Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости элементов деталей машины при сложном нагружении тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Í&??DCIQ:ÍÍ civGHA шпжхо краскою ЗНАЧЕН,H •

niCT.iûiT 1ГХДЕКЕ?СЗ ÎT.'QIijiCKGfl AEîIAlKH

37:K 533.3ZS:621,787

ОДЫРВ SosS Вюкюст

вшш остаточныс ндгошшЗ нл «юоршшшлз ЛЗТАЛССГИ aîSSKTOS Я£ше!2 ии e?iî еахзаз

HATPJESHKÍI

Сзэдаггыюв«» 01.02.06. - "Лкпггшсз, срочнсс» кш,

пргйоров н агакратурн''

Автореферат дассертацгг на соксхаяав учонсЯ степей;: ааадядата тохнячсаких каук

Самара I9àl

РаЗага виггакага иа гкфаяра совргтзааввав когоркзлов С.гларсхого еэкэдгюиасгй Еватязута кшш охадеккха С. II Кора

Ияуешй рлюзодлгель: доктор технических каук»

ьрсфэссор С. И. Иванов

Сфнцгедыша озйонэк'лл доктор технэтосгаа неук

Б. &.ГрЯ5Н03,

кандидат техалчзсЕЕс паук А. И. Рйдтанко

Воду^аа предпршгткэ С&иЕрское вау^по-ироЕЗзодстиакно^ «5ъёдазоша "Труд".

• Заката дассеряйцка состоится "¿^ *' 1932

а часов1 на аасаааака сваздаггзггрсБйдкаго совета К С72.( Киевского ордека Трудового Красного Знаазцв внстгтуто. кнаак« гразданской ьвкацаа.-цо адрзсу: г.Каев, 2а2С5:3» проспект Кось .та Комарова» 1, ауз._ .

С дгссзртацкзй иогно оз^ахоьшться в научзоЯ бгблнотзка Яшгскогс - ордена Трудового -Красного Заааанн шстктута аквэна. -хравдааской ■ авнацкв.

1вторе$зра? разослан п " 19Э2 г.

Отзывы на азторэфсрат, заваровныа гербовой печатью оргаз задет, проегк направлять по адрэсу: 25X53, г.Квав, проспект ¿космонавта. Комарова, 1, КИНГА,

Учений секретарь ■ сцаттпазцроБашюго совета К* Т- к*

С. А, Лебедев

- г дол i OEm ШШЕЙ^Щ РЛБОГЛ

iteJ^S^KJ^?'.." ИоразегсгязЕОз ряггкгг<? отраслей прогкз-'.н::оохи, сэяглзлс: с ссглаяпсм л кшдренпаи с-Зразцоз новой •xhhjps оековако на тресЗоааЕкях повкзэяк среза сдузйв вши, ¡агзнкя зоса я стоякосяз при ех ааготослснзг; УелсаюнЕЭ уело-экссяуаггщс:, расянрзкяэ ^зяцяснздаккс возможностей дзTauf пргзсиш it яокструктгвной скошсста» сбуслоазекной» в паст-)Охя, яаятегегг гоггцейтрагороз вапряхэнгР, fipc зкакоЕзрвлгсшом •грухснгз кгящектрацвя напряжений ¡зяа^ветададо снегтйот соиротг-ieiujo двтачой устаяоэтг. Особенно ярко ote здрегэио в авнащш» ta натЗозкгзо чкело р&зрузешй деталей о ¿кяздвжз&гордоз носкт калостгаЗ харастор.

Сдк-r; га путей лоег-поння ocnpwmsK'SK усгаяоавт кетагоЗ ст /гадязтея пртазнанав соэрвкзкзнх гздев г ерздегз яазэдтио-СЕСГО укрочиенчя- «ГГО ир^ЗОДХТ к со&сязгзздн&э о поэорхвоотяск itv. благ-оарзятнн* скыгатяж остато'зпк шщркзеква. Вяяаякв сс-напряхсшЯ на сопрстЕЗ-те^о уогаясст:: в усдотстях кгп-л*?ргхр:п: кат!рг;-:г.;?.;Г> up- npccíi:: zs&rxy.'g'sx. /щуг:сь'пз , aavatí» c'awa ктс ímrwí ззучеяс- Рдягка ^слхгул na-я» лэсс-гзК раЗохг.о? зря машс*; виштагядо язгруйвштя /крг»-о п*глбгл;„ тсру-чонг.и с к яр./» " то го

