Образец для испытаний валов на усталостную прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на усталость коленчатых валов. Цель изобретения - имитация испытаний коленчатого вала или партии коленчатых валов путем выполнения образца одноосным. Образец содержит соосные цилиндрические участки 1 и 2 разных диаметров, чередующиеся между собой, соединенные гасителями. На участках большего диаметра выполнены отверстия 3, диаметр которых выбирается из условия равенства момента сопротивления при изгибе образца в плоскости, проходящей через гаситель и ось симметрии этого участка, перпендикулярную оси образца и натурного коленчатого вала. 1 ил. ш со СП -4j 00 /7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1357781 А 1,(51)4 G 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 3 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096161/25-28 (22) 14.07.86 (46) 07.12.87. Бюл. У 45 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей Ремдеталь (72) Ф.Х.Бурумкулов, Б.П.Давыдов, В.А.Денисов, Л.M.Ëåëü÷óê, N.Е.Семенов и С.В.Петин (53) 620.178.3.05(088.8) (56) Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. M.: Металлургия, 1978, с. 140, рис. 71. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ВАЛОВ НА

УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на усталость коленчатых валов.

Цель изобретения — имитация испытаний коленчатого вала или партии коленчатых валов путем выполнения образца одноосным. Образец содержит соосные цилиндрические участки 1 и

2 разных диаметров, чередующиеся между собой, соединенные гасителями. На участках большего диаметра выполнены отверстия 3, диаметр которых выбирается из условия равенства момента сопротивления при изгибе образца в плоскости, проходящей через гаситель Ф и ось симметрии этого участка, перпендикулярную оси образца и натурного коленчатого вала. 1 ил. С.: I 3577

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на усталость коленчатых валов.

Цель изобретения — имитация испы5 таний коленчатого вала или партии коленчатых валов.

На чертеже представлен обраэец— имитатор коленчатого вала.

Образец содержит соосные цилиндрические участки 1 и 2 двух типоразмеров, соединенные посредством галтелей и расположенные с последовательным чередованием таким образом, что каждый участок 1 большего диамет- 15 ра размещен между участками 2 меньmего диаметра. На участках 1 большего диаметра выполнены сквозные отверстия 3, оси которых расположены в центрах симметрии этих участков перпендикулярно оси образца.

При этом два соседних участка 2 меньшего диаметра имитируют шатунную и коренную шейки коленчатого вала, а участок 1 большего диаметра — ще- 25 ку коленчатого вала, с которой сопрягается коренная и шатунная шейки.Отверстия 3 на участках большого диаметра уменьшают площадь сечения этих участков в плоскости, проходящей через галтель и ось симметрии этого участка, перпендикулярную оси образца. Изменяя размер этих отверстий, подбирают момент сопротивления при изгибе образца, равный моменту сопро35 тивления опасного сечения натурного коленчатого вала. Момент сопротивления коленчатого вала.при кручении определяется диаметром образца в зоне галтельных переходов к щеке.

Щека имеет два опасных сечения ш m u n-n.

Если образец имеет 3-4 щеки (цилиндрические участки большего диаметра), то он заменяет собой партию натурных отсеков коленчатого вала в количестве 6-8 шт.

Образец может имитировать коленчатый вал с учетом натурного масштаба его основных элементов (моментов сопротивления при изгибе и кручении, геометрии, чистоты поверхности галтелей, способов их термообработки и упрочнения) и может быть уменьшенной его моделью.

Таким образом, каждый образец заменяет собой партию натурных отсеков коленчатого вала. При этом резко ускоряются испытания, так как образец

81

2 можно испытывать так, чтобы под идентичной нагрузкой находились все опасные сечения его (нагрузку прикладывают к крайним участкам меньшего диаметра) .

Образец технологичен и прост в изготовлении, так как он представляет собой одноосный стержень, а шейки коленчатых валов располагаются на

3-4 осях.

Образцы могут подвергаться нагружению по двум видам испытаний:

1. Образцы испытываются до первого разрушения, т.е ° до разрушения лишь в одном опасном сечении (вероятность разрушения образца сразу в нескольких опасных сечениях можно пренебречь) .

Пусть испытано К образцов до первого разрушения и получена информация: с с t; > ... с Где t наработка i-ro образца до первого разрушения. Средний ресурс, среднее квадратическое отклонение ресурса и коэффициент вариации для образца в целом до первого разрушения находят по формулам:

K к (t; — с, ) т с t

I K g Ф K — 1

/.1 б

V с

Средний ресурс образца r. и коэффициент вариации его в одном опасном сечении находят по формулам: t, Ы с, 1п; 7 = V, где n — число опасных сечений образца, Ъ = Е(Ч,), где f — известная функция.

Коэффициент ускорения К находят следующим образом. Длительйость Т, испытаний К образцов с и опасными сечениями равна Т = К t длительность испытаний К и образцов с одним опасным сечением

Т,=Knс, =Knt, n, тогда коэффициент. ускорения

Knr, 4п

К = п

К с, учитывает, что Ъ 3, оцениваем численно коэффициент ускорения (n > 6):

K> — G G

Это минимальный коэффициент ускорения, так как вблизи предела усталости b = 1 и К 36.

2. Образцы йспытываются до первого разрушения, потом «а этом же уровне

1357781

4 изобретения

Формула лам:

1 h с п

Составитель В Лазарева

Техред Л Сердюкова

Редактор В.Данко

Корректор M.Ìàêñìèøèíåö

Заказ 5989/41

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 нагружения образцы продолжают испытывать до второго и последующих разрушений, меняя места закрепления образца. Коэффициент ускорения при этом снижается по сравнению с максимально возможным его значением в 23 раза, но объем информации резко возрастает, как следствие достоверность статистических выводов по результатам испытаний также возрастает. 10

Статистическая обработка результатов при этом производится по формуОбразец для испытаний валов на усталостную прочность, содержащий соосные цилиндрические участки разных диаметров, соединенные посредством галтелей, отличающийся тем, что, с целью имитации испытаний коленчатого вала или партии коленчатых валов, участки разных диаметров выполнены двух типоразмеров и расположены с последовательным чередованием так, что каждый участок большего диаметра размешен между участками меньшего диаметра, а на участках большего диаметра выполнены сквозные отверстия, оси которых расположены в центрах симметрии этих участков перпендикулярно к оси образца.