Испытания контактно-усталостные

Испытания контактно-усталостные 272 коррозионно-усталостные 115 кручение 17, 172 термические 146, 149 усталостные двухчастотные [c.301]

Проведение контрольных испытаний материалов без предварительного комплекса исследовательских испытаний часто не дает желаемого результата, так как без понимания физики процессов, происходящих при работе деталей машин, нельзя сделать правильные выводы из формально проведенного испытания. В специальной литературе имеются описания стендов и машин для испытания на трение и износ [120, 217], усталостную прочность [66], контактную усталостную прочность. [139], коррозионную стойкость [188] и другие виды разрушения материалов. [c.488]

В отличие от испытаний упрочненных сталей оценка контактной выносливости образцов с покрытиями имеет свои особенности. Во многих случаях это связано с высокой хрупкостью покрытий и низкой прочностью соединения покрытий с основным металлом. Существенное влияние на результат контактно-усталостных экспериментов оказывают пористость и низкая когезионная прочность покрытий. [c.48]

Устройство з для непрерывного автоматического контроля за состоянием поверхности образцов при испытаниях на контактную усталостную прочность, для контроля и регулирования температуры образцов и всей испытательной машины, для автоматического выключения испытательной машины с предварительным снятием нагрузки при появлении на испытываемых поверхностях разрушений заданной интенсивности, а также для автоматического контроля работы самого устройства основано на измерении, а также регистрации уровня вибраций испытательной машины с помощью индуктивного вибродатчика. [c.275]

Контактную усталостную прочность на роликовой машине РМ-65 конструкции ЦНИИТмаш определяют на образцах-роликах диаметром 30 мм и шириной 15 мм с контактной дорожкой шириной 4 мм. Ролик нагружается при вращении между двумя стальными закаленными дисками диаметром 90 мм. При испытании по этому методу определенное влияние оказывает краевой эффект вследствие небольшой ширины беговой доро жки. [c.276]

Установка для контактно-усталостных испытаний шеек коленчатого вала двигателя ЯМЗ-240, которые являются беговыми дорожками опорных роликоподшипников качения, позволяет испытывать отсеки коленчатого вала с беговыми дорожками (рис. 1157) [. 106]. Ускорение испытаний обеспечивается увеличением удельных нагрузок на исследуемый отсек путем удаления части роликов из обоймы роликоподшипника, смонтированной в средней опоре., [c.278]

Предложена машина для контактно-усталостных испытаний, машина для исследования пар качения, стенд для испытаний подшипников качения, установка для испытания подшипников и твердых смазок в вакууме, катковый стенд для ускоренных испытаний моторных тележек железнодорожного подвижного состава, катковый стенд для испытания колесных пар рельсового подвижного состава. [c.279]

Особенно широко развернулись работы по реконструкции путевого хозяйства после окончания Великой Отечественной войны 1941—1945 гг. С 1947 г. металлургические заводы СССР приступили к прокату новых типов рельсов Р38, Р43 и Р50. С 1956 г. был начат прокат еще более мощных рельсов Р65 и Р75, а с 1966 г. на Нижне-Тагильском металлургическом комбинате имени В. И. Ленина введена термическая обработка рельсов, в два раза (по данным эксплуатационных испытаний) повышающая прочность их истирания и смятия и в полтора раза увеличивающая их стойкость против образования контактно-усталостных дефектов [16] За последнее время рельсами Р50 и более тяжелых типов уложены две трети общей длины главных путей и свыше половины главных путей поставлено на щебеночное основание (к концу 1970 г. намечено перевести на щебеночный балласт примерно три четверти главных путей железнодорожной сети). Средний вес рельсов, уложенных на главных путях, возрос к 1965 г. до 48,5 кг/м. Количество шпал на один километр главных путей, составлявшее 1387 шт. в 1932 г., доведено в 1966 г. до 1736 шт. и будет увеличено в последующие годы до 1840 шт. на всех магистральных линиях Советского Союза [16, 23]. [c.218]

