Способ испытания материалов на фреттинг-усталость

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 Й 3/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855287/28

{22) 07.05.90 (46) 15.07.93, Бюл. N 26 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л. А. Сосновский .(56) Уотерхауз Р. Б. Фреттинг-коррозия. Я.:

Машиностроение, .1 976, с. 271.

Трапезон Л. Г. Расчет упругих элементов при резонансных усталостных испытаниях. Киев: Наукова думка, 1983, с. 96. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

НА Ф P ЕТТИ Н Г-УСТАЛ ОСТЬ

Изобретение относится к испытаниям материалом при фреттинг-усталости и может быть использовано для оценки работоспособности материалов трубок теплообменных аппаратов.

Целью изобретения является прибли« жение условий испытания к эксплуатационным, характерным, например, для трубок теплообменных аппаратов.

На фиг, 1 представлена схема испытания, на которой 1 — образец, 2 — захват, 3— упор. Плоский образец 1 одним своим «онцом закреплен в захвате 2 с мостиками фреттинга. Захват получает возвратно-поступательное перемещение со скоростью и V. При этом в образце возбуждаются резонансные гармонические колебания с максимальной (на конце консоли) амплитудой А.

Если дополнительный жесткий упор 3 помещен на расстоянии а < А, то в образце будут возбуждаться волны напряжений вследствие циклических ударов конца консольного участка образца об упор.,. Ж,, 1827580 Al (57) Изобретение относится к способам испытания материалов на фреттинг-усталость.

Целью изобретения является приближение условий испытания к условиям эксплуатации трубок теплообменников. Захват 2 помещают в средней зоне образца. Чтобы возбудить.в образце разные спектры волн напряжений, упоры 3, 4 располагают с изменением соотношения длин И/4 и/или соотношения расстояний от.образца до упоров а /а1 от 1 и более, Более сложные спектры волн напряжений создают размещением упоров с другой стороны образца. 1 з.п. флы, 6 ил.

I»

Захват 2 помещают в средней зоне образца (фиг. 2, 3, 4). Чтобы возбудить в образ- це разные спектры волн напряжений, упоры

3, 4, 5, 6 располагают так, как это показано на фит. 2, 3, 4, а также изменяют соотношение длин 1i/tz и (или) соотношение расстояний от образца до упоров a>/а1 (см. фиг. 2) от д

1 и более. Чтобы регулировать силу удара, р упоры 6 с хвостовиком 7 опирается на пружину 8 с разной жесткостью (фиг, 5). Эта пружина помещается в стакан 9. Величину хода подвижного упора 6 регулируют с по- Л мощью гайки 11, опирающейся на демпфер- 00 ную прокладку .10. С) При испытзнияя изменяют режимы и ус- ловил нагружения и изучают долговечность, Ю образцов.

Пример. Для об2разца прямоугольного сечения 20 х 10 мм из стали 45 и длине консоли 1- 420 мм (см. фиг. 1) собственную частоту оценивали по формуле

1827580

V"12 Еi у З где Š— модуль нормальной упругости;

m — масса образца, 1- момент инерции сечения.

Подставляя значения Е, 1, m, 1 в формулу для нашего случая имеем f = 46 Гц, На вибростенде ЭГВ 10/200 по схеме, приведенной на фиг. 1, проводим испытания указанного образца с целью установления его амплитудно-частотной характеристики. Полученная в результате испытания амплитудно-частотная характеристика дана . "5 на фиг. б, Как видно из фиг. 6, фактическое значение собственной частоты образца составило 43,5 Гц, при атом свободный конец образца колебался с максимальной амплитудой Avaxc = 35 мм.: 20

Таким образам, если способ испытаний реализовать при частоте f 43,5 Гц, то необходимо соблюдение условия а < 34 мм.

Формула изобретения

1. Способ испытания материалов на фреттинг-усталость. заключающийся в том, что образец материала закрепляют в захвате с образованием консольных участков и возбуждают в нем гармонические колебания путем возвратно-поступательного перемещения захвата, по результатам воздействия которых оценивают фреттинг-усталость, отличающийся тем,что,сцелью приближения условий испытания к условиям эксплуатации трубок теплообменников, дополнительно воздействуют регулируемой ударной нагрузкой на консольные участки образца путем ударов об опоры, которые устанавливают на расстоянии, меньшем амплитуды колебаний консольного участка образца.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что воздействуют ударной нагрузкой на один или оба консольных участка, в одном из противоположных направлениях.

1827580

1827580 йо ю 1А

ЛО 50

Составитель Л.Сосновский, Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор

П роизводственно-издательский комбинат ."Патент". r. ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 2355 .. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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