Сопротивление натурных деталей

Исследование характеристик сопротивления усталости образцов и натурных деталей машин при нестационарном нагружении является необходимым условием совершенствования методов и уточнения результатов расчетной и экспериментальной оценки долговечности деталей, работающих при изменяющихся циклических нагрузках. Такие исследования связаны с испытаниями Деталей машин и образцов при программируемых режимах, моделирующих процессы эксплуатационного нагружения. [c.16]

По ряду причин, в том числе экономического и технического характера, программные испытания натурных деталей не всегда возможны или могут быть проведены лишь в ограниченном объеме. Поэтому возникает необходимость разработки методов, позволяющих производить оценку характеристик сопротивления усталости деталей по результатам испытаний образцов. В области усталости при стационарных режимах нагружения такие методы основаны иа изучении закономерностей подобия усталостных разрушений в связи с эффектом концентрации напряжений, неоднородности напряженного состояния и величины напрягаемых объемов, с привлечением статистических представлений о природе усталостных явлений [4, 5, 18, 30]. Возможность применения этих закономерностей в условиях нестационарной нагруженности в достаточной мере не проверена и представляет одну из основных задач программных испытаний. [c.40]

Исследование процессов развития усталостного разрушения и характеристик сопротивления усталости в пределах каждого этапа испытаний (до появления первой трещины и в период ее постепенного развития) в настоящее время приобретает все большее значение. Интерес к поэтапному исследованию усталости как материалов, так и натурных деталей особенно возрос в связи с изучением закономерностей накопления повреждений при нестационарно изменяющихся режимах нагружения, присущих эксплуатации большинства современных конструкций. - [c.183]

При среднем уровне технологии изготовления, применении таких процессов как сварка, которые могут приводить к появлению дефектов и повышенному разбросу механических свойств (особенно характеристик сопротивления усталости), при невозможности проведения усталостных испытаний достаточно большого числа натурных деталей вследствие больших габаритов и потребных затрат, однако при соблюдении определенных требований к технологии изготовления, величины [/г] принимаются средними из указанного выше интервала. Указанные условия характерны, например, для тележек локомотивов подвижного состава железных дорог, в расчете которых по формулам типа [c.165]

Усталость малоподвижных соединений. Наиболее полные и достоверные сведения о сопротивлении усталости элементов конструкций с малоподвижными соединениями (валов с прессовыми посадками, болтовых и шлицевых соединений и т. п.), можно получить при исследовании натурных деталей. Однако достаточно полезные сведения о чувствительности материалов к фреттингу получают и при лабораторных испытаниях образцов по приведенным на рис. 4.10 схемам, максимально приближенным к условиям эксплуатации деталей типа вал—втулка. [c.148]

Оценка сопротивления усталости деталей при фреттинге. НаИ" более полные сведения о несущей способности конструкции при фреттинге дают натурные испытания их на усталость. Однако испытания сложных дорогостоящих элементов конструкций не всегда оправданы. Поэтому для оценки несущей способности деталей в условиях фреттинга можно использовать сведения о полученные при испытании образцов по схемам рис. 4.10. [c.154]

Характеристики сопротивления усталости для наиболее ответственных валов и осей, повреждения которых связаны с угрозой безопасности людей или серьезными экономическими потерями, рекомендуется определять испытаниями на усталость натурных деталей (при диаметрах d < 300 мм) или достаточно крупных моделей (d = 100...200 мм) с осуществлением экстраполяции на натурные размеры на основе теории подобия усталостного разрушения. [c.100]

ВИЯХ или упрощенных их моделей в условиях максимально приближенных к рабочим. Обычно проводят натурные испытания деталей серийного или массового производства, таких как лопатки и диски турбин, элементы паропроводов, арматуры и т. п. Основная цель подобных испытаний состоит в определении прочности или ресурса работы детали при теплосменах. Для общей оценки сопротивления материала термической усталости эти испытания малопригодны. [c.26]

