Способ определения амплитуды напряжений при нагружении деталей машин
Изоботение относится к испытательной техн.чке и позволяет при усталостных испытаниях определять функцию распределения амплитуд напряжений . Цель изобретения - повышение точности при нерегулярных циклах нагружения детали. По способу тарируют по выбранному параметру датчики интегрального типа. Аналогичные датчики закрепляют на испытуемой детали. Определяют по закону ее нагружения вид функции распределения амплитуд напряжений. Осуществляют нагружение детали и регистрируют реакции интегральных датчиков в процессе нагружения по числу неизвестных параметров функции распределения амплитуд напряжений и числу циклов до этих реакций, с помощью которых по тарировочным зависимостям определяют неизвестные параметры, а следовательно, искомую функцию. 2 ил. § (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) Р1)5 G 01 N 3/32
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
И А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705368/28 (22) 14.06.89 (46) 30.05.91, Бюл. 20 (71) 1(ург„-нский машиностроительный институт (72) В.H.Сызранцев и А.Ю.Уцовикин (53) 620;178.4(088.8) (56) Окубо Хадзима. Определение напряжений гальваническим меднением.
И.: Машиностроение, 1969, с.152. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМ1ЛИТУДЫ
НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ НАГРУЖЕНИИ ДЕТАЛЕЙ
МАШИН (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет при усталостных испытаниях определять функцию распределения амплитуд наИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам усталостных испытаний деталей машин.
Цель изобретения — повьппение точности при нерегулярных циклах нагружения детали.
Способ осуществляют следующим образом.
Закрепляют датчики деформаций интегрального типа на поверхности детали, которые способны в процессе циклического нагружения накапливать информацию о величине циклических напряжений, т.е. способны "запоминать" историю нагружения детали1 на которой они закреплены, осуществляют нагружение детали, определяют закон
2 пряжений. Цель изобретения — повышение точности при нерегулярных циклах нагружения детали. По способу тарируют по выбранному параметру датчики интегрального типа. Аналогичные датчики закрепляют на испытуемой детали. Определяют по закону ее нагружения вид функции распределения амплитуд напряжений. Осуществляют нагружение детали и регистрируют реакции интегральных датчиков в процессе нагружения по числу неизвестных параметров функции распределения амплитуд напряжений и числу циклов до этих реакций, с помощью которых по тарировочным зависимостям а определяют неизвестные параметры, а следовательно, искомую функцию. 2 ил. ее нагружения, после появления реак- 1 ции датчиков в процессе нагружения по числу параметров его закона периодически регистрируют величины указанных реакций и соответствующие им числа циклов нагружения.
Далее проводят тарировочные испытания датчиков по полученным тарировочным зависимостям амплитуд напряжений 5(1 от числа N циклов нагружения. По тарировочным зависимостям
Q - N определяют параметры С,, К; описывающих их уравнений Q N/
/Ссо GаСф 1 где (о и модули сдвига материалов детали и датчиков соответственно для различных критериев А, А,...,А реакций
1 датчиков. макс ю, l (»
° °,6 ) со
