Настоящее немецкое качество!
Продукция FUNKE заслуживает внимания и высокого одобрения. Настоящее немецкое качество. Специалист по проектированию и монтажу систем наружного водопровода и канализации. Антонов А.С.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ (часть 1)

Экспериментальным методам исследования усталости металлов и конструктивных элементов уделялось и уделяется большое внимание, поскольку полученные с использованием этих методов результаты являются основой обеспечения надежности и долговечности конструкций, работающих в условиях переменных нагрузок. Методы и оборудование для таких исследований подробно рассмотрены в работах. 1. Схемы нагружения и оборудование для испытаний на усталость. Нагружение образцов при испытаниях на усталость проводится по одной из основных схем. По такой схеме можно проводить испытания при симметричном цикле, тогда напряжения определятся по формуле Помимо основных схем нагружения, используются комбинированные схемы, когда совмещаются изгиб с кручением, изгиб с растяжением и т. п. Методы определения напряженного состояния деталей при различных схемах нагружения подробно рассмотрены в курсах сопротивления материалов. При испытании образцов и конструктивных элементов на усталость используются следующие принципы возбуждения нагрузок. 1. Возбуждение постоянной нагрузкой. В этом случае напряжения в образце создаются грузом, подвешенным к вращающемуся образцу с помощью подшипника. При вращении образца в поверхностных слоях материала возникают напряжения, изменяющиеся по гармоническому циклу. Такой принцип используется при реализации схем I и III. В том случае, если вращается не образец, а груз на конце образца, реализуется схема V. 2. Возбуждение кривошипным механизмом. В этом случае с помощью кривошипного механизма задается перемещение конца образца с заданной амплитудой, которая выдерживается в процессе испытания. Регулировка кривошипного механизма может быть осуществлена таким образом, чтобы реализовать симметричный или асимметричный цикл нагружения. Такой принцип возбуждения используется при реализации схем II и IV. 3. Гидравлическое возбуждение. Нагрузка на образцы реализуется с помощью зажимов, соединенных с плунжером гидравлического цилиндра. При наличии дополнительного гидравлического цилиндра или пружин, возможно, осуществить симметричный цикл нагружения. Такая система применяется для реализации схемы VI. 4. Инерционное возбуждение. При таком возбуждении используется сила инерции вращающихся масс. Усталостные машины такого типа работают, как правило, в режиме резонанса, когда благодаря совпадению собственной частоты системы машина — образец с частотой возбуждающей нагрузки, возможно, реализовать большие напряжения в образце при малых затратах мощности. На таких машинах можно реализовать схемы II, IV, VI и VII. 5. Электромагнитное возбуждение. В этом случае колебания исследуемого образца вызываются и поддерживаются периодическими электромагнитными силами притяжения, возникающими при прохождении магнитного потока через массу якоря, прикрепленного к испытываемому образцу. Испытания проводятся при частотах, близких к собственной частоте колебаний образца. Наиболее часто такой принцип возбуждения нагрузки используется при реализации схемы нагружения IV. 6. Электродинамическое возбуждение. При таком возбуждении колебания поддерживаются силами, возникающими при прохождении переменного тока через катушку, находящуюся в постоянном магнитном поле и прикрепленную к испытываемому объекту. При таком возбуждении реализуются схемы II, IV и VI. Испытания проводятся при частотах, близких к собственной частоте колебаний образца. 7. Магнитострикционное возбуждение. В этом случае используется эффект магнитострикции, состоящей в том, что некоторые металлы (например, никель) при воздействии на них магнитного поля изменяют свои размеры с частотой действия этого магнитного поля. Этот эффект используется для возбуждения колебаний в системе, составной частью которой является исследуемый образец. Установки, созданные на таком принципе, используются для испытаний по схеме VI при весьма высоких частотах нагружения. 8. Пневматическое возбуждение. Колебания образца в этом случае возбуждаются под действием переменного воздушного потока, проходящего через отверстия во вращающихся дисках. Такое возбуждение используется для реализации схемы II при высоких частотах нагружения. 9. Электрогидравлическое возбуждение. Такое возбуждение близко по своему характеру к гидравлическому возбуждению и отличается от него тем, что усилие в гидравлическом цилиндре регулируется с помощью клапана, управляемого электрическим сигналом. Установки, построенные на таком принципе возбуждения, имеют большие возможности по воспроизведению различных режимов программного и стохастического (при условии наличия в системе ЭВМ) нагружений. Они используются для реализации нагружения по схеме VI.