В течение длительного времени в воде или другой жидкой агрессивной среде. Процесс гидроэрозии в натурных условиях, как правило, развивается относительно медленно. Влияние коррозионного фактора на продолжительность срока службы деталей велико, поэтому конструкционные материалы должны обладать высоким сопротивлением электрохимической коррозии. [c.65]

При современных тенденциях развития техники (создание крупных энергетических конструкций, гидротехнических сооружений и т. д.) натурные испытания крупногабаритных деталей на усталость становятся практически нереальными. Поэтому все большее значение приобретает оценка масштабного эффекта, так как в расчет на прочность закладываются характеристики сопротивления усталости, получаемые на лабораторных образцах, размеры которых могут быть в десятки и сотни раз меньше характерных размеров деталей. [c.402]

Экспериментальное исследование напряжений возможно на натурных деталях и на их моделях. Исследование натурных деталей возможно с помощью проволочных датчиков сопротивления, метода лаковых покрытий, а также с помощью рентгенографии. Однако на металлической модели очень трудно определить величины концентрации напряжений. Это успешно можно выполнить с помощью поляризационнооптического метода на моделях из оптически-активпого материала. Условия работы и условия нагружения таких деталей паровых турбин, как корпусы стопорных и регулирующих клапанов свежего пара, корпусы клапанов промежуточного перегрева, корпусы цилиндров турбин, сопловые коробки, различные элементы паровпуска, близки, особенно в блочных установках, к работе таких элементов паровых котлов, как цилиндрические барабаны, камеры, коллекторы и т. п. Диски, сварные и цельнокованые роторы паровых турбин работают, как правило, при отсутствии знакопеременных нагрузок и при относительно малых температурных градиентах по радиусу. Вследствие этого для них можно в общем случае применить те же коэффициенты запаса прочности, что и для перечисленных выше неподвижных деталей. При всех прочих равных условиях коэффициенты запаса прочности различны для деформированного и для литого металла для литого они более высоки. [c.30]

В ВНПО Ремдеталь совместно с МИИСП проведена сравнительная оценка сопротивления усталости новых и восстановленных коленчатых валов ЯМЗ-240Б. Испытания на усталость натурных деталей коленчатых валов проводили на универсальном стенде Л-11-26 ВНПО Ремдеталь . Испытания проводились по ГОСТ 25502—82 при сим.метричном изгибе как наиболее опасном виде нагружения для коленчатых валов. [c.134]

Работоспособность зубчатых колес, валов, осей железнодорожных вагонов, коленчатых валов, штоков, рам транспортных и грузоподъемных машин, сварных соединений и многих других деталей и конструкций определяет сопротивление усталости. Для оценки характеристик сопротивления усталости натурных деталей проводят их усталостное испытание для определения предела выносливости детали сг 1д. Значение а 1д обычно в 2—б раз меньше о 1, определенного на образцах (рис. 168). Эта разность характеризуется коэффициентом снижения предела выносливости К, отражающим влияние всех факторов на сопротивление усталости К = о 1,/а 1д. Коэффициент при растяжении-сжатии или изгибе определяют по формуле (ГОСТ 25504—82) [c.316]

При оценке сопротивления усталости натурных деталей часто бывает затруднительным проведение испытаний 25—35, деталей вследствие их большой стоимости, тихоходности крупных испытательных машин ИТ. п. В этом случае ограничиваются испытаниями 10—15 деталей. Для приближенной оценки среднего значения a j и среднего квадратического отклонения предела выносливо- [c.40]

Вводные замечания. Для расчета деталей машин на усталость конструктор должен располагать характеристиками сопротивления усталости натурных деталей. На] 6ольшую информацию об указанных характеристиках можно получить по полной вероятностной диаграмме усталости (см. разд. 4), для построения которой требуется провести испытание не менее 50—100 деталей, что во многих случаях осуществить невозможно. Для расчета на усталость вероятностными методами, как будет показано далее, можно ограничиться меньшим объемом информации, а именно, знать параметры уравнения кривой усталости, соответствующего вероятности разрушения 50%, в форме [c.58]

