Машины для испытания металлов на усталость

ГОСТ 24217—80. Машины для испытания металлов на усталость. Типы. Основные параметры.— Введ. 01.07.82. [c.196]

Машины для испытания металлов на усталость. Типы. Основные параметры [c.106]

Кудрявцев И. В., Новая машина для испытания металлов на усталость (тип ЦК-1), Вестник металлопромышленности № 10—11, 1939. [c.70]

По поверке машин для испытания металлов на усталость. [c.170]

Машины для испытания металлов на усталость. По основным видам напряжений машины для испьггания на усталость можно разделить на следующие четыре типа 1) при повторно-переменном изгибе [c.316]

Наибольшее распространение для испытания металлов на усталость получила машина типа Шенк, создающая в металле напряжение переменного изгиба при вращении круглого образца. Схема такой машины показана на фиг. 147. [c.174]

Испытания на коррозионную усталость металлов проводят на обычных машинах для определения предела усталости, к которым приспособлены устройства для осуществления подвода коррозионной среды к образцу (рис. 340), или на специально предназначенных для испытаний металлов на коррозионную усталость машинах. В испытаниях определяют число циклов N до разрушения образца при заданных напряжениях а и строят кривую зависимости числа циклов от напряжения (см. рис. 235). [c.451]

Приведем описание машины ИП-2 для испытаний металлов на малоцикловую усталость в жидких средах (рис. 1.37). Крутящий момент от электродвигателя через редуктор передается на кривошипно-шатунный механизм. Величина прогиба образца регулируется винтом 1, изменяющим длину кривошипа. Заданная асимметрия цикла нагружения достигается регулировкой длины тяги 2 с помощью гайки 3. Напряжения, возникающие в процессе деформации образца, измеряются с помощью датчиков сопротивления, наклеенных на чувствительный кольцевой динамометр 4. Образец 6 закрепляют на опорах 5 и 7, причем один его конец свободно перемещается вместе с опорой 7, что позволяет нагружать образец по схеме чистого изгиба, и помещают в ячейку [c.47]

Основные технические характеристики отечественных машин для горячих испытаний металлов на усталость [c.262]

Машина ЦК-2 для испытания металлов на коррозионную устойчивость. Усталость, т. е. разрушение металлов под действием повторно-переменных нагрузок при напряжениях, меньших предела прочности при растяжении, часто определяет прочность или срок службы изделий. Испытание металлов на усталость иногда называют испытанием на выносливость, т. е. на способность металлов сопротивляться усталостному разрушению. [c.396]

Методика испытания металлов на усталостную прочность приведена в ГОСТе 2860—65. В практике применяют машины для испытания на усталость при переменном нагружении на изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное напряженное состояние. [c.246]

Испытания металла на коррозионную усталость в условиях одновременного воздействия на него повторно-переменных нагрузок и коррозионной среды производят на стандартных машинах для определения усталости с применением приспособлений, позволяющих подвергать образец воздействию коррозионных сред, и на специальных машинах. [c.134]

Испытания на усталость. Различные структуры и механические свойства сварных швов, зоны термического влияния иод воздействием переменных нагрузок могут привести к образованию микротрещин, а затем и к разрушению сварного соединения. Такое разрушение носит название усталостного, а состояние металла при этом называется усталостью. Для имитации процессов, происходящих в реальной конструкции, подверженной усталостному разрушению, образец сварного соединения подвергают действию переменных нагрузок — растяжению, сжатию, изгибу, кручению или комбинации этих нагрузок. Испытания проводят в той среде и при той температуре, которые соответствуют производственным условиям. Повторно-переменное приложение нагрузок к испытуемому образцу носит циклический характер. Предел выносливости характеризуется наибольшим напряжением, которое может вынести образец без разрушения при заданном числе циклов. Для сварных соединений это число составляет (2...10)10 . Машины для испытания на усталость имеют следующие основные механизмы приложения, измерения, регистрации заданных нагрузок и деформаций, подсчета циклов и автоматического отключения ири разрушении образца. Порядок проведения испытаний на усталость, формы и размеры образцов регламентируются ГОСТ 2860—65. [c.158]

Усталостные процессы в металлах, в частности в сталях, развиваются медленно число циклов нагружения достигает 10 —10 . В связи с этим при создании машин, предназначенных для испытаний на усталость, естественно стремятся увеличить частоту циклов нагружения. [c.59]

