Сопротивление усталости элементов

Основным критерием работоспособности приводных цепей является износостойкость их шарниров. Долговечность втулочных и роликовых цепей, подобранных по критерию износостойкости, может быть 2000...5000 часов и более цепные передачи с зубчатыми цепями имеют срок службы 8000... 10 ООО часов. Для закрытых передач, работающих при значительных внешних динамических нагрузках, критерием работоспособности может быть сопротивление усталости элементов цепи, причем усталостному разрушению в первую очередь подвержены пластины. [c.199]

Сопротивление усталости элементов конструкций существенно зависит от механических свойств и остаточных напряжений в поверхностных слоях материала в наиболее нагруженных зонах концентрации напряжений. Для повышения несущей способности при циклическом нагружении ис- [c.155]

Были созданы методы экспериментального исследования сопротивления усталости элементов и натурных конструкций, разработана система обеспечения безопасности конструкций по условиям усталости (включая и нормативные требования), создана и внедрена методика, включающая расчет усталостной долговечности и проектирования конструкций на заданный ресурс. [c.408]

Учет требований по обеспечению сопротивления усталости элементов конструкций. [c.416]

Расчету на сопротивление усталости элементов конструкций, находящихся в условиях интенсивной коррозии . Коррозия ме- [c.157]

Класс нагружения определяют отношением средней массы перемещаемых краном грузов за срок его службы. Масса грузозахватного устройства (грейфера, подъемного электромагнита, спредера и др.) включается в значение массы перемещаемого краном груза. Класс нагружения отражает влияние нагружения на сопротивление усталости элементов конструкции крана и характеризуется коэффициентом нагрузки [c.88]

При наличии концентрации напряжений или дефектов эти соотношения существенно изменяются, так как треш,ина возникает тем раньше, чем выше напряжение и концентрация. На рис. 27 представлены результаты испытаний на усталость образцов из стали 45 . Из этих данных следует, что отношение Л тр/iVp при высоких концентрациях в зависимости от уровня напряжений может снижаться до 0,3—0,1, т. е. основная часть процесса разрушения приходится на распространение трещины. Таким образом, наряду с рассмотрением условий сопротивления усталости элементов конструкций на стадии до образования трещины это сопротивление оценивается на стадии ее распространения. Эта стадия особенно существенна при определении ресурса для изделий по дефектоскопическому освидетельствованию их состояния в процессе службы. [c.252]

Характеристики нагруженности и сопротивления усталости элементов рамы тележки электровоза [c.305]

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]

Известно, что многие конструкции, свободные кромки которых были получены кислородно-флюсовой резкой, воспринимают знакопеременную нагрузку. В этом случае возможно некоторое уменьшение сопротивления усталости элементов. [c.53]

Из приведенных выше зависимостей следует, что при известных характеристиках сопротивления материала развитию трещины для анализа усталости элементов конструкций необходимо располагать значениями КИН на пути распространения трещины. Поэтому должны быть рассмотрены, во-первых, методы определения траектории развития трещины, а во-вторых, методы определения КИН. [c.193]

Посредством химико-термической обработки поверхностный слой стальных изделий насыщают различными элементами с целью его упрочнения, повышения твердости, сопротивления усталости, увеличения жаростойкости и коррозионной стойкости. [c.162]

Различные процессы изготовления по-разному влияют на сопротивление усталости деталей, на их износостойкость, на схватывание. Поэтому для каждой детали надо предусмотреть такую технологию ее изготовления, чтобы надежность ее работы в изделии была максимальной. Для уменьшения отказов за счет дефектов производства все детали необходимо тщательно контролировать. Повысить надежность позволяет также улучшение технологии изготовления элементов изделий и их сборки, обеспечение взаимозаменяемости деталей и блоков, введение в технологический режим тренировки систем в условиях, близких к эксплуатационным. [c.177]

Влияние состояния поверхности. В большинстве случаев поверхностные слои элемента конструкции, подверженного действию циклических нагрузок, оказываются более напряженными, чем внутренние (в частности, это имеет место при изгибе и кручении). Кроме того, поверхность детали почти всегда имеет дефекты, связанные с качеством механической обработки, а также с коррозией вследствие воздействия окружающей среды. Поэтому усталостные трещины, как правило, начинаются с поверхности, а плохое качество последней приводит к снижению сопротивления усталости. [c.671]