Малоцикловые усталостные и коррозионно-усталостные испытания контактно-роликовых сварных соединений, полученных с различной частотой импульсов сварочного тока, показали, что большей циклической долговечностью как на воздухе, так и в коррозионно-активной среде, в том числе при анодной поляризации, обладают соединения, полученные с частотой тока 25 ими./ мин. [c.17]

Критерии контактно-усталостного разрушения. Большое значение при испытаниях на контактную усталость имеет определение момента окончания испытания в соответствии с выбранным критерием разрушения. [c.186]

Широко применяются испытания образцов металла на контактную усталость. В этом виде механических испытаний процесс усталостного выкрашивания имеет те же закономерности, что и у подшипников. Но на испытания образцов металла требуется существенно меньше времени, чем на испытания подшипников. Наиболее распространенные схемы испытаний образцов металла на контактную усталость показаны на рис. 4.10 [4]. При испытании по схеме рис. 4.10, а образцом служит плоская шайба 4, которая обкатывается шариками 3. Образец находится в масляной ванне. Кольцо 2 упорного подшипника воспринимает нагрузку [c.333]

Актуально ускорение усталостных испытаний. Оно возможно повышением частоты, повышением напряжений и исключением тех напряжений в спектре, которые практически не сказываются на процессе усталости. За последние 30 лет скорости машин для испытаний на усталость повысились с 300 до 50000 циклов в минуту, кроме того, имеются уникальные пульсаторы резонансного типа для малых образцов с частотой свыше 50000 Гц. Современные высокочастотные пульсаторы сокращают время испытаний отдельных деталей, например лопаток турбомашин, до десятков минут. Частота нагружений при отсутствии пластических деформаций и повышенного внутреннего трения обычно мало влияет на предел выносливости. Возможно внесение поправок на основе литературных данных или экспериментов. Проведение испытаний при повышенных напряжениях уместно для изделий, у которых зависимость наработки от напряжений (в частности, при контактных нагружениях) стабильна и достаточно хорошо изучена. Форсирование нагрузки применяют для узлов, в частности для выявления слабых [c.479]

Несмотря на то что по схеме нагружения контактные испытания отличаются от усталостных, например при изгибе или растяжении — сжатии, кинетика процесса (постепенное накапливание повреждений — образование трещин — рост трещин — разрушение), оценочные характеристики (предел выносливости, коэффициент вари- [c.42]

Испытания по предлагаемой схеме проводят при нагрузке изменяющейся по синусоидальному закону (рис. 3.12), и критерием потери стойкости является появление на контактной поверхности по контуру пятна контакта усталостных трещин, которые можно фиксировать при помощи специальной дефектоскопической аппаратуры или визуально. [c.45]

Испытания на усталость соединений листовых конструкций. Полученных контактной точечной сваркой из сплавов ВТ1-0 и ОТ4-1, сталей и алюминиевых сплавов, показали близость предела выносливости стали и титановых сплавов [162]. По данным этой работы, уровень усталостной прочности сварных соединений определяется их конструктивным оформлением, при этом вид материала имеет меньшее значение. [c.157]

Очевидно влияние асимметрии цикла на роль угла скручивания в развитии усталостных трещин. Для закрытых (поверхностных) трещин постоянный скручивающий момент увеличивает или уменьшает уровень энергии, затрачиваемой у кончика трещины на ее продвижение. Для открытых сквозных трещин, что имело место в испытанных образцах, контактное взаимодействие берегов тре- [c.653]

Телескопические стрелы тяжелых кранов имеют более сложную конструкционную форму (см, рис. 1). Сложность формы вытекает из необходимости выполнения особенно жестких требований в отношении собственного веса с одной стороны, увеличение количества составных элементов и соединяюш,их ее сварных швов, что ведет к уменьшению долговечности конструкции, особенно при возрастании контактных нагрузок, вызванных опорами, с другой — возможность создания более благоприятных условий для восприятия контактной нагрузки, лучшего распределения жесткости, устранения концентраторов напряжений в высоконапряженных зонах. Требуемая долговечность нередко достигается за счет внедрения других видов технологии изготовления основных элементов металлоконструкций холодной гибки, прокатки и т. д. Это можно наблюдать в конструкциях кранов последних выпусков, обеспечивающих грузоподъемность 2500 кН и длину телескопической стрелы до 100 м. Однако в этом случае усталостные испытания основных узлов стрелы и стрелы в целом стали необходимым элементом процесса проектирования новой конструкции. Практически они до сих пор не реализованы, так как задачу по проектированию стрелы относят к чисто статической проблеме. [c.373]

