Главная > Разное > Резьбовые и фланцевые соединения
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

6.2. Методы испытаний резьбовых соединений. Предел выносливости

Резьбовые соединения работают с предварительной затяжкой. Это обстоятельство следует учитывать при проведении испытаний на усталость.

Наиболее точно реальные условия работы соединения можно воспроизвести при испытании предварительно затянутого соединения в захватах машины (рис. 6.1, а). Такие испытания можно проводить как сравнительные. Они требуют тензометрирования образцов в процессе испытания, так как нагрузка на болт заранее неизвестна.

Рис. 6.1. Схемы испытаний резьбовых соединений

На практике в испытательных лабораториях наиболее распространен метод непосредственного нагружения. Образец при этом устанавливают в зажимах машины, а действие силы затяжки имитируют статическим растяжением (рис. 6.1, б).

Предел выносливости соединений определяют в основном при постоянном среднем напряжении Такая схема соответствует переменному напряжению затяжки в процессе испытаний

где амплитуда напряжений цикла.

Более близка к реальным условиям нагружения схема испытаний при постоянном минимальном напряжении цикла Обе схемы легко реализовать на любых испытательных машинах.

Предел выносливости резьбовых соединений принято оценивать по предельной амплитуде переменных напряжений

Обычно В реальных конструкциях поэтому при таких напряжениях затяжки испытания по схеме не вносят существенных погрешностей при определении предела выносливости резьбовых соединений

Преимущественное распространение схемы испытаний можно объяснить удобством построения диаграммы предельных напряжений, используемой в расчетах на прочность.

Испытания для определения иногда проводят при постоянном коэффициенте асимметрии цикла напряжений

Поскольку такая схема соответствует испытанию практически незатянутых соединений, ее применение не может быть оправданно, особенно для сравнительной оценки

Рис. 6.2. Кривая усталости соединений с накатанной резьбой при МПа (материал болта — сталь гайки -1- сталь 45)

сопротивления усталости соединений при различной технологии изготовления резьбы.

Обычный способ определения предела выносливости состоит в последовательном разрушении ряда одинаковых образцов под действием напряжений с определенной амплитудой при постоянном среднем или минимальном напряжении цикла. В результате получают зависимость между переменным напряжением и долговечностью (числом циклов нагружения до разрушения). На рис. 6.2 показана типичная кривая усталости резьбового соединения, начерченная в полулогарифмических координатах.

Наибольшее переменное напряжение, при котором образец может выдержать заданное число циклов нагружения — базу испытаний не разрушаясь, принято называть пределом выносливости.

Базу испытаний выбирают из условия работы реальной конструкции, типа материала, задач эксперимента и других факторов. Для резьбовых соединений из сталей обычно принимают циклов, из алюминиевых и титановых сплавов циклов. При проведении сравнительных испытаний базу можно ограничить по нижнему пределу.

Следует отметить, что выраженный предел выносливости — горизонтальная линия на графике — характерен лишь для некоторых материалов (преимущественно сталей) при нормальной температуре испытаний. Если выраженного предела выносливости не существует, как, например, для резьбовых соединений из титановых сплавов и пластмасс, определяют ограниченный (базой) предел выносливости (предел ограниченной выносливости).

При испытаниях на усталость наблюдается значительный разброс долговечности при постоянном разброс амплитуд напряжений при данной долговечности (или базе) много меньше. Предел выносливости можно найти построением кривой на основании результатов испытаний образцов. Если два-три образца из этого числа не разрушаются при данной базе испытаний, то соответствующее напряжение можно считать пределом выносливости. Результаты многочисленных опытов показывают, что определенный таким образом предел выносливости соответствует вероятности разрушения

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление