Зақ беріктікті есептеу

Эти расчеты следует проводить при весьма напря­женных режимах нагружения, т. е. в тех случаях, когда, амплитуда напряжений цикла σ _а превышает предел выносливости σ_-1д натурной детали и срок ее службы ограниченный.

Бұл есептеулерді жүктеме режимінің қатты кернелуінде жүргізу керек, яғни натуралық бөлшектің σ _а циклі амплитудасының кернелуі төзімділік шегінен σ_-1д .асып кеткенде, және оның жүмыс мерзімі шектеледі.

Есептеу негізіне шаршау қисығының көлбеу бұтағының теңдеуі алынған:

, (43)

мұнда σ _{а i} - жүктелу циклдің N_i саны арқылы бөлшектердің бұзылуы болатын, симметриялық циклдің кернелуінің амплитудалык мәні; σ_-1д - (2.36) формуласымен анықталатын натуралык бөлшектердің төзімділік шегі; N_0σ - сынақ базасы. Әдетте N_0σ=10⁶÷3·10⁶; егер натуралық бөлшек бойынша эксперименталдық мәліметтер болмаса, онда N_0σ=2·10⁶; m_σ -шаршау беріктігінің қысықтық дәрежесінің көрсеткіші; шамамен алғанда , және де С=12.-пісіру қосылысы үшін; С=12÷20 - көміртектік болаттар үшін; С=20÷30 - қоспалы болаттар үшін.

Жүйелі жүктеме кезінде келесі есептеу болуы мүмүкін.

1. Если напряженное состояние простое и напряжения изменяются по симметричному циклу с заданной постоянной амплитудой σ _а ила τ _а, то цикли­ческая долговечность детали N_σ или N_τ, в соответствии с (43)

І.Егер кернелу қарапайым болса және кернелу тұрақты амплитудамен. σ _а немесе τ _а, берілген симметриялық цикл бойынша өзгерсе, онда N_σ немесе N_τ бөлшегінің циклдік ұзақ беріктігі (43) формуласына сәйкес болады:

(44)

немесе

 

2.Егер кернелу жағдайы қарапайым және кернелу тұрақты. σ _а (τ _а) және σ_m (τ_m), асимметриялық цикл бойынша өзгерсе, онда:

(45)

немесе

мұнда σ _{а эк} және τ _{а эк}- кернелудің эквиваленттік амплитудасы;

;

.

3. Егер кернелу жағдайы күрделі болса, онда беріктік ұзақтығының циклі:

(46)

(46) формуласын m_σ=m_τ=m болғанда қолдануға болады.

Бұйымды тұтынудың нақты шартында (мысалы, автокөліктер, станоктар) олардың бөлшектрінің кернелуі,әдетте, кездейсоқ сипатта болады, және де, жүктеме күрт көтерілуі мүмкін, яғни уақыт өткен сайын орташа кернелу де, цикл амплитудасыда өзгереді. Бұл жағдайда бөлшектердің беріктік ұзақтығы жүру километрімен, сағатпен, циклмен т.б. анықталады:

,

мұнда. l _б - километрмен, сағатпен, циклмен т.б. өлшенетін жүктеме блогінің ұзақтығы (ЖБ-БН). ЖБ - бөлшектің ұзақ жұмысы кезеңінде, оған әсер ететін кернелу жиынтығы (мысалы осцилограмма); λ - ЖБ санымен көрсетілген бөлшектің ұзақ беріктігі:

; , (47)

мұнда - а _р салыстырмалы ұзақ беріктіктің жиынтығы; ν_бi - блоктағы σ _{а i} амплитудасының қайталану циклінің саны.

Жиынтықтау барлық түрлер үшін жүргізіледі.

Салыстырмалы ұзақ беріктіктің суммасын мына формуламен аныктайды:

, (48)

мұнда

; (49)

.

(48) және (49)формулаларда σ _{а max} - бағдарламалық блоктың максималды амплитудасы; ν_б - жүктеме блогындағы циклдердің жалпы саны.

(47) формуламен амплитуда спектрінде көптеген ұсақ амплитудалармен қатар, мәнді артық жүктемелер болады. Қосындылау мұнда тек амплитудалары үшін жүргізіледі, және де егер а _р<0,1 болса, онда а _р=0,1 алу керек.

Егер спектрде жақын амплитудалар басым, және де болса, онда а _р=1 қабылдауға болады, яғни ақаулардың жиналу сызықтығы жөнінде гипотеза қолданылады.

Жанама кернеулер әсері кезінде λ_τ анықтау үшін есептік формула жоғарыдағыдай.

Күрделі кернелу кезінде ЖБ санында көрсетілген бөлшектің беріктік ұзақтығы m_σ=m_τ=m кезінде:

. (50)

(50) формуласын m_σ=m_τ=m. болғанда қолдануға болады. m_σ≠m_τ кезінде λ шамасын мына қатынастан табу керек:

.

Егер m_σ және m_τ арасындағы айырмашылык 30-50 пайыздан аспаса, онда m=0,5(m_σ+m_τ) ала отырып, (50) формуласын қолдануға болады.

Дебиет

5 негізгі /89-101/