Кривые контактной усталости при пульсирующем контакте строятся для партии одинаковых образцов, испытанных при одинаковых средних напряжениях цикла (агтах)т- За критерий разрушения при испытаниях по схеме пульсирующий контакт принимается интервал времени до образования микротрещин в зоне контакта. Но так как фиксация первой микротрещины затруднительна и при исследовательских испытаниях допустимы иные критерии разрушения, то нами рекомендуется использовать момент образования пит-тингов по контуру пятна контакта. Для более точного определения числа циклов нагружения, при котором образуются первые питтин-ги, в процессе испытания образца строится график Нц = /(Л ц)> где Нп — диаметр пятна контакта (мкм), измеряемый с помощью микроскопа, Мц — число циклов нагружения (рис. 3.16). В момент ускорения питтингообразования (начало третьей стадии развития разрушения) происходит резкое увеличение пятна контакта, что означает начало разрушения при заданном уровне напряжения цикла. Определив таким образом количество циклов нагружения, при которых происходит контактно-усталостное разрушение на различных уровнях напряжений, строится график контактной усталости в координатах а тах = [c.47]

ГО испытательного оборудования и стендов для натурных испытаний. Оборудование для проведения малоцикловых усталостных испытаний, ударно-усталостных, коррозионно-усталостных, термо-усталост-ных и контактно-усталостных рассмотрено в соответствующих главах по методике проведения этих испытаний. [c.160]

Рис. 157. Стенд для контактно-усталостных испытаний беговых дорожек коленчатого вала двигателя I — кольцо 2 — ролики 3 — бронзовое кольцо 4 — крышка 5 — упор 6 — задняя крышка 7 — головка — балка-крышка S —средняя опора 10 — передняя крышка и — уплотиенне 12 — вал

В процессе приработки и дальнейшего трения шероховатость трущихся поверхностей на титане и на бронзе повышается с 7—8 до 9 класса. Визуальными наблюдениями обнаружено, что на трущейся поверхности бронзы образуется пленка окислов. Ее образование связано с хемсорбцией атомов кислорода, а также электрохимическими процессами в 3%-ном растворе ЫаСГи с повышением температуры в контакте. Наличие заполированных участков на трущейся поверхности бронзы и титана, сохранение одинаковой шероховатости поверхности бронзы независимо от нагрузки и относительно низкий износ дают основание предполагать, что ее износ не обусловлен микрорезанием, а происходит за счет контактного усталостного разрушения [41 ]. Измерения микротвердости поверхности бронзы в процессе испытаний показали, что она возрастает с 220 кгс/мм до предельного значения 375—400 кгс/мм , которое несколько ниже, чем при трении бронзы по стали. Глубина наклепанного слоя бронзы находится в пределах 30—60 мкм. По сравнению с трением по стали износ бронзы при трении по оксидированному титану в несколько раз ниже при равных удельных нагрузках. Данные, приведенные на рис. 100 и табл. 54, показывают примерно одинаковую износостойкость БрОФЮ-1 и БрОЦ10-2 при трении в воде по оксидированному сплаву ВТ5. Возрастание интенсивности износа с нагрузкой носит примерно линейный характер. Аналогичная зависимость износа этих бронз обнаруживается и от пути трения. [c.205]

Для испытания на контактную усталость применяют трехроликовые двухконтактные машины, в которых испытуемый образец обкатывается под давлением между двумя валами (роликами), а также машины, в которых плоская поверхность подвергается контактному нагружению при обкатке шарами. Контактное усталостное изнашивание характеризуется ограниченным пределом усталостного выкрашивания сгн, т. е.. максимальным нор.маль-ньш напряжением цикла сгпшх. при котором не наблюдается разрушение поверхностных слоев испытуемого металла при данной базе ис[1ытанйя. Предел контактной выносливости определяется на базе 5-10 —2-10 циклов (в зависимости от материала). За критерий разрушения принимают начало прогрессирующего выкрашивания, которое может привести к выкрашиванию по всей поверхности. Минимальный размер выкрашивания должен превышать половину малой полуоси контактной площади (О >-"0,5 Щ. По результатам испытания строят кривую контактной усталости. [c.110]