Испытания на усталость позволяют определять сопротивление металлов повторно-переменным нагрузкам. Количество повторений (циклов), которое выдерживает металл в образцах или в деталях машин до разрушения, зависит от величины и характера напряжений. Эта зависимость для чёрных металлов имеет показанный на фиг. 159 (кривая Велера). [c.70]

На рис. 3-14 показана конструктивная схема машины НУ1, применяемой для испытания на усталость металлов при комнатной температуре. [c.95]

Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61]

Для изучения рассеяния характеристик выносливости обычно изготовляют из металла одной плавки большую серию совершенно идентичных образцов и испытывают их на усталость в одинаковых условиях (на одной машине, при одинаковой температуре, частоте и пр.). В результате испытания серии таких образцов при одном уровне амплитуды напряжения получается значительный разброс по долговечности, особенно на образцах из высокопрочных легированных сталей. Отношение наибольшего числа циклов к наименьшему при этом может доходить до 10—100 и более, особенно при напряжениях, близких к пределу выносливости. [c.256]

Испытания на коррозионную усталость ведут на обычных машинах для усталостных испытаний металлов, которые снабжаются специальной подвесной ванной с электролитом. В этой ванне во [c.206]

Для биметаллических подшипников слой металла должен обеспечивать, помимо антифрикционных свойств, надлежащую усталостную прочность. Испытания на усталость проводят на обычных испытательных машинах (плоские и круглые образцы) и на целых подшипниках. [c.404]

Данное явление учитывают в сильно нагруженных и быстроходных машинах, в которых усталостному разрушению под действие.м часто повторяющихся переменных нагрузок подвержены шатуны двигателей, коленчатые валы, пальцы, поршни и другие детали. Для сталей число перемен нагрузок (циклов) установлено 10 млн., а для цветных металлов 20—100 млн. Испытание на усталость проводят на специальных машинах (типа Шенк), создающих в металле напряжения переменного изгиба при вращении стального образца, заложенного в машину. Число циклов (оборотов) испытуемых образцов до разрушения регистрируется специальным счетчиком. [c.27]

В настоящее время существует большое количество машин различных конструкций для испытания на усталость металлов. [c.45]

Испытания образцов моделируют испытания подшипников, но такое моделирование дает лишь качественную оценку. Поэтому в результате испытаний образцов на контактную выносливость получают сравнительные характеристики о работоспособности того или иного материала в условиях переменных контактных нагрузок. Такие испытания считают правильно проведенными методически, если они показывают один и тот же результат, как и испытания подшипников на контактную усталость. Во ВНИППе изготовлена машина МКВ-К (рис. 182), предназначенная для испытания на контактную выносливость [210]. Впервые в практике таких испытаний машина оснащена электронным блоком 6 для автоматической остановки ее (машины) в момент наступления усталостного выкрашивания металла на поверхности образца. При автоматическом отключении электродвигателя автоматически снимается и усилие механизма нагружения, действующее на образец. [c.239]

Испытания металла и а коррозионную усталость в условиях одновременного воздействия на него повторно-переменных нагрузок и коррозионной среды производят на стандартных машинах для определения усталости с применением при- [c.94]

Соответственно этим группам предел <Гд, полученный при испытании деформированного сплава АК-2 на машине Шенка, оказался следующий для первой группы — 13,5, для второй—13,0 и для третьей — 11,0. Разрушение металла образцов и лопастей, испытанных на вибрационную прочность, имеет в той или иной степени признаки усталости. Металл разрушается не в зоне крупного зерна, как следовало ожидать, а по границе крупного и мелкого зерна (фиг. 482, см. вклейку), т. е. в зоне наиболее ярко выраженной неравномерности структуры. В этой зоне структуры металл часто имеет текстуру деформации (фиг. 483, см. вклейку), что является признаком незавершенного процесса рекристаллизации деформированного металла. Нормальная рекристаллизованная структура представлена на рентгенограмме (фиг. 484, см. вклейку). [c.467]

В брошюре изложены методы ускоренных испытаний изделий машиностроения на надежность в зависимости от основного вида разрушения (усталость, износ, коррозия). Большинство рассмотренных методов могут быть применены как для стандартных образцов металлов, так и для конкретных деталей, узлов и машин. Рассмотрены также методы и результаты ускоренных испытаний на надежность некоторых видов изделий машиностроения, основные требования, предъявляемые к ускоренным испытаниям, и принципы их организации. [c.2]