3'Э;/я последовал:':« по :■:!.:<-::■:i oavavo^íi:-: ттлрята!'--!' соарот;-;-нешта уатадостя элзасигоз дз-гаяэЛ »ишш прк вкозкех cai'&'ns'jvt условиях шшвиграшк ггпрязелнь" яаво седоотагоедэ» trod« ус-зловить обобцерауу растащу» засяекаоси», что s каатагтоэ арс-является цреЗленоЗ.

lía основании <ятргделе;ся оотаточанх на« рялзлий в цаякн.!чр2Тзо»а образцах с кош-ввкот нздрэздкк салу-руглого и У-образного иркгмю И к кдпигашхЗ на усталое?» уста -свить связь остатотаых .тааряг&янЯ з щгарпльим: йгетджгуд ¡ищи:-зняй аря кручения с кзгаЗсн вручкшкя с резгяхеаке'г-сяатеви.

1. Разработай котод опрэц»лекгя сота?о<ших налря.~энай э ияийдрячзс:<ах образпгне -з цолыдавяга надрезает. Проведано acate

оаатше осгаточнкк напряжен®! в концентраторах упрочненных cö-

зздоз»

7й??лойлека связь между остаточлиш вадрязензгета в коя-октрагорог а ародэльис*:; амм-тудг>я£ ксетспезт яаяряяан^З пря ру^еазн с взгайои а кручаиазг с расидазЕкг-л-саатием

Лздстпческоя данность.

1» Установленная связь кекду оетаточанаа наярягеншпж к I прагЕвдоккем устоя осте при круча ига с взгвбоы е кручаккк с р< тяаениеы-егятадн позволяет утатшать остаточнш напряаания в ] счетах на прочность деталей казн« с концантраторами подряжали!

2. РазраЗотшшцй в дкссертадев метод оарадслешш остаток напряаошай обобщен аа болькуа группу концентраторов по ШСТ 502-7Э с пэлыэ включения в новув редакцна ГОСТа ограничений н величину остаточных лщпряаешб, нзобэсодаыкс пая. евдеденая ({акт ра концантрацп: напряжений. .

' Рочлазазгот- результатов р.".Зоты. Результаты диссертации вво ршщ в КуСбдаовскои канетруктаракси бюро швжностроенкя е иа С ыарскса продпрвягш! "КОКТЭКС™ но производству бурового оборудо вшгия.

Апаобапшт ппбот;;. Оснавнкз результате работы дозсжоки на ; Всосоазкой иаучио-техннчяской кокфервкцзи'по конструкционной прочаоста двигателей /г. ¡чуйбетов, 1ЭЗэг„/» на ¡1 Всесоюзной ко; фярендог "Соврамвцкет проблемы строительной кахакикк и прочное! летательных аппаратов" /г. Куй шов, 1Эабгод/, на XI Всесоюзной ВауЧНО-ТВХНЖЧЭОКОЙ КОНфЗрЗНПЯН ПО КОНСГруКайОНКОВ прочности ДВ1 га?слей /г, ¡цуЕЗшав, 1933годЛ на сйластаой каучно-технгческой конферокгнй "ИнгевсЕ$гкацйЯ производства с повшенве качества йздааяй дсверхносткш кааотвчасгайг д^ор.«сроваа нам" /г.Тольятти ХЭзЗгсд/, из. БсосовзаоЯ научно-тахшчвской кок*-ерэндЕИ "Остаточ-яыз яаарАхенкя - резерв срочности а иаянаострооншг" /г.Ростов-на-Дону, 1531 год/.

Дуалцгоцтея» По тэ>де яаосортацп: одуйДЕхозако 9 статей, 3 Тезгтзои докладов на Всесоюзных к областной каушктехЕичаских кснЗ'эрекщггх, подучено Г езторское свидетельство на изобретена,

ЬЛъъ'А pa.it>"к, Ддссертацая состоит еэ ввэдонея, 4 разладов к лггаратуры. Люота взаогена на 145 .странвдах каггшокксиого тахста, содержа? 60 риоукков к 16 таЗлнц, сагска лнтэрагурк кз-1С6 наименований. ' .