Ультразвуковое упрочнение поверхиостп в последнее время нашло применение. Его производят стальными шариками диаметром 1,0—1,5 мм, колеблющимися с частотой 18 000 Гц. Такая обработка обеспечивает глубину наклепа до 200 мкм и повышение контактной усталостной прочности замкового соединения на 40%. В частности, при испытании замковых соединений [c.386]

Термоциклическую нитроцементацию тяжелонагруженных зубчатых колес из сталей 25ХГТ и 20ХГНР выполняли в печи СНЦА с эндотермической атмосферой, содержащей добавки пропан бутановой смеси и аммиака. Температуру в печи поддерживали постоянной (880 °С). После нагрева детали перемещали в тамбур печи и охлаждали там до температуры ниже фазового превращения. Потом деталь вновь помещали в печь для нагрева. Такое термоциклирование осуществляли в течение 6,5 ч [16]. Закалку проводили от верхней температуры нитроцементации. Изотермическую нитроцементацию образцов и деталей из тех же сталей вели при температурах 880 и 930 С в течение 14 ч. Для оценки влияния различных режимов нитроцементации на сопротивление упрочненных слоев контактно-усталостному разрушению проводили соответствующие испытания в режиме качения с 10 %-ным проскальзыванием при напряжении 2800 МПа. Испытания соответствовали условиям, фактически возникающим в ножке зубьев вблизи полюса зацепления. База испытаний циклов. [c.209]

Наибольшая работоспособность была у образцов, обработанных в режиме термоциклнческой нитроцементации (табл. 6.7). Данные таблицы свидетельствуют, что у стали 20ХГНР, обработанной по новой технологии после испытаний 10 циклов, заметного износа не было обнаружено. У стали 25ХГТ первые следы контактно-усталостного разрушения появились через число циклов нагружений, в 2,5 раза больше, чем после изотермической нитроцементации. [c.209]

Нередко в этих испытаниях применяют цилиндрические образцы (рис. 4.11, б). Контртела в этом случае изготовляют с выпуклой рабочей поверхностью, образующей в осевом сечении дугу окружности. Каждый образец используют обычно для нескольких испытаний. После усталостного выкращивания его смещают в осевом направлении и продолжают испытание на новом участке. Однако если в этом случае контртела не заменяют на новые, то идентичность испытаний не обеспечивается, так как в процессе каждого предыдущего испытания дорожки качения контртела пластически деформируются и изнашиваются, вследствие чего при постоянном усилии контактные напряжения уменьшаются [3]. [c.334]

Сталь марки ЗОХГТ имеет более высокий условный предел прочности, более высокую контактную усталостную прочность цементованного слоя и, как показали эксплуатационные испытания, обеспечивает большую прочность и долговечность зубчатых колес, изготовленных из этой стали, по сравнению с зубчатыми колесами, изготовленными из стали марки 18ХГТ. [c.247]

Наилучшими антифрикционными и противозадирными свойствами обладают оловянные бронзы (например, БрОФ10-1, БрОНФ и др.), однако они дороги и дефицитны, и поэтому применяются только для ответственных передач с высокими скоростями скольжения (и > 7 м/с). Нагрузочная способность передач с червячными колесами из оловянных бронз лимитируется усталостным изнашиванием и от скорости скольжения практически не зависит, поэтому верхний предел этой скорости для таких передач не ограничивают, а допускаемые контактные напряжения от нее не зависят. Наряду с этим срок службы венцов червячных колес в значительной степени зависит от способа отливки заготовок (в песок, в кокиль, центробежная), поэтому допускаемые напряжения зависят от способа отливки, и, кроме того, от твердости активной поверхности витков червяка. Значения допускаемых контактных напряжений [а о ] для червячных колес из оловянных бронз и стальных червяков при базе испытаний 10 циклов нагружения приведены [c.180]