Сопротивление усталости характеризуется пределом выносливости или пределом усталости, т. е. наибольшим напряжением, которое может выдержать металл без разрушения N циклов нагружений (число нагружений, задаваемое техническими условиями эксплуатации машины). Согласно ГОСТ 2860—65, предел выносливости Стд стальных образцов, имеющих горизонтальный участок на кривой усталости, находят при определенном напряжении на базе N = 10-10 циклов нагружений, а образцов из легких сплавов, кривые которых не имеют горизонтальных участков — на базе N = 100 10 циклов нагружений. В случае сравнительных испытаний допускаются базы испытаний для определения предела выносливости, соответственно равные 5-10 и 20-10 циклов. Если металл выдержал указанное число циклов без разрушения, то он выдержит такое же напряжение и при значительно большем числе циклов нагружений. [c.104]

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]

Электромагнитное силовозбуждение — широко распространенный способ создания перемекных нагрузок в машинах для испытания металлов на усталость. [c.197]

Инглис и Леки применяли машину для испытания на усталость типа вращающейся балки и подавали к центру вращающегося образца по нескольку капель воды в секунду в этом случае применялась речная вода. Спеллер и его коллеги, которые применяли искусственно приготовленные растворы, собирали их и использовали вторично жидкость насыщалась воздухом путем непрерывного пропускания воздуха через раствор, причем во всей системе не было другого металла кроме испытуемого образца. Жидкость протекала по образцу под действием своей тяжести, причем распределялась с таким расчетом, чтобы напряженный участок все время был окружен раствором. [c.618]

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа пршгожения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды. [c.229]

Фирма MTS (США) выпускает универсальные гидравлические и гидрорезонансные испытательные машины различной мощности — от 0,1 до 5 Мн (от 10 до 500 тс), предназначенные для проведения испытаний на статическое растяжение, сжатие и изгиб, на малоцикловую усталость, кратковременные или длительные испытания на ползучесть, усталостные испытания при постоянной амплитуде с различной формой цикла (синусоидальная, треугольная, трапецевидная и др.), усталостные испытания с программным изменением ам плиту-ды, среднего уровня напряжений и частоты, а также с изменением указанных параметров по случайному закону. Кроме того, машины оборудованы системой обратной связи и могут воспроизводить эксплуатационный цикл нагружения, записанный на магнитофонную ленту или перфоленту. При усталостных испытаниях всех видов осуществляют регистрацию скорости роста трещин, накопления усталостных повреждений и пластических деформаций и оценивают чувствительность металла к концентрации напряжений по динамической петле гистерезиса. Частота циклов может изменяться от 0,0000 1 до 990 Гц. Особенность компоновки машин этой фирмы — разделение на отдельные независимые блоки исполнительного, силозадающего и програм-мно-регистрирующего агрегатов. [c.206]

Для сравнительных лабораторных исследований коррозионной усталости сварных соединений труб и основного металла вырезали образцы размером 180Х38Х 10 мм из прямошовных (сталь 17ГС) и спирально-шовных (сталь 17Г2СФ) сварных труб диаметром 820 мм. Механические свойства и химический состав соответствовали ГОСТам и техническим условиям. Учитывая, что в реальных условиях эксплуатации концентраторы напряжений испытывают упруго-пластические деформации, тогда как остальное тело трубы деформируется упруго, т. е. в концентраторах имеет место жесткая схема нагружения, усталостные испытания проводили на машине с задаваемой амплитудой деформации (максимальная тангенциальная деформация 0,22 и 0,3% или интенсивность деформации 0,25 и 0,34% в наружных волокнах) чистым изгибом с частотой 50 циклов в минуту. Коррозионную среду подавали с помощью капельницы (для обогащения кислородом) или влажного тампона. [c.230]

Аналогичны по конструкции и принципу действия машины 2055Р-05 и 2054Р-5, предназначенные для испытания на растяжение, сжатие, изгиб и малоцикловую усталость образцов из пластмасс, черных и цветных металлов с предельными нагрузками соответственно 5 и 50 кН при температуре окружающей среды 10—35 С. [c.51]

