Усталость повторно-ударная

Стенд 5 для проведения испытаний на ударную усталость при изгибе оборудован опорами, имеющими демпферы, что устраняет влияние ударных волн. Созданы стенды для испытания при знакопеременных ударных нагрузках, а также при повторных ударных нагрузках 4 [c.260]

Рис. 6.59. Кривые усталости соединений при повторных ударных (/) и переменных нагрузках (2)

Существуют специальные маш ины для испытания на усталость не только при повторно-переменном изгибе, но и при повторном растяжении и сжатии, при кручении, при повторной ударной нагрузке и т. д. Предел выносливости отдельных сортов сталей удается определить испытанием, охватывающим до 5—10 млн. циклов для испытания цветных й легких сплавов приходится осуществить 20—100 млн. циклов или даже миллиард последовательных нагрузок (например, для дюралюминия). Полезно вспомнить, что пропеллер самолета, ротор турбины и многие другие части машин в течение срока своей службы делают до миллиарда оборотов. [c.98]

Для испытания на усталость при ударных скоростях строятся специальные машины (Крупна, Стентона), работающие на повторный ударный изгиб в сменяющихся направлениях (образцы на двух опорах с надрезом по середине). Эти испытания не дают ничего нового, так как при большой величине энергии каждого удара они приближаются по результатам к ударной пробе, а при очень малой—к статической усталости. [c.289]

Поломка зубьев может вызываться большими перегрузками ударного или статического действия, повторными перегрузками, вызывающими малоцикловую усталость, или многократно повторяющимися нагрузками, вызывающими усталость материала. [c.158]

Поломка зубьев — наиболее опасный вид разрушения (рис. 16.1, а). Она происходит вследствие возникающих в зубьях повторно-переменных напряжений при деформации изгиба. Поломка зубьев происходит также в результате больших перегрузок ударного и даже статического действия, а также усталостного разрушения от действия переменных напряжений в течение длительного срока службы. Трещины усталости возникают у основания зуба из-за неучтенных расчетом перегрузок. Перенапряжение зубьев может вызывать концентрацию нагрузки по длине зуба вследствие неправильного монтажа (чаще всего непараллельности валов), а также из-за грубой обработки поверхности впадин зубьев, заклинивания зубьев при нагреве передачи и недостаточной величины боковых зазоров. Практика показывает, что чаще всего наблюдаются отколы углов зубьев, связанные с концентрацией нагрузки. Важные меры повышения работоспособности — увеличение модуля, повышение твердости, поверхностное упрочнение, уменьшение нагрузок по краям зуба, применение жестких валов, бочкообразные зубья и др. [c.296]

При статической или ударной нагрузке для пластичных материалов такое состояние характеризуется появлением больших остаточных деформаций (явление текучести), для хрупких—появлением трещин, разрушением материала. При повторно-переменной нагрузке опасное состояние характеризуется появлением и развитием трещины усталости. Напряжение, соответствующее наступлению опасного состояния, мы будем называть условно о . Это напряженке равно [c.62]

Разрушение при ударе происходит, когда в результате действия неустановившихся нагрузок в детали возникают такие напряжения или деформации, что деталь уже не в состоянии выполнить предназначенную ей функцию. Разрушение происходит в результате взаимодействия волн напряжений и деформаций, являющихся следствием динамического или внезапного приложения нагрузок. Взаимодействие волн может приводить к возникновению локальных напряжений и деформаций, во много раз превышающих возникающие при статическом приложении тех же самых нагрузок. Если величины напряжений и деформаций таковы, что происходит разделение детали на две или более частей, то налицо разрыв при ударе. Если удар приводит к возникновению недопустимых упругих или пластических деформаций, такое разрушение называется деформированием при ударе. Если при повторных ударах возникают циклические упругие деформации, в результате чего появляется сетка усталостных трещин, при росте которых наблюдается описанное ранее явление поверхностной усталости, то процесс называется ударным износом. [c.20]

Если в результате малых относительных поперечных смещений двух поверхностей при ударе, которые могут вызываться поперечными деформациями или действием случайных малых боковых составляющих скоростей, происходит фреттинг (подробнее это явление будет описано ниже), то разрушение называется ударным фреттингом. Усталость при ударе наблюдается, когда разрушение происходит при повторном действии ударных нагрузок вследствие образования и распространения усталостных трещин. [c.20]