с0дср1а!1'е .д>есертл1ш

Во Бгедоя^ обоснована актуальность расскатргваеасй пробле— к ^здслеви здалк работа.

Лдр^^-й рязд<?д посвкчоа обзору лкгзратура яо гехз дпсоерта-цг;г в постановка задач исследования, вкпачнокного на основан;:;:

Координационного плана наушо-псолздоватольсккх раЗст /Л СССР па 1981-1Э35г.г. по реиеша научно-техилческоа проЗлени "?/;еха-нкка дзфор:-:ируемого твердого тала" /с;:рр 1.10.2/ по темэ 1.10. 2.3 , а такго на 1986-1930г.г. по текэ 1.10.2.5.

Анализ работ Бяргора И.А., Иванова С.И., Сгопкозз.М.Н.» Ту Роеокого М.Л. с другие отечественных к зарубежных звтороз, по~ зшпцаки:« влдякдл остаточных яапрякеккй на сопротивление уста-гости деталей «аяин доказал, что яроблока остаточных напряжений ¡г ях роль в ссаротквлокин усталоста дрл слогноЯ деформации з ус повиях концентраций напрязоняЯ практически из разработана. Мзл:-57 тем, реадыша дэтаяя в процэссо эксплуатация гейнгнзавт, ?.а:: правило, слс-лоэ сопротпздокпэ, а разрутазккэ продохеддт в мео-ггл резкого яилояешм яря2г.:ат:г;сс::ой фзрж, ?.-з. в концентраторах нагря^аЕдй.

Кй53М5я э литература оценка вташзк оотаго<шых шщрязэ-шЯ ча сопротивлений усталости при слоззюй де-формшиз деталей 1 кондентраторахз наярегеипЗ носкт лкяь качествеилый характэр, г связи с чей на ггрэдетавляэтея го&юяяг» взев** ос?г?этпнэ геятаэкет з стакляртаиа расчета. Нет достаточно достоверного «э-геда определенен остаточных напрязоктй в взязз^аратас:!^ дэт.?лг;с 5 пздрззом 7-сбразного профггя, кздяг-дэгеся одагл зз яакболес» гоглрсстранешпгс кокцоптраторов тщрзязкзй. В сеязя с зке.: 5 угссзртацая составлена омдуалпе зздазд

1. Разработать .колэтестзоиноо оЗоскевлл:-:-? ¡/входа втрвд?.«-;ля сотаготаих кааря?:энпй з дддпддричгокпх сбрагдах с игкрйз;;;:' '"-оЗрагдога профиля.

2. Установить злаянкз остатотнкх падряпедя? па стасг^я^-■29 усталости ерн крудониз с кзггбо:* л кручэпгл О ргСХЛЗЯЙСС:? -¡латкам з условиях концзнтрацдд наяряжений.

3. Оценять злзянле размеров ногкфз'-шого сечения укрочкоя-1ых образцов ка сопротшмеазо усталости а условиях йонцзктрадга ¡азряг.екнй.

4. Разработать кз-.годику учзта остатотя: .талряжэняЗ з рас-:атах на сопротиатааие устадостя даталвЯ о кольцззкми кондеят-аторакя напряжений, яспнтшзазидх слезное соитютзвлззез.

Во второе р" "изложен расзотно-эзссперЕМэятатьнкй катод дредэлэяия осездх остаточных капрякеяпй, ксторк-з яздлатся от-■зтетвеннк'.гз за сопротивление уогалоотн, в жояьрэиые наярзэах Ш7хруглоро профайл, нанесенных на ерэдварительпо упрочненную

району» ч£от& Ессдагузьаа сЗраздаз* В »тем сдучаэ оэтаточнкз налрязеяп: з опасасш сеташш оярад&якэгая по фарад«©

¿гост ' б^д * бг '

где - довазнзтэяьзкэ ссзсгсздш иацрягвшш, образуадяеал Есяадсгвва пэрерзадродалонзг сотатоадкс напряааккЯ гдазкоЗ да-таик пома канесаяЕя кадроБа; 4> - остатожкз -напрязевпя гладкой дятел;:.