l,":, ф2,...,Ж функцию Й(«7,) распределения амплитуд напряжений, аналогичную закону нагружения детали. П р и и е р. Онределяли функцию ..{«» ) распределения амплитуд няпряжечий (» в основании зубьев колеса C ортового редуктора трактора в процессе его эксплуатации. Закон нягру ж. пия зубьев зависит от состояния popor, режимов работы по нагрузке н скорости, квалификации водителя и т,д. Эксплуатация пс кязеля, что воздействия носят случайный характер и подчиняются нормальному закону распределения. Поскольку в процессе эксплуатацйи машины детали работают при упру гой деформации, амплитуды циклических напряжений в основании зубьев будут меняться по тому же закону, что и нагрузка — нормальному закону распределения. 30 (а -G ) 1 е 2& 0 р -Г2Я f((» ) ! где (7 — математическое ожидание, S(» — дисперсия. 3 165287 При равенс ве критериев А1, А,..., А; реакций датчиков, закрепленных ня детали, тарировочным значениям полученным соответствующим им числам N„, И2„...,N нагружения детали с помощью уравнений (» макс (, f(G,0l„@2 ... Ь ;)аб «» >480 1О 107. и А > = 607. относительной площади измененной структуры в процентах А; = ° 1007, где S — суммарная 8 u.c 80Бм ц.с площадь зерен измененной структуры датчика; Ь „ - площадь поверхности датчика, на которой определяется S с б На основе тарировочных испытаний строят зависимости на фиг,1.: кривая построена по критерию A, а кривая 2 — по критерию А . Определяют значения коэффициентов С и К. Для этого задаются координаты двух экспериментальных точек каждой из полученных кривых. Кривая 1 (N = 108 тыс.; «»о, — 203 ИПа, М = 400 тыс.,g " 164 ИПа. «,) г) Кривая 2 (Б = 200 тыс,"5 (2) ° а = 204 ИПа N = 800 тыс. «»« = 2 az 168 ИПа. Для материала зубьев, т.е. для стали Са = 82 ° 10 NIa, а для материаэ ла датчика, т. е. для меди С = 46,4 х н10з ИПа вычисляют: 3 дл кривой 1: С = 135,206, К = 0,548 для KpHaofr 2 C 2 14625 К2 0 66, В результате получили аналитические зависимости кривых 1 и 2: (»аИ 135,2.8200 -(» 4640 = 0,548, для 2 бйN = 0,66. Датчики, аналогичные тярируемым, закрепляют во впадины зубчатого колеса, которое нагружают в составе бортового редуктора при нерегулярном режиме работы. Испытания проводят до момента реакции датчика в виде критерия А 4 и определяют число N < = 10 циклон Р до этого момента и продолжают испытания до Момента реакции А 2 и. также определяют число N = 2,15 ° 10 до этого момента. Составляют снстему уравнений Функция f((»а) содержит два подлежащих определению параметра Q", SG. Использовали медные гальванические датчики. В качестве критериев использовали различные значения А 55 аде а-«»» N, а d(» = К ° «» -Я С2Со а С О ) 2М«И S ийоне fGg- S 2 G» е < à SG «Г2Ф С1G, " -{7 С "0 - К2. мин 165 SN Ид NO eegg Фиг. t Составитель Ю.Виноградов Техред И.Моргентал Корректор H.Ðåâñêàÿ Редактор Ю.Середа Заказ 1769 Тираж 399 Подписное ВНИИПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 с Подставляют в ннх найденные эначе9 д ния С » С2э К в K<, N N<, Gр> С } и G = (7а 232 ИПа - предел прочМаке ности меди,Q 155 МПа (7 Мин мин = 167 ИПА - пределы чувствительности медных датчиков по критериям А и А соответственно. Решая эти уравнения, нашли, что Эцио 3,,88 И1а, Q 197,1 МПа, а фуйкция. f {С;„j распределения ампли-.óä напряжений имеет вид Z (4 д- 497Я1 f (G ) -" 0,0156 е и изображена графически на фиг.2. 2878 б Формула изобретения. Способ определения амплитуды напряжений при нагружении деталей машин, заключающийся в том, что закрепляют датчики деформаций интегральног o типа ка поверхности детали, осуществляют ее нагружение до появления реакции датчиков, регистрируют величину этой реакции и число пиклов нагружения, с.помощью которых по тарировочным зависимостям определяют амплитуды действующих напряжений, о т л и ч а ю-m и и с я тем, что, с целью повышения точности при нерегулярных циклах нагружения детал:, нагружение детали продолжают и,после появления реакции датчиков, определяют параметры нагружения, по которым 20 периодически регистрируют величины указанных реакций и соответствующие им числа циклов нагружения, с учетом которых определяют амплитуды действующих напряжений.
