Известны способы определения допускаемых напряжений материала на растяжение, кручение и т. д., сущность которых сводится к делению соответствующего предела прочности на коэффициент запаса.
Однако по этим способам при определении допускаемых контактных напряжений они поддаются исследованию лишь методами теории упругости или приходится проводить естественные опыты, т. е. при испытании воспроизводить условия, аналогичные тем, в которых будет работать рассчитываемый объект.
Описываемый способ в отличие от известных значительно проще и требует для своего осуществления намного меньше времени.
Это достигнуто благодаря тому, что вдавливанием индентора определяют несколько чисел твердости при различных степенях пластической деформации в отпечатке, строят по полученным величинам кривую в осях степень деформации - число твердости и продолжают ее до координаты, соответствующей степени деформации, равной Нудаю, определяют при этой деформации число твердости, представляющее СО-бой ар.едел контактной ироч«о:сти, которое делят на коэффициент запаса, определяя допускаемое контактное напряжение.
На чертеже для пояснения предложенного способа показан график зависимости пластической деформации от числа твердости. Осуществление способа заключается в следующем.
Число твердо,сти, полученное вдавливанием нндентора в испытуемый материал, как известно, зависит от степени пластической деформации в отпечатке. Следовательно, за предел контактной прочности можно принять то значение числа твердости, которое соответст- нует значению пластической удельной деформации в отиечатке, равном нулю.
Предел контактной прочности материала
определяют вдавливанием, например, конического или пирамидального индентора. Определяют несколько чисел твердости, соответствующих различным степеням пластической удельной деформации, затем строят кривую:
на одной оси - степень удельной деформации, а на второй - число твердости. Если продолжить кривую до пересечения с осью чисел твердости, то точка упомянутого пересечения будет соответствовать нулевой дефорМации, а следовательно, будет выражать предел контактной прочности.
кого индентора при разных углах ф при его вершине; кривая б - зависимость числа твердости Н, полученного вдавливанием четырехгранной пирамиды с разными величинами угла ф между противоположными гранями. Кривая в - зависимость числа твердости Н, полученного вдавливанием сферического индентора с разными величинами угла при вершине вписанного конуса. Все три кривые построеиыдля одного и того же материала - ст. 3. Так как степень удельной деформации в отпечатке зависит от упомянутого угла, то приведенные кривые одновременно выражают зависимость числа твердости от удельной деформации. Понятно, что конус или пирамида не могут иметь при вершине угол, равный 180°, так как такой конус или пирамида представляли бы собой плоскость. Таким образом число твердости, соответствуюш;ее углу , получить непосредственно невозможно. Для иолучения такого числа твердости необходимо по нескольким точкам строить кривую и продлить ее до пересечения со значением удельной деформации, равной нулю, т. е. с пересечением с осью Я (при ). Число твердости, соответствующее нулевой деформации, представляет собой контактную прочность материала и ио физическому смыслу может быть названо пределом контактной прочности.
Для определения допускаемых контактных напряжений необходимо разделить полученный описанным способом предел контактной прочности на коэффициент запаса.
Предмет изобретения
Способ определения допускаемых напряжений материала, основанный на делении величины предела прочности на коэффициент запаса, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения допускаемых контактных напряжений, вдавливанием инДентора определяют несколько чисел твердости при различных степенях пластической деформации в отпечатке, строят по полученным величинам кривую в осях степень деформации -
число твердости и продолжают ее до координаты, соответствующей степени деформации, равной нулю, определяют при этой деформации число твердости, представляющее собой предел контактной прочности, которое делят
на коэффициент запаса, определяя допускаемое контактное напряжение.
150