Развитие механики твердого тела на этих стадиях способствовало новой постановке вопросов сопротивления материалов, расчета прочности и долговечности элементов конструкций. Возникла вероятностная трактовка расчета на сопротивление усталости по признаку возникновения трещины, разработаны методы линейной механики разрушения для расчета на сопротивление хрупкому разрушению, методы расчета на сопротивление повторным пластическим деформациям в связи с явлениями усталости в пределах малого числа циклов. Эти методы все шире используются при проектировании высоконагруженных конструкций, они получают отражение в нормативных материалах промышленности. [c.5]

Для расчета элементов конструкций на сопротивление усталости используют основные закономерности циклического разрушения в форме уравнений кривых усталости, предельных кривых, отражающих критерии такого разрушения в зависимости от объемности напряженного состояния и его неоднородности, характеристик дисперсии циклических свойств, асимметрии цикла и состояния поверхности. [c.164]

Несущая способность элементов конструкций по сопротивлению усталости при циклическом нагружении рассматривается в свете вероятностных представлений о возникновении разрушения и об уровне действующих переменных напряжений. При этом следует иметь в виду основные условия нагруженности изделий и их элементов. Многим из них свойственны стационарные режимы переменной напряженности, уровень которой в пределах большого парка однотипных конструкций и их деталей от изделия к изделию меняется, причем отклонение уровней носит случайный характер. Примером таких деталей являются лопатки стационарных турбомашин. Условия возбуждения колебаний этих деталей в однотипных машинах зависят от изменчивости условий газодинамического возбуждения и механического демпфирования, уровня частоты собственных колебаний и эффекта их связности в роторе с лопатками (что обычно является результатом технологических отклонений). Подобные условия имеют место и для многоопорных коленчатых валов стационарных поршневых машин при укладке их на не вполне соосные опоры, для шатунных болтов из-за неодинаковости их монтажной затяжки и т. д. [c.165]

Сопротивление усталости металлов, особенно цветных, можно повысить путем создания сжимающих напряжений в поверхностных слоях. Дробеструйная обработка поверхности металла, предшествующая напылению металла, создает наклеп на на его поверхности, вследствие чего может увеличиться коррозионно-усталостная стойкость. Нанесение соответствующего протекторного металлизационного покрытия также может улучшить сопротивление действию коррозии там, где существуют условия, способствующие коррозионно-усталостному разрушению. При фретинг-коррозии концентрационные кислородные элементы, образуемые в мелких трещинах, и металлическая пудра, появляющаяся вследствие истирания при незначительном взаимном перемещении узлов соединения, вызывают локальную коррозию. Металлизационное покрытие создает более высокие антифрикционные свойства, снижающие возможность относительного сдвига, и обеспечивает протекторную защиту. Оба эти фактора способствуют уменьшению разрушения. [c.82]

Структура материала оказывает тем более заметное влияние на задержку роста усталостной трещины, чем меньше размер зерна и больше различие прочностных характеристик отдельных составляющих структуры. Формирование физического предела выносливости, например, происходит при достижении в материале под нагрузкой равновесия двух процессов I) образования и роста трещины в составляющих структуры, обладающих наименьшим сопротивлением усталости, и 2) торможения трещины в элементах структуры с наибольшим пределом выносливости. [c.97]

При исследовании сопротивления усталости углеродистой стали (ав = 544 МПа ат = 294 МПа 6 = 25,4% il3 = 47,7%) определяли возникновение и рост трещины в элементах ее структуры, которыми в этом случае являлись зерна феррита и пер- [c.97]

Особенно эффективно ППД для деталей, имеющих различные концентраторы напряжений, в значительной степени снижающие их сопротивление усталости. Объяснение факта большего влияния поверхностного наклепа на сопротивление усталости деталей, содержащих концентраторы напряжений, состоит в том, что благоприятные остаточные напряжения сжатия, возникающие при этой обработке, обладают, как и напряжения от рабочей нагрузки, свойством концентрироваться у выточек, галтелей, пазов и других геометрических элементов детали. [c.138]

Одним из способов вероятностной оценки характеристик сопротивления усталости на больших долговечностях является использование формированных методов испытаний. Применительно к образцам различных размеров и с различной степенью концентрации напряжений и натурным элементам конструкций из магниевых, алюминиевых и титановых сплавов форсирование может быть обеспечено испытанием объектов при одном — трех относительно высоких уровнях амплитуд напряжений, соответствующих долговечностям 5 10 — 5х X 10 циклов, с последующей графической или аналитической экстраполяцией кривых усталости в область требуемой долговечности (10 —10 циклов). [c.26]

