Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Вплив конструктивно-технологічних факторів на границю витривалості

Вплив концентрації напружень

Найважливішим фактором, що знижує границю витривалості, є концентрація напружень, спричинена різкою зміною перерізу деталі. Концентраторами напружень на практиці є шпон­кові канавки, отвори в деталі, нарізки на поверхні, малі радіуси заокруг­лень у місцях різкої зміни розмірів перерізів тощо. Концентрація напру­жень, як правило, сприяє зародженню тріщини від утоми, яка, розвиваю­чись, призводить урешті-решт до руйнування деталі.

При розгляді питань опору утоми використовують поняття ефективного, або дійсного, коефіцієнта концентрації, який є відношенням границі витривалості гладкого зразка без концентрації напружень до гра­ниці витривалості зразка з концентрацією напружень, що має такі самі абсолютні розміри перерізів. Ці коефіцієнти надалі позначаються так:

для нормальних напружень

; (6.4)

 

для дотичних напружень

, (6.5)

 

де та — границі витривалості для гладких зразків; та — границі витривалості зразків з концентрацією напружень.

Вплив розмірів (масштабний фактор)

Ефективність концентрації напружень по­в'язана з абсолютними розмірами перерізу деталі, а саме: зі збільшенням розмірів де­талі при збереженні її геометричної подібності значення ефективних коефіцієнтів концентрації напружень збіль­шуються.

Абсолютні розміри перерізів деталі, впливаючи на ефективність концентрації напружень, істотно впливають також на границю витривалості зразків без концентрації напружень. При цьому зі збільшенням абсолют­них розмірів перерізів границі витривалості знижуються. Відношення границі витривалості деталі розміром d до границі витривалості лабораторного зразка подібної конфігурації, що має малі розміри (d0 = 7...10 мм), нази­вають коефіцієнтом впливу абсолютних розмірів перерізу і позначають стосовно до нормальних напружень так:

. (6.6)

Коефіцієнти впливу абсолютних розмірів перерізу можна визначити й на зразках з концентрацією напружень. У цьому разі

, (6.7)

причому деталь розміром d та зразок малого розміру d0 мають бути геометрично подібні.

Для розрахунку елементів машин з урахуванням впливу розмірів де­талі як за наявності концентраторів напружень, так і без них, існують спеціальні графіки типу наведених на рис. 6.5 (тут шкала d — логарифміч­на), побудовані на основі експериментів. Тут крива 1 відповідає деталі з вуглецевої сталі без джерела концентрації напружень, а крива 2 — деталі з легованої сталі () при відсутності концентрації напружень та вуглецевої сталі за наявності помірної концентрації напру­жень. Крива 3 відповідає деталі з легованої сталі за наявності концент­рації напружень, а крива 4 — будь-якій сталі при сильному концентра­торі (типу нарізки).

Як свідчать експерименти, при збільшенні діаметра до 150...200 мм зниження границі витривалості зразків при ротаційному згинанні може досягати 30...45 %. Дослідні дані свідчать про малий вплив абсолютних розмірів на опір утоми при однорідному напруженому стані — розтяганні-стисканні. При крученні, як і при згинанні, зниження границі витривалості зі збільшенням розмірів деталі виявляється значно більше. Це пояснюється впливом градієнта напружень.

Зниження границь витривалості зі збільшенням абсолютних розмірів деталі можна пояснити також впливом таких факторів:

1) зменшенням механічної міцності матеріалу зі збільшенням діаметра заготовок навіть за умови додержання належної термічної обробки їх;

2) зміною властивостей поверхневого шару після механічної обробки, оскільки ці зміни виявляються різними при різних розмірах деталі;

3) неоднорідністю механічних властивостей та напруженістю різних зерен у зв'язку з полікристалічною структурою металу і як наслідок — підвищенням імовірності більш раннього руйнування від утоми зі збіль­шенням розмірів деталі; цей фактор, мабуть, є основним.

Рис. 6.5. Графіки коефіцієнта впливу абсолютних розмірів

 

Опір утоми матеріалів оцінюється за границею витривалості , яка визначається на гладких лабораторних зразках малого діаметра, а для висновку про міцність деталі при змінних напруженнях треба знати її границю витривалості . Тому вводять додаткове поняття ефектив­ного коефіцієнта концентрації напружень деталі

. (6.8)

Коефіцієнт враховує сумарний вплив концентрації напружень та абсолютних розмірів на опір утоми й визначається за даними випробу­вань зразків та моделей різних перерізів.

Вплив стану поверхні

Здебільшого поверхневі шари елемента конструкцій, який зазнає дії циклічних навантажень, виявляються більш напру­женими, ніж внутрішні (зокрема, це відбувається при згинанні та крученні). Крім того, поверхня деталі майже завжди має дефекти, пов'язані з якістю механічної обробки, а також з корозією внаслідок впливу оточуючого середовища. Тому тріщини від утоми, як правило, починаються з поверхні, а погана якість останньої призводить до зниження опору утоми.

Вплив стану обробленої поверхні на утому оцінюється коефіцієнтом , що дорівнює відношенню границі витривалості випробуваного зразка з певною обробкою поверхні до границі витривалості старанно поліро­ваного зразка.

Шкідливий вплив мікронерівностей поверхні здебільшого пом'якшується пластичною деформацією, що спри­чинюється у поверхневому шарі механічною обробкою і поширюється на деяку глибину; ця глибина залежить від режимів різання і, зокрема, від подачі. При грубій обточці во­на може досягати 1 мм і більше, а при шліфу­ванні й поліруванні не перевищує сотих ча­сток міліметра. Пластична деформація по­верхневого шару може підвищити границю витривалості на 10...20 %.

На границю витривалості істотно впли­ває корозія. Цей вплив буде різним тоді, коли метал, що зазнав корозії до випробування на опір утоми, не зазнає її під час випробовувань, і тоді, коли метал зазнає корозії під час випробовувань. В обох за­значених випадках, особливо в другому, корозія спричинює різке зниження границь витривалості (до 70...80 %). Зниження границі витривалості при корозії вира­жене тим більше, чим вища границя міцності металу і чим більше останній схильний до корозії.

У разі простих видів деформації при зміні напружень у деталі за си­метричним циклом запас міцності при дії, наприклад, нормальних напру­жень можна обчислити за формулою

, (6.9)

де — границя витривалості деталі при розтяганні-стисканні або при згинанні; — номінальні фактично діючі знакозмінні напруження.

 


Читайте також:

  1. I визначення впливу окремих факторів
  2. Адаптація до абіотичних факторів середовища.
  3. Адаптація організму до зовнішніх факторів середовища.
  4. Аденогіпофіз, його гормони, механізм впливу
  5. Аденогіпофіз, його гормони, механізм впливу, прояви гіпер- та гіпофункцій.
  6. Адміністративні методи - це сукупність прийомів, впливів, заснованих на використанні об'єктивних організаційних відносин між людьми та загальноорганізаційних принципів управління.
  7. Активний вплив на проблему
  8. Аналіз відхилень від нормативів та їх впливу на прибуток
  9. Аналіз впливу постачальників
  10. Аналіз впливу факторів на зміну сумми гуртової реалізації
  11. Аналіз факторів впливу на обсяги виробництва суспільного продукту.
  12. Аналіз факторів і причин відхилень від плану введення виробничих потужностей і основних фондів




Переглядів: 813

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Визначення границі витривалості. Діаграма утоми | Розрахунок на міцність при повторно-змінних навантаженнях

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.005 сек.