Первую из. приведенных формул применяют при растяжении или сжатии, вторую — при изгибе и третью — при кручении элементов. Для оценки карактеристик сопротивления усталости натурных деталей (например, осей железнодорожных вагонов, коленчатых валов, сварных соединений и т. д.) проводят их усталостные испытания, в результате которых определяю предел выносливости детали о.щ, выраженный в номинальных напряжениях. При испытании достаточно боль- [c.142]

Развитие теории еопротивления уеталоети в наетоящее время идет в оеновном по пути накопления и еистематиза-ции экспериментальных данных, на основании которых и проводится расчет на прочность при переменных напряжениях. Усталостные испытания связаны с использованием сложных машин и образцов, а получение одной экспериментальной зависимости часто требует месяцы, а иногда и годы. Хотя в течение многих десятилетий ведется все время прогрессивно развивающаяся экспериментальная и теоретическая работа по исследованию усталости, в настоящее время, на основании имеющихся опытных данных, мы может рассчитывать на сопротивление усталости сравнительно узкий круг, правда, часто встречающихся, деталей систем (валы, вращающиеся оси, зубчатые колеса, некоторые паяные и резьбовые соединения и ряд других). Для вновь создаваемых узлов и систем с целью выяснения их сопротивления усталости приходится прибегать к натурным усталостным испытаниям. [c.332]

Существует и несколько иная трактовка вопросов подобия усталостных разрушений [33], согласно которой предполагается, что относительное влияние размеров и формы образца и натурной детали на характеристики сопротивления усталости проявляется в равной или достаточно близкой степени как при стационарных, так и при программируемых режимах нагружения. Следовательно, зная закономерности накопления повреждений, установленные программными испытаниям образцов, можно определить усталостные характеристики деталей при заданных спектрах нагружения. Исходя из этих предпосылок рассмотрим схемы составле1ря программ испытаний образцов по спектрам амплитуд нагрузок детали. Параметры нагруженности и прочности детали обозначены индексом (1), а образцов — индексом (2) (индекс а , обозначающий амплитуду нагрузки, в последующем тексте опущен). [c.40]

Исследования коррозионной усталости металлов проводят с использованием образцов различных геометрических форм, а во многих случаях— моделей или реальных деталей или узлов машин и i аппаратов. Для получения сравнительной оценки влйяния структуры, химического состава металла, агрессивности среды,окружающей температуры, параметров циклического нагружения и других факторов используют обычно образцы диаметром или толщиной 5—12 мм. Влияние масштабного и геометрического факторов изучают на нестандартных образцах диам- тром или толщиной поперечного сечения от 0,1 до 200 мм и более — гладких цилиндрических, призматических, плоских с различным отношением сечения к длине рабочей части, а также с концентраторами напряжений в виде выточек, отверстий, уступов и пр. Оценку влияния прессовых, шпоночных, резьбовых, сварных, клеевых и тому подобных соединений металлов на их сопротивление усталости проводят на моделях таких соединений уменьшенных размеров, реже — на натурных соединениях (элементы судовых ва-лопроводов, бурильной колонны, сосудов высокого давления, лопатки турбин, колеса насосов и вентиляторов, стальные канаты, цепи, глубиннонасосные штанги и др.). [c.22]