Анализ эксплуатационных разрушений элементов конструкций, в том числе таких, как рабочие лопатки и диски газотурбинных установок (ГТУ), свидетельствует о том, что большинство из них происходит по причине усталости материалов [1—4 и др.], что обусловлено сложностью предсказания уровня эксплуатационных цик- чических нагрузок и высокой чувствительностью материалов к разного рода поверхностным концентраторам и дефектам. В связи с этим необходимы дальнейшие исследования в области усталости с целью выявления ее природы, разработки и совершенствования методов оценки и прогнозирования сопротивления усталости с использованием физических подходов. [c.376]

Предварительные оценки эффективности применения композиционных материалов по расчетным данным на основании свойств компонентов композиций по правилу аддитивности дают весьма обнадеживающие результаты. Последние показывают возможность повышения прочности примерно в 2 раза, жесткости и сопротивления усталости в 3 раза и т. д. Одиако в ряде случаев первая проверка применения указанных материалов в виде подкрепляющих элементов или простой заменой материала отдельных деталей, изготовленных по чертежам, предназначенным для аналогичных конструкций узлов из традиционных сплавов, не дает ожидаемого эффекта, т, е. не позволяет полностью раскрыть достоинства новых материалов. [c.236]

Расчетные характеристики конструкционного материала детали. Для определения полей напряжений и циклических деформаций за пределами упругости в локальных зонах конструктивного элемента и оценки его долговечности необходима информация о характеристиках процесса циклического деформирования и сопротивления усталости применяемого конструкционного материала при малоцикловом неизотермическом нагружении с учетом характера нагружения. [c.137]

Стебенев О. И. Методика оценки сопротивления усталости соединений.— В кн. Сопротивление усталости элементов авиакоиструкций, 1981 (Тр. ЦАГИ Вып. 2117). [c.118]

Сопротивление усталости элементов авиаконструкций, 1981. (Тр. ЦАГИ Вып. 2117). [c.118]

Значительное влияние на сопротивление усталости элементов конструкций оказывают следующие факторы конструкционные (размеры деталей, концентрация напряжений) технологические (состояние поверхности, структура и термическая обработка, поверхностная обработка, сварка) эксплуатационные (асимметрия дакла, вид напряженного состояния, режим и частота нахружения, температура, коррозионные среды, фретгинг-коррозия). [c.291]

Сопротивление усталости элементов конструкций / А. 3. Воробьев, Б. И. Олькин, [c.382]

Под сопротивлением усталости элементов конструкций понимается их способность не разрушаться под воздействием переменных нагрузок в течение заданного времени нагружения. Предполагается, что уровень воздействий таков, что возникающие при этом пластические деформации в металле в процессе нагружения настолько малы, что без специальных исследований йбна-ружить их затруднительно, т. е. в основном металл в процессе нагружения претерпевает только упругие деформации. В случае более высокого уровня воздействий, когда пластические деформации становятся заметными, а долговечность относительно невелика, возникает малоцикловая усталость. [c.7]

Тормоз должен быть проверен на удержание ненагружен-ной стрелы в любом ее положении при ветровой нагрузке нерабочего состояния с запасом торможения Пт1 > 1,15. Кроме того, надо проверить время торможения механизма, которое при действии момента Мщах не должно превышать 4...5с, а при отсутствии груза, ветра и невращающемся кране должно быть не менее 1,5 с, так как слишком резкое торможение приводит к появлению высоких динамических нагрузок и возникновению колебаний, что снижает сопротивление усталости элементов механизма и металлоконструкции. [c.341]

Расчет пределов выносливости так же, как и при экспериментальном их определении с помощью пульсаторных образцов, производится на базе 2 10 циклов по номинальным нормальным напряжениям растяжения—сжатия а/, действующим в элементе перпендикулярно к расчетному сечению. Одновременно учитывается влияние направленных так Ш местных изгибнь1х напряжений возникающих из-за деформации тонкостенных элементов из своей плоскости, и суммарных остаточных напряжений Оос м образующихся в расчетной зоне при изготовлении конструкции. Под расчетной зоной понимается приповерхностный слой металла у концентратора напряжений, механические свойства и напряженное состояние которого обусловливают степень сопротивления усталости элемента конструкции. [c.153]