Водород в стали меняет ее механические свойства при кратковременном и длительном статическом нагружении, а также при повторно-переменном и ударном нагружении. Под влиянием водорода в стали значительно снижаются ее пластические свойства при кратковременном нагружении. Это явление названо водородной хрупкостью стали. Твердость наводороженной стали повышается. Наводороженная сталь подвержена замедленному разрушению, т. е. разрушению при длительном действии статических сил при напряжениях, обычно меньших предела текучести. Это явление было названо нами водородной статической усталостью стали. При повторно-переменных (циклических) напряжениях водород в стали снижает ее выносливость, что было названо нами водородной усталостью стали (см. П1-2). Водород в стали повышает ее чувствительность к концентраторам напряжения при действии повторно-переменных напряжений. Ударная прочность наводороженной стали снижается. Под влиянием водорода в стали могут образовываться дефекты типа пузырей, а также расслаивание (у проката) и растрескивание металла. [c.75]

Чтобы устранить это повторное понижение допускаемых напряжений, затрудняющее логическое обоснование входящих в формулы постоянных, и в то же время не пользоваться формулой (3) с мало-изменяющимся коэффициентом а, так как при этом 1+а перестает играть роль ударного коэффициента, и формула (3) теряет свое обоснование, мы предлагаем поступить так выделим пока мосты самых малых пролетов и части, подвергающиеся непосредственному действию подвижных грузов. Тогда при расчете прочих частей нам придется считаться главным образом с явлением усталости железа ), и наиболее подходящей формулой для допускаемых напряжений будет формула (2) ь). [c.406]

Значительное место в современной технике занимают детали, работающие в условиях ударно-циклических нагрузок. Проблема повышения долговечности деталей является одной из центральных в ряде отраслей машиностроения. В настоящее время установлено, что испытания на повторный удар и усталость при гармонических нагрузках не являются тождественными. Исследования ударно-циклической прочности включают элементы испытаний как на ударную вязкость, так и на усталость и позволяют судить [c.74]

Для правильного выбора и рационального использования металла, идущего на ответственные детали машин, например части быстроходных турбин или авиамоторов, подвергаемых в процессе эксплуатации многократным повторным и повторно-переменным нагрузкам, недостаточно знания тех механических характеристик, которые определяются при статических и ударных испытаниях. Известны многочисленные случаи разрушения отдельных деталей при многократных, циклических, особенно знакопеременных нагрузках, еще до наступления предела текучести. При этом характерным являлось то, что разрушения не сопровождались заметными пластическими деформациями. Такое явление разрушения металлов под действием циклических (повторных и повторно-переменных) нагрузок принято называть усталостью. [c.194]

Это следует учитывать при сопоставлении результатов различных испытаний при повторных ударах. Строение излома образца, в котором уже образовалась усталостная трещина при нагружении повторными ударами, также зависит от величины ударной вязкости чем она выще, тем дольше будет работать материал с развивающейся трещиной усталости. [c.176]

Кроме испытания однократным ударом, проводят испытания полимерных материалов на ударную усталость, или на повторный удар. Существо этих испытаний сводится к определению числа 128 [c.128]

Поскольку многие детали работают в условиях повторно-переменных нагрузок (например, коленчатые валы в условиях симметричного цикла, шатуны в условиях асимметричного цикла и т. д.), испытания на усталость приобретают все большее значение. В справочниках и в литературе наряду со свойствами, определенными испытанием на растяжение и на ударную вязкость, указывают значения предела выносливости. [c.149]

Поскольку многие детали работают в условиях повторно-пе-ременных нагрузок (например, коленчатые валы в условиях симметричного цикла, шатуны в условиях асимметричного цикла и т. д.), в настоящее время часто проводят расчет по пределу выносливости. Поэтому испытания на усталость приобретают все большее значение. В справочниках и в литературе наряду с механическими свойствами, определенными при испытаниях на растяжение и на ударную вязкость, указывают значения предела выносливости. [c.132]

Поломка зубьев является самым опасным видом их разрушения, так как при этом могут выйти из строя не только зубчатая передача, но и валы и подшипники из-за попадания в них отколовшихся кусков зубьев. Поломка зубьев возникает в основном в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия и многократно повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Для избежания поломки зубьев их рассчитывают на изгиб. [c.238]

Усталостью называется разрушение металлов под действием повторных или знакопеременных нагрузок. Усталостное разрушение происходит, например, у пружин автоматики, деталей кулачковых и других механизмов, работающих в режиме нагружение-разгружение, растяжение-сжатие при многократном повторении ударных или плавно возрастающих нагрузок (напряжений) у валов, передающих крутящий момент, материал которых испытывает изгиб с вращением, происходит многократное изменение знака напряжений (растяжение — сжатие) и т. д. [c.188]

