|
|
ОТКАЗЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В УЗЛАХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ВСЛЕДСТВИЕ НЕИСПРАВНОСТИ ПРУЖИН (ГОУ ВПО ИжГТУ, кафедра «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование», г. Ижевск С.А. Шиляев, С.Р. Аллаяров, Т.Р. Меджитов) |
|
Пружины, работающие под нагрузкой в течение длительного времени, а также
работающие в тяжелых условиях динамического нагружения, с течением времени
снижают свою несущую способность. Одним из основных эксплуатационных
требований, предъявляемых к таким пружинам, является требование высокой
выносливости.
Прочностные
и усталостные характеристики самой проволоки позволяют в какой-то степени
судить об усталостных свойствах готовой пружины, однако служить достаточно
надежной основой для определения предела усталости конкретного вида пружин,
работающих в тех или иных динамических условиях, они не могут. Отсутствие
проверенного инженерного метода расчета пружин с учетом инерционного
столкновения витков и не исследованные до настоящего времени вопросы влияния
на выносливость контактных напряжений, а также напряжений изгиба витка,
возникающего в результате конечной скорости волны деформации, весьма
усложняют аналитическое решение вопроса усталостной прочности готовой
пружины. [3]
Вопросы
усталостной прочности пружин и других упругих элементов становятся особенно
важными в связи с работами по повышению надежности и точности машин при
одновременном уменьшении их веса. С этой точки зрения интересен патент [5] на
пружину, профиль сечения витка которой представляет собой дугообразные
участки разного радиуса, соединенные между собой касательными.
Динамические испытания пружин предусматриваются чертежом или
техническими условиями и назначаются в зависимости от скорости деформирования,
рабочих напряжений, нормы требуемых выносливости и стабильности силовых и
геометрических характеристик. При этих испытаниях определяется выносливость
на малой базе (испытание с числом циклов менее норм живучести) или на большой
базе (испытание с числом циклов, соответствующим нормам живучести).
Разрушение пружины от
усталости происходят вследствие многократного изменения напряжений и связано
с местными пластическими деформациями в отдельных слабых микрообъемах
(зернах). При высоких напряжениях и большом числе их повторений на
поверхности пружины возникает трещина, распространяющаяся по сечению витка и
приводящая к поломке пружин.
Большинство конструкций
цилиндрических пружин растяжения-сжатия работает при знакопостоянном цикле с
различным коэффициентом асимметрии.
Наибольшее число
колебаний, выдерживаемых пружиной до разрушения, зависит не только от
максимального напряжения, но и от амплитуды самих колебаний: чем больше
амплитуда колебаний при данном максимальном напряжении, тем меньшее число
циклов выдерживают пружины.
Пределом выносливости называется такое
максимальное напряжение, при котором материал выдерживает, не разрушаясь,
фактически неограниченное число циклов.
|
Показано 1 - 1 (всего 4) |
Страницы:
1
|
|
|
|