Известно, что многие конструкции, свободные кромки которых получены кислородно-флюсовой резкой, воспринимают знакопеременную нагрузку. В этом случае возможно некоторое уменьшение сопротивления усталости элементов. Это подтверждается данными исследований, проведенных лабораторией Кнапзак—Гризгейм при сравнительном испытании образцов, изготовленных из стали толщиной 5 и 12 мм с применением кислородно-флюсовой резки [20]. Химический состав исследуемых сталей в процентах приведен ниже. [c.67]

Следует отметить, что имеющиеся данные некоторых авторов о сопротивлении усталости элементов алюминиевых конструкций представляются завышенными, например, [28, 30], что, по-видимому, объясняется размерами испытывавшихся образцов. По этим данным в сопоставимых условиях предел выносливости строительного алюминия нормальной прочности мало отличается от предела выносливости обычной строительной стали, а при 2 млн. циклов — почти одинаков для обоих металлов. По результатам наших испытаний, полученных на крупных листовых образцах, в сопоставимых условиях пределы выносливости элементов соединений из сплава АМг61 в два с половиной раза меньше, чем ИЗ С 1 али марки Ст. 3, и такие данные рекомендуются нами для [c.380]

Было замечено также, что сопротивление усталости элементов конструкций зависит не только от действительны.ч максимальных напряжений (или а ), но и от скорости у( ывания этих напряжений от ко т>рл концентратора в глубь тела (см. рис. 10.5). Т.е. градиента напряжений О =(1а/с1. . Это обстоятельство учитывают В уточненных расчетах. характеристик сопротивления усталости. [c.100]

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на сопротивление усталости (см. 10.3). Известно, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, отверстия под установочные винты, а также канавки и резкие изменения сечений вала вызьшают концентрацию напряжений, уменьшающую его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас по сопротивлению усталости, следует избегать использования элементов, вызывающих концентрацию напряжений. [c.163]

Исходя из выражения (6.14) для предельной амплитуды с учетом ее зависимости от среднего напряжения цикла вт и вводя в рассмотрение отношение (сг 1)д/0 1 (что характеризует переход от сопротивления усталости гладких образцов к сопротивлению усталости конструктивных элементов), получаем зависимость для определения предела выносливости детали при асимметричном цикле [c.127]

Несущая способность элементов конструкций по сопротивлению усталости при стационарном циклическом нагружении рассматривалась в 7 на основе вероятностных представлений. Это позволило медианное значение предела выносливости в номинальных нормальных напряжениях элемента конструкции ((Т-1)д выразить на основе уравнения (7.20) через медианное значение предела выносливости применяемого металла ( r-i), коэффициент концентрации напряжений а,, параметр неоднородности напряженного состояния L/G и чвуствитель- [c.167]

Экспериментальные исследования сопротивления усталости показали, что разрушение элементов конструкций начинается в местах концентрации напряжений при эффективных максимальных напряжениях а ахэф которые, как правило, несколько ниже расчетных максимальных напряжений для идеального упругого материала, т. е. [c.253]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Сплав имеет высокое сопротивление усталости при асимметричном растяжении при 20, 700 и 800° С и Щ1клических нагрузках достаточное электрическое сопротивление для использования его в ряде случаев в качестве нагревательных элементов сравнительно невысокий коэффициент линейного расширения и низкую теплонровод-ность, повышающуюся с температурой, что способствует большей стойкости деталей против теплосмен. Сплав хорошо сваривается различным видами сварки н имеет высокие механические свойства в сварных соединениях. [c.179]

Так как содержание Ti, А1 и В в сплавах в основном определяет жаропрочность, то в результате этих изменений разупрочняются поверхностные слои сплава, сильно понижаются жаропрочность и сопротивление усталости. Наличие умягченного слоя вследствие понижения сопротивления усталости создает благоприятные условия для образования трещин и отрицательно сказывается на длительной прочности сплавов. Содержание легирующих элементов изменяется не только в окисленном слое, но и в поверхностных слоях металла, находящихся под окалиной. По этой причине после пермкческой обработки измененный поверхностный слой на изделии необходимо удалять независимо от того, производился нагрев в защитных атмосферах или в вакууме. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...