Известно также, что параметры шероховатости поверхности оказывают существенное влияние на сопротивление усталости. В общем случае предел усталости повышается с улучшением качества поверхностного слоя. Кроме того, на них влияет направление следов обработки при их совпадении с действием главного напряжения предел усталости выше. Финишная обработка поверхности, которая в основном определяет конфигурацию микроскопических рисок и механические свойства поверхностного слоя, существенно влияет н а предел выносливости даже при одинаковом классе шероховатости. Например, в работе [127] приведены результаты испытаний на выносливость образцов из сталей Р18, 9ХМФИ9Х, обработанных алмазным и обычным шлифованием. Сопротивляемость усталостному разрушению при шлифовании кругами из синтетических алмазов повышается на 20—45% при контактных нагрузках и до 30% при изгибе. Это связано с характеристикой рельефа поверхности, когда число царапин на единицу поверхности и их глубина значительно меньше при алмазном шлифовании, чем при абразивном, а рельеф становится более гладким (см. также рис. 150). Проведенные исследования позволили повысить стойкость валков для станов холодной прокатки вследствие правильного выбора технологического процесса. [c.439]

Исследование одновременного воздействия коррозионной среды и контактного трения на усталостную прочность титанового сплава ВТ6 с 0 = 800- 860 МПа изучено авторами работы [159]. Из кованых заготовок вырезали специальные образцы диаметром рабочей части 20 мм, моделирующие ось с напрессованными втулками. Моделировали два типа закрепления втулок конические напрессованные, передающие изгибающий момент, и цилиндрические, не передающие его. Материалом для втулок служили титановые сплавы ВТ6 (03 = 830 МПа), ПТ-ЗВ ( 3 = 730 МПа) и ВТ1 (а = 580 МПа). Запрессовку втулок производили с различным контактным давлением. Усталостные испытания вели на воздухе и в 3 %-ном растворе МаС1. Обкатывание подлежащих запрессовке частей конических и цилиндрических образцов выполняли с помощью шарикового приспособления при следующих режимах усилие обкатки Я=2000 Н, диаметр шарика 0= 10 мм скорость обкатки 350 об/мин, число проходов два. Кривые усталости образцов с напрессованными втулками, передающими изгибающий момент, при различных контактных давлениях представлены на рис. 101. Предел выносливости гладких образцов без напрессовки втулок был равен 380 МПа при испытании на воздухе и в коррозионной среде. (Напрессовка втулок на неупрочненные 162 [c.162]

Исследование проведено на образцах из алюминиевого сплава системы Al-Si-Mg- u, испытанных на изгиб с вращением. Условно излом в зоне развития усталостной трещины был разделен на два участка (см. рис. 3.17) площадки (поверхности мезотуннелей без контактного взаимодействия) и склоны (перемычки между мезотунне-лями), которые названы соответственно зонами 1 и 2. Отсутствие контакта берегов усталостной трещины в зоне 1 идентифицировали по наличию неповрежденных усталостных бороздок. В процессе анализа было осуществлено травление участков излома ионами аргона в колонне спектрометра. Все методические особенности тарировок при травлении могут быть взяты из [88, 89]. [c.157]

Ширина образцов является одним из параметров, оказывающих влияние на результаты усталостных испытаний. При ее выборе исходят из условий сохранения одноосного напряженного состояния во всех точках образца. При ширине 6 6/i в середине образца возникав ет поперечный момент и будет иметь место плоскодеформированное состояние. Разный характер напряженного состояния в различных опасных точках при повышенной его ширине может привести к тому, что в одних материалах и при одних условиях разрушение будет начинаться в центральных точках, а в других — с кромок образца. Чтобы избежать косого изгиба, который может возникнуть при перекосе, вследствие смятия контактных поверхностей, желательно увеличивать ширину образцов. При высокочастотных испытаниях 6= 1,5d (А), при испытаниях с обычными частотами 6= (1,5—5,0) h. [c.31]

Испытания в условиях, приближенных к реальным условиям службы рессор (усталость при действии контактных напряжений), показали, что трехслойная сталь обладает значительно более высоким уровнем усталостной прочности, чем обычно применяемая рессорно-пружинная сталь 50ХГ. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...