В подъемно-транспортном машиностроении находит применение наиболее прогрессивный метод определения допускаемых напряжений — так называемый дифференциальный метод, основанный на установлении запаса прочности рассчитываемой детали в зависимости от степени ее ответственности и режима работы механизма в конкретных условиях его использования. При назначении величин коэффициентов, входяш их в общий запас прочности, учитывают необходимость обеспечения безопасности людей, сохранности груза и оборудования и целости машины. Части машин, повреждения которых могут вызвать падение груза, опрокидывание крана и т. п., рассчитывают с повышенным запасом прочности. Кроме того, нри определении запаса прочности учитывают специфику работы механизма грузоподъемной машины в условиях повторно-кратковременного режима с большим числом циклов в час. Изменение нагрузки и частота ее приложения приобретают особое значение при расчетах на усталость. При расчете элементов механизмов на прочность необходимо учитывать влияние ударных нагрузок, появляющихся при резких пусках и остановках, при отрыве груза от земли без предварительного натяжения каната и т. п. [c.46]

Поломка зубьев приводит не только к выходу из строя передачи, но и к повреждению подшипников, валов и т. д. Причины поломки зубьев большие перегрузки ударного или статического действия, повторные перегрузки, вызывающие малоцикловую усталость, или многократно повторяющиеся перегрузки, вызывающие усталость материала. [c.89]

Необходимо учитывать, что для нитроцементованных зубчатых колес опасно даже частичное обезуглероживание поверхности при повторном нагреве под закалку в атмосфере воздуха или при переносе изделий из закалочной печи в бак. При этом резко ухудшаются механические свойства, в особенности снижаются сопротивление усталости и ударная вязкость, даже при наличии оптимальной суммарной концентрации углерода и азота. Таким образом, даже при химико-термической обработке колес с использованием наиболее прогрессивного оборудования в поверхностной зоне цементованного или нитроцементованного слоя могут образоваться дефектные и немартенситные структуры. В результате снижается сопротивление усталости и контактная выносливость зубчатых колес. Для предотвращения образования указанных дефектов в периферийных зонах цементованного и нитроцементованного слоя на расстоянии до 0,2 мм от поверхности используются различные способы. Такие способы базируются на рациональном выборе системы легирования сталей и на совершенствовании режимов насыщения зубчатых колес углеродом и азотом. Однако на сопротивление усталости зубчатых колес весьма существенное влияние оказывает и интенсивность охлаждения изделий при закалке. [c.441]

В механизме ударно-абразивного изнашивания проявляется малоциклов я усталость микрообъемов металла, вызванная повторным приложением динамической нагрузки при упругом и упругопластическом контактах. В основе механизма ударно-абразивного изнашивания лежат прямое динамическое внедрение в металл твердой частицы и связанная с ним деформация, завершающаяся разрушением микрообъемов металла и образованием частиц износа. Твердая частица, внедряясь в поверхность изнашивания, стремится сдвинуть металл перемычек путем повторного деформирования или хрупкого выкрашивания в зависимости от его твердости. В таких условиях взаимодействия твердой частицы с по- [c.32]

Поверхностный усталостный износ представляет собой изнашивание вращающихся или скользящих относительно друг друга криволинейных поверхностей. При этом в результате действия циклических касательных напряжений на небольшой глубине у поверхности возникают микротрещины, выходящие на поверхность, откалываются макрочастицы материала и на поверхности образуются ямки. Деформационный и нос происходит в результате повторного пластического деформирсвания изнашиваемых поверхностей, приводящего к образованию сетки трещин, при росте и объединении которых образуются частицы износа. Деформационный износ часто наблюдается при действии ударных нагрузок. Ударный износ имеет место при повторном упругом деформировании в процессе действия ударных нагрузок, образовании сетки трещин, которые растут так же, как при поверхностной усталости. Фреттинг-износ описан ниже. [c.19]

Термин ударный износ используется для обозначения повторного упругого деформирования при ударах изнашиваемых поверхностей, приводящего к образованию сетки трещин, которые растут, как и при усталости поверхности. В некоторых случаях ударный износ может наблюдаться при чисто нормальных соударениях. В других же случаях при ударе могут также иметь место качение и(или) скольжение. Степень опасности удара обычно измеряется величиной кинетической энергии ударяющей массы или выражается через нее. При оценке опасности повреждения вследствие ударного износа основное значение имеют геометрия соударяемых поверхностей и свойства контактирующих материалов. Целью расчетов при исследовании ударного износа в качестве возможного вида разрушения является определение размера борозды износа или ее глубины в зависимости от числа циклов нагружения. Хотя для таких оценок в некоторых случаях и разработаны эмпирические методы [51, [16, стр. 401 , их подробное изложение выходит за рамки книги. [c.584]

Процесс наложения фрикционной накладки на контртело характеризуется ударным приложением нагрузки, поэтому фрикционный материал должен обладать высокой ударной вязкостью. При повторно-кратковременном режиме торможення фрикционная акладка испытывает многократные циклические нагружения и должна иметь достаточное сопротивление усталости при циклических воздействиях. [c.287]