Как в нашей стране, так и за рубежом, для определения сопротивления трубного металла распространению хрупких разрушений применяется известная методика DWTT — испытание на разрыв падающим грузом. Стандартные образцы (рис. 1) имеют надрез, который наносится вдавливанием с помощью соответствующего пуансона с радиусом вершины менее 0,025 мм. Такой радиус надреза совместно с наклепом, вызванным прессованием, обеспечивают получение начального хрупкого разрушения и его развитие в зоне вершины дефекта с большой скоростью при незначительных энергетических затратах. Эта деталь очень важна. В последнее время на некоторых трубных заводах и даже в научно-исследовательских институтах вместо прессованного надреза стали делать обычный механический пропил. В этом случае теряется основная идея таких испытаний, поскольку их результаты существенно зависят как от способа изготовления надреза, так и радиуса его вершины. Так, на стали 09Г2СФ t = 20 мм) фрезерованный надрез с таким же радиусом закругления как и у прессованного (0,025 мм) сдвигает переходную температуру на 12 °С в область более низких температур (рис. 1). Увеличение радиуса приводит к еще большему снижению критической температуры. Только при наличии прессованного надреза вид излома при дальнейшем движении трещины в образцах определяется, главным образом, вязкостью материала и, как следствие этого, отражает характер разрушения натурных газопроводов. Исходя из этого, Институтом Баттела (США) были предложены такие образцы для определения температуры, выше которой невозможно распространение хрупкого разрушения в реальном газопроводе. Установлено, что эта температура соответствует 80 %-ной вязкой составляющей в изломе образца с прессованным надрезом. Натурные испытания, проведенные в нашей стране, также подтвердили это положение. [c.25]

Сложность проблемы привела к необходимости создания системы обеспечения ресурса авиаконструкций, действующей на зтапах предварительного проектирования (выбор облика, массы, основных материалов и техпроцессов с учетом требований полного ресурса), рабочего проекта (конструирование деталей с учетом сопротивления усталости), усталостных испытаний отдельных фрагментов и натурной конструкции (проверка решений перед началом серийного производства и эксплуатации), регулярной эксплуатации (контроль и сравнение фактических условий и технического состояния конструкции с прогнозом). [c.4]

По критерию жесткости Е — модуль упругости) рассчитывают станины, корпусные детали машин, станков, валы коробок передач, шпиндели станков и т. д. Однако какими бы точными не были расчеты, только по ним нельзя судить о надежаости работы детали. Необходимы натурные испытания, т. е. испытания самих деталей как на специальных стендах, так и непосредственно в эксплуатации. Имея информацию о стойкости деталей, можно установить комплекс прочностных и других параметров, которые находятся Б наибольшей корреляции с эксплуатационными свойствами деталей машин. При установлении этих параметров кроме стандартных механических свойств (Пв, (То.а> ф, КСН) с учетом прокалива-е.мости стали должны учитываться работа распространения трещины КСТ, трещиностойкость К1с, предел выносливости а 1, а 1 , сопротивление контактной усталости, сопротивление износу и т. д. [c.314]

Широкий комплекс усталостных исследований, проведенный в ЦНИИТМАШе [87,88,90,91], включает 1) изучение усталостной прочности основного металла и сварных соединений литой (35Л) и катаной (22К) сталей, выполненных электрошлаковой сваркой на металле весьма большой толщины (250—350 мм), а также влияния абсолютных размеров на сопротивление усталости сварных образцов (диаметром до 150—200 мм и сечением 200X200 мм) 2) получение экспериментальных данных для наиболее рационального выбора допускаемых напряжений при расчете крупногабаритных сварных деталей, работающих в условиях циклических нагрузок 3) выявление влияния термической обработки на сопротивление усталости натурных сварных образцов [c.38]

Следует отметить, что в некоторых нормах (ИСО, ДИН, СЭВ и др.) в качестве наиболее точного метода определения сопротивления усталости поверхностно-упрочнённых деталей рассматриваются непосредственные стендовые или натурные испытания деталей в условиях, соответствующих эксплутационным, и лишь при их отсутствии рекомендуется использовать приведенные в нормах осреднённые значения коэффициентов К . До накопления и обобщения результатов таких испытаний целесообразно повысить достоверность априорной оценки характеристик сопротивления усталости путём использования имеющихся результатов усталостных испытаний деталей и их моделей, уточнения методик расчётов на усталость. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...