|
|
|
Усталостные испытания пружин (Ижевский государственный технический университет С.А. Шиляев, Т.Р. Меджитов, С.Р. Аллаяров) |
|
|
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
|
|
|
|
