УДК 62-97/-98, 62-1/-9

НОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА УСТАЛОСТЬ

INSTALLATION FOR FATIGUE TEST SPECIMENS

 

Сиразитдинов Р.Ш., Елгаев Н.А. (Влади́мирский госуда́рственный университе́т им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г.Владимир, РФ)

 

Sirazitdinov R.S. Elgaev N.A. (Vladimir state university named after Alexander and Nikolay Stoletovs, Vladimir, Russia)

 

Рассмотрена новая установка, которая позволяет повысить достоверность результатов испытаний измерения усталостного повреждения материала.

Considered a new installation, which allows to increase the reliability of the results of tests measuring fatigue damage of the material.

 

Ключевые слова: Новая установка, испытания на усталость, материалы.

Key words: new installation, tests for fatigue, materials.

 

Было разработано новое устройство, которое относится к исследованиям прочностных свойств образцов, а именно к установкам для испытания на усталость кольцевых образцов. На рис.1 изображена конструктивная схема устройства нагружения.

Известные методы испытаний образцов материалов наиболее полно изложены в фундаментальных монографиях[1]. Применение того или иного метода определяется целью исследования образцов. Для усталостных испытаний обеспечивают различные виды нагружения образца, затем изучают его свойства, например положение и размеры микротрещин. Количество циклов нагружения образца определяет его полный ресурс работы [2].

На основание 1 установки закрепляют испытуемый образец 3 одним концом в пассивный захват 2, а другим концом в активный захват 4, установленный на рычаге 5, производится фиксация рычага фиксатором 12, расположенным на полке 13, при этом поворотный стол 16 установлен в нулевое положение, освобождают рычаг из фиксатора и производят включение возбудителя колебаний 8.

Испытуемый образец 3 совершает заданное количество изгибных колебаний в результате взаимодействия тока, протекающего по катушке 6, и магнитного поля П-образной односвязной магнитной системы 7. Производится включение устройства индукционного нагрева 15 с катушкой 14 и снимается наклеп.

Нагрев осуществляется выше температуры рекристаллизационного отжига (Трек ). Температура нагрева зависит от вида материала и определяется по формуле Трек= α х Т плав. , где α - коэффициент, зависящий от вида материала, а Т плав. – температура плавления в градусах Кельвина.

Потом производится оценка усталостного повреждения в различных продольных плоскостях образца, начиная с положения нагружения испытуемого образца, затем фиксируется рычаг фиксатором и испытуемый образец освобождается из активного захвата. Осуществляется поворот испытуемого образца с помощью поворотного стола на определенный угол, после чего производится фиксация верхнего конца испытуемого образца, освобождение рычага и оценка усталостного повреждения по информации о процессе колебаний, которая поступает с катушки 11 на измерительное устройство 9.

Затем процесс повторяется до тех пор, пока не будет произведена оценка повреждения образца в различных продольных плоскостях. После установки образца в начальное положение осуществляется следующее циклическое нагружение и последующая оценка анизотропии усталостного повреждения.

Предлагаемая установка позволяет повысить достоверность результатов испытаний путём устранения влияния наклёпа на измерение усталостного повреждения материала.

1- основание, 2 - пассивный захват, 3 - образец, 4 - активный захват, 5 - рычаг, 6, 11, 14 - катушки, 7 и 10 - магнитная система, 8 - электромагнитный возбудитель колебаний, 9 - измерительное устройство, 13 - полка, 15 - устройство индукционного нагрева, 16 - поворотный стол

Рисунок 1 – Установка для испытаний образцов на усталость

 

Список использованных источников

1. Школьник Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металла. – М.: Металлургия, 1973. -216с.

2. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. Справочник. -М.: Металлургия, 1978.-304с.

3. Гоц, А.Н. Расчеты на прочность при переменных напряжениях: монография / А.Н. Гоц. – Владим. гос. ун-т имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых. – Владимир: Изд-во ВлГУ, 2012. – 138 с.