Ссгатотлвэ напрйазкгш ^ опрададядксь навестим котсдад ' колец к псаосок.' Допаякетвг&квз остаточкш калряяашш £гд олра-долядеоь шииктЕчзоква и 'чпедзнким ¡¿отодаав. Так как шалитн -чвойлй ыагод спраавдшв для кадких надрезов, чясяакноо оарадо-данкз зглголиашоо штодш конечных адекантов, позвало опрэдодеть охнезаыгш радвуса полукруглого иадроза 8 к наружному дкжэтру.2? » . щш-которой оцрааздаш акааптЕЧОскаЯ катод:

Сстатоэню валряхапгя в ЮТЕтщрстосаэс о5рандах с тадьце— вка Ев^разш У-сбрагдого црс$2гя создавадЕсь упрочвенвеа самого концентратора к определядЕсь катодса аоодойного тдадекгя яадошш поверхности дна У~«5резаого концантратсра, С атой цольо ЕзгставяЕЕаяэсь образцу с 'ЕвоЕолькеег надрезала для узз-ллчеягя разрезанной спосойкооте изтоаа /рнс. 1/.

Рйо.1 Рабочая ойшзца дгя

кемпренгя остатотаик натряааккй

Яряиокявзгйся метод основав ка роввЕки трехыорноЯ задала теор;;к упругости о связг остатсчакх напряжений е паргызззкя»; ]{о] оЗраз;^ с удяшгЕтелоь: /рдс.2/, возникаете: при удаз ¿нее удале-слоев материала з прадедах ишовгнв криволинейной поверхности д>:а надрезов. С этой цедьв рассматривалось эквавглантиез катрухзкЕа, цредстаадеккое на р«с.З .

Прс удалении слоя телдкней Я с лслозшш поээрхкоста дна концентратора Еркклзднэгятся эквиЕа-ентнко морадкональнкч бг.,

а А. |

-.а

Гчэ, 2 СЬда-л о.-тлзр-п

щ ,

РЕСс.З сл»:г:)г1

радгалъчьчэ ¿5, п окрукаке 4 ««ш*?*© птпргтет-л, ратзш знаков

В евду перясдачио.^ АР /с^и/

«стшзтся яяокзма п пепорачпЕег/гея одна эдосгоагмс» дштосг :;д угол Л„ Полисе поремЕчвже-/^) »оно ир-тж чеиз-- ^ д ¡^'-р.,- .■ зь>рахеишг '

надрезов, £ - дзаяа гян&твт:, - даю

пат

тесло концзнтрагороз.

Задача сб акэявалевмгом иагрукзняа рзкалаоь катодом конченых элементов. Для этого расчетная область №¡¡/2 рагбяовадэсь нп троутольакз трехулзовыа конечные злемонгн. Точпсоть рэгештл нпвалась яарьирозаниэм количества элементов Л8Г о ¡жтвотт У-? лов ЛР к ксдячеотзои отрезков № ломаной» шгарокстщрувдэЗ лугу 4/2 » а также размером шага к „ Установлено, что сходимость результатов наблвдаэтся при следуэ^кх зиачеияях виаеиаязаяньк яа~ рачетроз: ,\'Р*536, УО-йс При азэимноо влияние тан-

центраторов практгчаскл отсутствует?, В дальнейаяг расчетах было принято к'Ъ,

Искомая зазкокмозть остаточных налрлязнлй от леремэдеяяй

■¡ис-ст чМйггуаггаЗ

я- ' тт^щрщ^ттр,' ^/¿ад/. ■ * (4

где £ - деизш yv.psi-oc.-iii, / »- коофф-аихгк? Цуассоиа иатеряааа.

С даяьа раг'лслСгитацяы /огрзяэтзная/ остаточных насгряаонкй яра йспэтаиж на уеталосто есЗраздоу о У-образну.? надрезом йаы также тяжело яа а для асах вариантов геоиетрк -

чвскал пагйматроз зсиододдоорав Ей ткцу X Х'ОСТ 25.502-75.

Йоварснатюй алге-гачзекоо дв^ормкроааяяв /ШЦ/ осудост -пл.члось ггдродраЗзструйяой обработкой /Ш)/, обработкой ккхро-шарахаш /0«/ н обкаткой роликом /ОРД Згюри сстатсчяых напряжений 62 в упрочненных гладких кнлгндргчэскгзс образках представ лони на ркс. 4,5 .

