Изобретение относится к испытаниям материалов на фреттинг-усталость.
Известен способ испытаний материалов на фреттинг-усталость, заключающийся в том, что образец в виде стержня, сопряженный коническим участком с коническим участком контробразца, зажимают гайкой и закрепляют в стакане, который устанавливается в захвате испытательной усталостной машины консольного изгиба с вращением (см. патент SU номер 1810794, кл. G01N 3/56, 1993 г.)
Недостатком этого способа является то, что при суждении о стойкости материала к фреттинг-усталости необходимо учитывать вклад касательных напряжений, возникающих при консольном изгибе с вращением. В эксплуатационных условиях возможны случаи, когда касательные напряжения при фреттинге возникают лишь при относительном перемещении образца и контробразца.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания, при котором цилиндрический образец материала приводят во вращение, нагружают его изгибающей силой, прижимают к цилиндрической поверхности образца с противоположных сторон два вкладыша и создают нагрузку на вкладыши силами, равными по величине и противоположными по направлению (см. патент SU номер 1341538, кл. G01N 3/56, 1987 г.).
В этом способе для создания нагрузки на вкладыши необходимо размещать инерционные массы, которые обеспечивают неизменность усталостного нагружения [1]. Однако при эксплуатации соединений с натягом в присутствии фреттинга нагрузка не является постоянной. В результате фреттинга натяг ослабевает, а изменение нагрузки зависит от материала контактной пары.
В связи с изложенным техническим результатом полезной модели является приближение условий испытания к эксплуатационным, характерным, например, соединениям с натягом.
Поставленный технический результат достигается тем, что испытуемый цилиндрический образец в виде стержня переменного сечения с напрессованной на него втулкой контробразца располагается в машине для усталостных испытаний типа НУ, причем втулка контробразца выполнена с диаметром, обеспечивающим натяг в области рабочего соединения.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1: а - цилиндрический образец в виде стержня переменного сечения, б - втулка контробразца; на фиг.2 представлен общий вид цилиндрического образца в виде стержня переменного сечения (с напрессованной на него втулкой: а - в продольном разрезе, б - в поперечном сечении; на фиг.3 построены кривые усталости для образца 14ХН3МА: а - стандартный образец; б - образец с напрессованной втулкой контробразца Р6М5 с учетом объемного напряженного состояния.
Испытуемый образец в виде стержня переменного сечения 1 (А - большое сечение, Б - среднее сечение, В - рабочее сечение) с напрессованной втулкой контробразца 2 (d1 - большой диаметр отверстия, d2 - малый диаметр отверстия).
Принцип работы устройства заключается в следующем. Цилиндрический образец 1 изготавливается переменного сечения. Большое сечение А - стандартное под захват машины для усталостных испытаний типа НУ; среднее сечение Б, расположенное ближе к середине образца, необходимо для жесткой посадки втулки контробразца; малый диаметр образца В является рабочим сечением. В соответствии с диаметром рабочего сечения В подбирается захват машины типа НУ. На образец переменного сечения 1 напрессовывается втулка контробразца 2 таким образом, чтобы больший диаметр отверстия втулки d1 жестко сел на среднее сечение образца Б, тогда малый диаметр отверстия d2 расположится на рабочем сечении В. Малый диаметр втулки d2 должен обеспечить гарантированный натяг в соответствии с испытанием. Образец 1 с напрессованной на него втулкой контробразца 2 располагается в машине для усталостных испытаний типа НУ. Во время испытания на рабочем сечении образца В в месте контакта со втулкой котробразца 2 образуется полоса фреттинга, в результате чего нормальная нагрузка ослабевает так, как это происходит в условии эксплуатации. Также данный способ позволяет построить усталостные кривые, характерные испытуемой контактной паре (фиг.3).
Литература
1. Махутов Н.А. Конструкционная прочность, ресурс и техногенная безопасность. В 2 ч. / Н.А. Махутов. - Новосиб.: Наука, 2005. - Ч.1: Критерии прочности и ресурса. - 494с. - ISBN 5-02-032493-0.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Пара трения для испытания на фреттинг-усталость при изгибе | 1990 |
|
SU1758506A1 |
Способ определения стойкости поверхности к фреттинг-усталости | 1991 |
|
SU1810794A1 |
Способ износоусталостных испытаний материалов | 1991 |
|
SU1797008A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ТРЕНИЕ И ИЗНАШИВАНИЕ СОПРЯЖЕНИЙ ТИПА ВАЛ - ВТУЛКА | 1999 |
|
RU2173846C2 |
Устройство для испытания на трение при исследовании фреттинг-усталости | 1990 |
|
SU1797000A1 |
Устройство для испытания плоских образцов на фреттинг-усталость | 1983 |
|
SU1163202A1 |
Образец для испытания материалов в коррозионных средах | 1988 |
|
SU1576857A1 |
Способ испытания материалов в условиях фреттинг - усталости | 1990 |
|
SU1762182A1 |
МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА ФРИКЦИОННО-МЕХАНИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ | 1998 |
|
RU2140066C1 |
Способ уменьшения коэффициента трения в циклически нагруженных сопряжениях | 1985 |
|
SU1314181A1 |
Изобретение относится к испытаниям материалов на фреттинг-усталость. Способ испытания материалов на фреттинг-усталость заключается в том, что испытуемый цилиндрический образец, в виде стержня переменного сечения с напрессованной на него втулкой контробразца, располагается в машине для усталостных испытаний типа НУ. Втулка контробразца выполнена с диаметром, обеспечивающим натяг в области рабочего сечения образца. Техническим результатом является приближение условий испытания к эксплуатационным, характерным, в том числе соединениям с натягом. 3 ил.
Способ испытания материалов на фреттинг-усталость, заключающийся в том, что испытуемый цилиндрический образец, в виде стержня переменного сечения с напрессованной на него втулкой контробразца, располагается в машине для усталостных испытаний типа НУ, отличающийся тем, что втулка контробразца выполнена с диаметром, обеспечивающим натяг в области рабочего сечения образца.
Пара трения для испытания на фреттинг-усталость при изгибе | 1990 |
|
SU1758506A1 |
Захват для усталостных испытаний образца при круговом изгибе | 1988 |
|
SU1627888A1 |
US 2011239774 A1, 06.10.2011 | |||
Способ износоусталостных испытаний материалов | 1984 |
|
SU1341538A1 |
Л.М | |||
ШКОЛЬНИК Методика усталостных испытаний | |||
Справочник | |||
М.,"Металлургия", 1978, 304 c |
Авторы
Даты
2015-07-10—Публикация
2013-12-11—Подача