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления f рис. 12.15), направленная по линии зацепления. Кроме того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения = где / — коэффициент трения. Сила невелика по сравнению с силой Р, поэтому при выводе расчетных формул ее не учитывают, т. е. принимают, что сила взаимодействия между ЗЫБЯМИ направлена по нормали к их профилям. Под действием силы F и F зубья находятся в сложном напряженном состоянии. На их работоспособность оказывают влияние напряжения изгиба в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения Стд в поверхностных слоях зубьев. Оба эти напряжения, переменные во времени, и могут бьггь причиной усталостного разрушения зубьев или их рабочих поверхностей. Напряжения изгиба Tf вызывают поломку зубьев, а контактные напряжения Он — усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев. Поломка зубьев — опасный вид разрушения, так как при этом может выйти из строя не только зубчатая передача, но и валы и подшипники из-за попадания в них отколовшихся кусков зубьев. Поломка зубьев возникает в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия, и многократных повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Во избежание поломки зубьев их рассчитывают на изгиб. Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев — распространенный и опасный вид разрушения большинства закрытых и хорошо смазываемых зубчатых передач. Выкрашивание заключается в том, что при больших контактных напряжениях на рабочей поверхности зубьев обычно на ножках, вблизи полюсной линии) появляются усталостные трещины. Это приводит к выкрашиванию мелких частиц материала зубьев и образованию небольших осповидных углублений, которые затем под влиянием давления масла, вдавливаемого с большой силой сопряженным зубом в образовавшиеся углубления и трещины, растут и превращаются в раковины. Для предотвращения выкрашивания зубьев их рассчитывают на контактную прочность. [c.181]

Таким образом, коэффициент сопротивляемости повторному нагружению одинаков для объемной и контактной усталости. Это подтверждают работы по усталостному проколу [502] (прокол в результате ряда циклов повторных ударов при разных энергиях удара). При пересчете параметров получающегося при этом степенного закона усталости наблюдается удовлетворительное совпадение коэффициентов усталостной выносливости для многократного ударного погружения индентора в резину и для симметричного знакопеременного изгиба на стенде СЗПИ [4]. [c.303]

Влияние температуры подогрева металлической формы на ударную усталость при испытании повторными ударами отливок из среднемарганцовистой стали представлено 13 фиг. 8. [c.61]

Режим сварки рельсового стыка характеризуется следующими параметрами установочная длина 55 — 60 мм, припуск на подогрев и оплавление (суммарный на оба рельса) 20 мм, припуск на осадку 7—9 мм, удельное давление осадки — не менее 3 кг/мм , длительность сварки 100—150 сек., скорость осадки 15 мм/сек. Приведенный режим сварки обеспечивает относительно широкую зону интенсивного нагрева, в результате чего стык после сварки охлажлается с умеренной скоростью — твердость в околостыковой зоне при этом не превышает, как правило, 250—280 единиц по Бринелю (иногда в зоне стыка встречаются также участки, обогащенные углеродом, твердость которых может достигать 400 Нд). Сваренные по приведенному режиму стыки обычно не подвергаются последующей термической обработке. При этом обеспечиваются вполне удовлетворительная статическая прочность (разрушающая нагрузка при изгибе сварного рельса, уложенного на две опоры, составляет 80—90 /д соответствующей разрушающей нагрузки целого рельса) и очень высокий предел усталости при работе на регулярную повторно-переменную нагрузку (предел усталости сварного стыка достигает 80—85 /ц предела усталости целого рельса). Образцы, вырезанные из сварного стыка, обладают сравнительно низкой ударной вязкостью (1 — 2 кгм/см ). Дальнейшее улучшение качества сварных рельсовых стыков может быть достигнуто переходом на более жесткий режим сварки (уменьшаются размеры зерна и сужается зона частичного расплавления стали, в которой часто наблюдаются рыхлости и другие дефекты) с обязательным применением последующей термической обработки. Изменение технологии требует перехода к более мощным стыковым машинам и применения термических печей. [c.100]

Из исследований в области износа известно, что роль фактора повторяемости ударов не- однозначна. С одной стороны, повторно действующая нагрузка на поверхность, если она даже мала, может привести к усталостному разрушению поверхности металла и образованию на поверхности ультрамикротрещнн и других дефектов, которые могут перерастать в трещины усталости. С другой стороны, при многократных ударных воздействиях наблюдается явление наклепа, упрочняющего поверхность металла. Но также известно, что наклепанные металлы более активно вступают в химические реакции, легче корродируют и склонны к коррозионному растрескиванию. И, наконец, немаловажно, что при ударах обнажается и обновляется поверх- [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...