с: а,* яе> аб а.** &■/ ол рз____¿у_ &

о

■130

-ш

•КО

Рко.4 Осе«!:) оотаточЕкв капрят.зняя ?ео. 5 Ссеика остаточныэ на-

6г в упрочненных глагкнх цпдккдря- г.рит^лул ¿£ в удоочнеклых ч-зсккх образцах гладко: цкгвндплчзскях еб-

1 - Стаи 45, ГЦО. Л = 25 та; разцах аз сплава Л1БТ

2 - С;ачъ 45, С1.- . 17 = 7х5:,т,:; ГдО : 1 -2 =10 г.:, 2

3 - итять 45, 0? ; п =- '.Ъ 3 -Я »г5-.з:,4 -И »АЗам;

4 - , ГДО, В ~ 25 ОЛ : 5 -2 =1э>с£.

•"сгтн остаточнкх напрягс-г:;»!: £ н&хмдньз-эм сечэнхв каодзвкх нап.'й&св аог.укруглсго ее У-образного прсф«лзГ: егоЗрахасн кг

р::с. ь - Э .

^-третье',«. ра5д?-.о. аркзедеки результаты ксглзгэмиггя влгл-.;ия остаточии-на сопрстталочлз ^сталостг пра хру^з-

с кйггбеи к кр:* кручэп-аг с раотягепЕй^-сгатием, а таксе ¿¿клик* раглазроа иоцурачаого сочеягл на ссярс-гшзлзндё устаюстл

.5 к. ~~——-

У> 'у

// ! > 1

V - ^ ; *

1 1 ! 1 - - . 1

&<

м а,.-*

„3 Ссзвкв остатсгше кадря-"л г. упро:гнага;к:<: Г(Г1Г ках диаметром .33 --=25«:.? о гадом полукруглого профиля ог-гоу. ;

Сталь 45, ГДО. Я = 0,3 Сталь 45, 0Р с й 1гс 0НУ51Ш , ГДО, Я о.у

О

•т

-ж

б,.,

;

< \— ?

4 1

У /

:/ !

» 4 г .......> ; : —! 1 <

Рпс," Оатеягс-гша «а£рятеЕг.я з каягтея&сс:* ссдечдд' сЗрагксз с кадоагак?: >'~сЗог.?дого ето-

-• 1~С:?лъ, 45. йУ,Р У =7, р =а 5'а.',. 4 =3, '

» «60Г; 5£С7рль 45«ГДО, Р =25;з«, с« гСга?./ =2,0.«',* -2,5Сьм.

5 - Д16Т „ Оч,^ =ЗСмм, ^ = / -(¡»Ста. ~

>л

%

г п

¿53 '/-Я.**

-<со

'М МПа

1 ______

3 Осявие оетатсчгшэ напря-I 6г в упрочненных дробью з;та\- с патукрудлш навде--О.й.м из сшива Д16Г : 1 = Ю.'л. 2 -И = 15>,?л, | = 1 -.0 40,-,?.?.

Р:'с. Э Ссзвка сстатотх!кэ наирд-ашгая бг в уточнявшее лробьг образцах с" дмукоугдь?/! надрезом я =0, о'.гл кз с:иааа Д16Т : 1 - .2? = 10 2 = 15 га, 3-Я - 25 .•:.;, 4 -Л? = 40 да.

згабе. В га&лшгах 1-3 представлены гэс'лстричйскаэ паоа^зт-чьцзвих надрезов ойразцоа для кспктаая?. ва усталость, ¡спытацдя на усталость проводились айтодсм "«стнлць^'хля схЗ— п из стали - на <$азе 2* 10"цд;иов, яз сплава ДЮТ - Ю'иак-'езудьтатн испитапзЯ аа усталость ари кручеагг о г.згд'о« секи з та&хацз -1. .«эжко гддзгь, что црадолы. ешоодиво^т:;

m

T züxsm i

Гьсдац«Е7»еЕ2К> кэдгзаоз образцов

й»я ЕЗиакдаЯ ва tq'üí-s,ость 4?рз эдпияка о загибом

Í Itaï. P«. ?ШЗ ЙОД-раза Матеряад tSi Лй ш t. m град Ш

У-cöpasa, Сталь 45 25,0 20,0 2,0 2,5 U0 гдо

2 НАДРЕЗ Полукруглого про-фзля Ст&кь' Í5 3>„0 24,4 0,3 0,3 -* гдо

2500 >В.О 1.0 2„С - ОР

L ® ЭИЭ52Й 25о0 24,4 0,3 0,3 - гдо

Д16Т 1 25,0 24,4 0„3 С,3 - гдо

Tß&SßE 2

Гесйетр^гкко шрзаетра гказдзви надрезов У-сбраз-ного ггрсфвдш сЗрагцэз для каакгапай на устадозть при круташк е раетягвни^и-саатвок