Испытания проводят на машинах, предназначенных для определения сопротивления усталости указанных объектов в воздухе. Машины снабжены специальными устройствами для подвода коррозионной среды и управления ее взаимодействием с деформируемым металлом (изменение концентрации кислорода и температуры, введение ингибиторов или депассиваторов, катодная или анодная поляризация образцов и др.). Поскольку конструкции большинства серийно выпускаемых промышленностью машин, принципы их работы, технические характеристики широко освещены в литературе, мы рассмотрим здесь лишь комплекс оборудования для изучения влияния масштабного, частотного и некоторых других факторов на сопротивление усталости металлов, разработанного в ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР [79—82] и нашедшего применение во многих лабораториях научно-исследовательских организаций, вузов и промышленных предприятий. Так, для изучения влияния размеров образцов на их сопротивление усталостному разрушению примерно в иден- [c.22]

В ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР разработана гамма испытательных машин (табл. 1) для изучения малоцикловой и коррозионной усталости металлов - в виде плоских образцов рабочей толщиной 0,5-100 мм [90]. На базе указанных машин созданы некоторые разновидности оборудования, предназначенного для испытания образцов в условиях воздействия низких или повышенных температур и давлений, а также некоторых газовых сред. [c.32]

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]

Из литературных данных известно, что наводороживание стали особенно сильно проявляется в изменении усталостной прочности металла, характеризуемой способностью металла выдерживать знакопеременные циклические нагрузки без разрушения [2, 138]. Нами производилось сравнение чувствительности метода скручивания проволочных образцов и метода усталостных испытаний. Для проведения усталостных испытаний применялась установка, подобная описанной в работе [139]. Ее устройство позволило создавать знакопеременные нагрузки во вращающемся деформированном по дуге проволочном образце, один конец которого закреплялся в шпинделе быстроходного электромотора, а второй — в патроне счетчика оборотов. Принцип работы установки заключается в чередовании деформаций сжатия и растяжения при повороте образца на каждые 180°, т. е. мы имеем усталостную машину с симметричным циклом. Показателем выносливости служит количество циклов, выдерживаемых проволочным образцом до разрушения. В табл. 1.4 приведены некоторые результаты работы [140], позволяющие сравнить чувствительность двух последних методов. Как видно из таблицы, метод испытания на усталость более чувствителен в случае слабого наводороживания образцов, однако проигрывает методу скручивания в воспроизводимости результатов. При иоследовании действия тех или иных факторов на наводороживание стали мы широко пользовались методом испытания пластичности проволочных образцов при скручивании, так как он является достаточно чувствительным к наводороживанию и требует незначительных затрат времени и материала на изготовление образцов. [c.39]

Повышение качества и надежности конструкционных материалов связано, в частности, с разработкой новых методов испытаний на усталость, когда стадии зарождения трещины и ее распространения изучают раздельно. Перспективным является использование для этих целей высокоскоростной испытательной машины ТУРБО-8, предназ> каченной для испытаний образцов металла при консольном изгибе в режиме автоколебаний [365]. [c.278]

Двухступенчатые испытания. В большинстве испытаний Мак Адама опыты не доводились до момента разрушения образца. Целью испытания было выяснение степени разрушения при различной продолжительности опыта, но значительно более кратковременной, чем это требуется для полного разрушения. Эти испытания проводились в две стадии. Образец подвергался коррозионной усталости в первой стадии испытания затем коррозия прекращалась и определялся предел усталости образца, который, конечно, понижался по сравнению с некорродировавшим образцом. В этом втором этапе испытания машина использовалась для выяснения, какая часть нормального предела усталости осталась у образца после разрушения, получившегося в первом этапе испытания, и тем самым машина выполняла ту же роль, как и весы в гравиметрическом коррозионном испытании. Полученные данные могут быть графически изображены различными способами. Если данные оставшейся прочности отнесены ко времени, в течение которого образцы подвергались коррозионной усталости, то во время первого этапа испытания получается кривая 5-го типа. Примеры приведены на фиг. 73 для двух металлов. Строго говоря, для получения каждой точки диаграммы 5-го типа требуется большое количество образцов, так же как и для получения полной диаграммы 1-го типа при определении предела усталости. Мак Адам, однако, утверждает, что каждая точка в его диаграмме 5-го типа представляет результат испытания одного образца Его метод получения предела коррозионной усталости основан на экстраполяции с использованием предварительно полученной диграммы 1-го типа. [c.627]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...