Способ испытания материалов в условиях фреттинг - усталости

 

Изобретение относится к износоусталостным испытаниям материалов. Цель изобретения - повышение производительности испытаний за счет одновременного испытания нескольких образцов различной длины в условиях резонанса. Несколько образцов различной длины располагают параллельно друг другу, средние их части закрепляют в одном захвате при помощи мостиков фреттинга и возбуждают в образцах резонансные изгибные колебания. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 О 01 N 3/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 о

СО, Ы (21) 4836653/28 (22) 11.06,90 (46) 15.09.92. Бюл, N 34 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л.А.Сосновский, В.А, Шлотгаузр и

А.В. Богданович (56) Трапезон А.Г. Расчет упругих элементов при резонансных усталостных испытаниях, Киев, 1983, с.6.

Уотерхауз P.Á, Фреттинг-коррозия, Л„

1986, с.80-82.

Изобретение относится к области износоусталостных испытаний материалов и может быть использовано для оценки работоспособности узлов типа соединений с натягом.

Известен способ усталостных испытаний материалов, заключающийся в том, что образец в виде балки или пластины устанавливают горизонтально на вибраторе, консольно закрепляют и сообщают, образцу резонансные изгибные колебания с заданной амплитудой, при этом в опасном сечении образца возникают напряжения с амплитудой, пропорциональной амплитуде колебаний.

Недостаток этого способа состоит в том, что в зоне опасного по напряжениям сечения образца не реализуется процесс фреттинга.

Наиболее близким по технической сущнеости является способ испытаний на фреттинг-усталость, заключающийся в том, что образец в виде пластины устанавливают горизонтально на вибраторе. консольно заSU, 1762182 А1 (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

В УСЛОВИЯХ ФРЕТТИНГ-УСТАЛОСТИ (57) Изобретение относится к износоусталостным испытаниям материалов. Цель изобретения — повышение производительности испытаний за счет одновременного испытания нескольких образцов различной длины в условиях резонанса, Несколько образцов различной длины располагают параллельно друг другу, средние их части закрепляют в одном захвате при помощи мостиков фреттинга и возбуждают в образцах резонансные изгибные колебания, 5 ил. крепляют с помощью мостиков фреттинга и сообщают образцу резонансные иэгибйые колебания. В зависимости от амплитуды колебаний свободного конца образца в последнем, в месте заделки, т.е. в зоне фреттинга, имеют место напряжения с сооТветствующей амплитудой.

Недостатком этого способа является низкая производительность испытаний, та как для построения кривой фреттинг-усталости необходимо последовательно испытыватьь по одному образцу на каждом уровне напряжений.

Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет одновременного испытания нескольких образцов различной длины в условиях резонанса.

Поставленная цель достигается тем, что в захвате вибратора устанавливают горизонтально и консольно закрепляют при помощи мостиков фреттинга несколько однотипных образцов различной длины. сообщают образцам через захват резонанс1762182 иг..1

Фиг. 2 ные изгибные колебания со скоростью V u частотой f>, которая лежит в области резонансных частот всех испытываемых образцов. При этом амплитуды колебаний свободного конца образцов разной длины 5 различны и определяют уровни нагруженности образцов.

На фиг.1 представлена схема испытаний; на фиг.2, 3, 4 — варианты закрепления образцов в захвате, вид сверху; на фиг.5 — 10 амплитудно-частотные характеристики образцов разной длины.

Способ осуществляется следующим обоазом.

В захвате I при помощи мостиков фрет- 15 тинга закрепляют несколько образцов различной длины (фиг.1) по одному иэ вариантов (фиг.2, 3, 4) и сообщают через захват образцам резонансные иэгибные колебания со скоростью V. При испытании об- 20 разцов с тремя различными длинами и соответствующими амплитудно-частотн ыми характеристиками (собственные частоты

fc1t fc2i fc3) на некоторой рабочей частоте fn (фиг. 5) в образцах возбуждаются колеба- 25 ния с амплитудами А, А2, Аэ, определяющими уровни нагруженности образцов.

Пример. Испытания проводили на вибростенде ЭГВ-10/200 по схеме, приведенной на фиг.2, Шесть образцов из стали 30

Ст.3 (три пары) прямоугольного сечения

30х8 мм имели три рабочие длины такие, что консольный вылет образцов составлял 1 .s =

= 460 мм, lz,s = 350 мм. Образцы имели собственные частоты: 1 )А = 30 Гц; fc2,5 = 40 Гц;

1 э,4 = 52 Гц. При возбуждении в образцах резонансных изгибных колебаний на частоте f< = 36 Гц амплитуда напряжений в опасном сечении образцов составляла: о,в=

=181,5 Ь ПА; o).в=300 МПА, сгэ,4=166,5

МПа.

Формула изобретения

Способ испытания материалов в условиях фреттинг-усталости, заключающийся в том, что приводят образец и контртело во фрикционный контакт, прикладывают к образцу циклическую нагрузку и регистрируют его износ, учитывая величину нагрузки, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности, используют несколько длинномерных образцов различной длины, которые располагают параллельно друг другу, связывают их средние части с контробразцом, циклическое нагружение образцов осуществляют путем .сообщения контробразцу колебаний на резонансных частотах в перпендикулярном осям образцов направлении, а величину нагрузки для .каждого образца определяют по амплитуде его колебаний.

1762182

Фиг. 3

Фиг. 4

Фиг. 5

Редактор

Заказ 3254 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

A„

А, Составитель M.Вартанова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H.Ðåâñêàÿ