! Mate риал ¡ S „ist | j9„lM t, км

1 [.Ставь 45 1э„С 7,5 0,3 3,75 60

I 2 Д16Т 3080 15,0 0,5 7,50 60

ТЙЗлецз 2

Вгриантк размгров соракцаз с надразсм полукруглого • профиля дал soainaiisS на усталость при езгкЗэ

Вариант Uarepzaa 1 .0 R $ î^M

X 10,0 9,4 G « о

. 2 10,0 9.0 С,5

2 j 15,0 14,4 0,3

4 Д16Т i А Г\ i.** „ U 0,5

5 j 25,0 24,4 0,3

6 - » ( 25 jQ 24, G С,5

7 1 Л п 23,4 0,3

8 [40,0 39,0 С, à

п

¿Ыжтз, 4

Результат!! ксшгггшгай :га умалос?:-. пра вругониа с изгиЗом пс вджлу с саафазнш аагеиешвз нагрузок

Вариант ТбГа » Ша

1 С/135 „2 70/110 100/75 115/40 120,1/0

0/120,3 30/110 75/70 d5/40 90,1/0

0/137,6 40/135 90/107„5 125/107,5 147,7/0

2 0/120,Й 40/107,5 75/90 3.00/57,5 112,7/0

0/152,6 50/155 120/130 170/70 192,3/0

С/122,4 40/12042 75/95,1 100/60,3 112,5/0

А 0/24G.2 100/225,4 180/187,6 250/112,3 280,3/0

0/230,1 100/200,3 170/175,7 230/100,2 260,4/0

5 0/8 2 Д 25/77;, 7 60/66,1 85/44,â за,3/0

0/67„7 30/40,S 47,5/47,5 60/30,2 67,4/0

s крутснкн несколько бсажз хяк грксЗллэягвлыю разни пределам несдазоота врз язгкбв. В то время itais а гладках образцах прз~ л знносливсстг цри изгиба в два раза больше чем при кручения, каззч езучка это объясняется тег«, что концентрация качрякеичй г язгкез батьке, «ем при кручении.

Выстоязане базу испытаний образцы при напряжениях, близких яредачу вшшсллзсстк, доводилась до разрушения при однократ-я'натруЕекгг на разрывной »¿аикне, Во всех упрочнении образ-т. с ксш13птратора\а напряжений кабладалась ксраспростракнп -ясл тре:п::-:а усталости. 3 связи с этот оценку влияния сстаточ-< надр-лзт^ ка предали выносливости пра кручами л изгкбз ОЗОДХЛИ С еоксщ. .,> ЗЗЗеСТНО.го критерия

? / бег ftf)

"ilгг.

(5)

e • • ~ s4

осевие остаточнио яапрягюшзг в как&эньеем с зазца ? ~ расстояний от дна надреза до токудэго слоя „

•зачэнное з .долях крятич юкой глубины 1юраспрэо?ргнкг,::<эйся здлнн усталости,

сл&чаннз : ^варианты таблиц« 4 находятся з соответствии с за-ркактама тайлкщг 1»

Вр-еолр.оит прадедее гкзйеляаоезж образцов с остагочзш;; иалряженшвад при шес^эои^нзе кретерш оораиаюдагаь. «о фор мулаи ~ •

АТвв « Щ.(

где '/г 9 у>. ~ когффнвдешги влияний остаточнис капрякваай ка продали »кь'осднвоста соотаетственно нри кручаник к взгвбе»

Ддя сраяни>шя оцзака ьлкянея остаточных капряЕоннй ва предели шиодолзоога при кручояаг г ватибо проводилась также на осноаануя щмжнвго шкода» по остаточик* нацряканшы дойотвудпяч на ао»ар2Нсюта дна концентратора. В это« случае

(?)

д ,

где* Ч!г 5 - коз^фициойты влшгая остаточных навряханяй на аоаорхиост« дна концентратора соответственно кря кру*«2ааа в изгиба.

Из таблицы 5 маяно вздэть, что при язгкба праращзшю продала пкнослизосте 2 два раза болше природе икя предела внгюслн йозтл яра кручения, что аналогично наблюдается в значениях ко-эфрлтюп'гоэ % , Уг в . Козф$яцаантн % к наваг зна-

чительный раабрсо в зависимости от размеров опасного с_ечекия образцов. 3 то ло зрэ.-.я ^ и имеют малкй разброс значенийс ч':с позволяй*' ягпольговать их для обобщенной оцанки влияния ос татотакх напряжений на сопротивление при кручении с изгибом.

Таблица 5 ,

Еяляпиэ остаточных напряжений на сопротивление уоталостк ирк кручаита с изгибом

¿аркан? .... •А Ь Кр я ММ бдег • .'.*Ла ¿ш О,кг > МПа % •

14.9 ОН- —оЗ —■151; 0.251 0,С57 0, ш 0.033

"2 34, ¡7 17,4 | к л и ,С>ч -101 -75С 0,346 0,047 0,173 0.С23

79,8 40,2 0,51 -226 -630 0,351 0,126 0Л7? 0.С54

4 1.9,2 10,1 0,63 есо -ЗСС 0,345 0,066 0,172 0,033

НИ 0,57 -о5С 0,377 0,056 0,176 0,026

'Лрякочаяйв : заряактн табдацн 5 находил а аоогйв*е?Э£й с аа-рзаятамя хайлнц I л 4,

Для схвматкзащш результатов уотоагазе а&ааиишй ара '.рученки о изгибай асподвгозаян давненна алднвеа

(в;

■де 4га в ^лй ~ арздальакэ шиг?.из юта напряжений образцов сря хзгнбе н кручензид ¿Г^ „ - арзделн вшюслтеосгл пр.ч из-

л крученки» На диаграммах„ яряведеннис на ргс.10 - 14. , ■очкаин указала эксперкаенгальниэ данные таблиц« 4. &тно, что ¡езультатн эксгараыеита хорошо согласуете« е диаграммами, по-троонныки по уравнения эллипса.

Такта образе.*« „ установлена возможность яримзнения ураане-гя эллипса для описания результатов испытаний т усталость ¡зри ручоняи с изгибом неупрочнонннх а упрэчнонннх ШЦ образцов с онцонтраторамн напряжений. Это позвмиют внраззть коэффициент аяаса но уеталоста0 нсдсльзуи уравнэнио эллипса /8/ и завкоц-оста /о/ по фар>у.яа

** ^ // п ^ г_

бег г

б1 . (10} Га 5

, ИГу - коэффициенты» утахызаэдко ззмэнскнэ «дела вннослтаостк пря переходе о? материма к детали, йу ,£«• прздздк вкнослевост;: иатзрхала, :: Та - но:.":ша;1ьнке нанря-жал детали' в концентратора,

/.епк'анм и оценка влаяння остаточнцх лапрягенк«* ;;а сопро-зланиз усталестс "Ж кручении е растягзниек-акагкем провод;:- -сь по аналогичной .«зтедкке. В таблицах 6,7 прдааденц ты ксвытшгвГ: на усталость образцов с У-образкьа надрезо:,?. Лс-ра вариантов соогвотстзувг таДсхцо 2.

Еа ряс. 15,16 ¡гзобразэнн ехекатяз;фованпда дк*граг::ы нрг-.:ьных амллятуд напряжена?! Есслвдуеинх образцоз при к-.гггпнт; г.ястяг.он;:з.'.:-огатк'?м, па .юторко напасены эксперЕг.ект;.1 з ьвкв кки* табллцн В. &1дчо, что оснознко зиаодн,одоланико при епка влжпгая оотаточкнх напряжена« на сопроти^г«оанэ усгллсо-

5У {00

'а.! ' МП л т . x £ , ....

i ' v

5Я [...... ' \ \

! I \ V »

1 01. , 10У1 \

$и

10 Диаграмма продольны: ам'шгтуд наполнения при коу-чзнид с кз"1'::йо:,! образцов «з стыд 45 с надреза1.: У-обрдз-ного профдлл :

-- баз упрочнения ; 2,® - с упоочногаеу ГдО.

*> 1 №

т

аЗ

Г - Ьч 2 X, \

\ \ \

■т \ {50 \

Рис,. 11 Дз:агрг1с.ш продбяькш: I пдитуд капряговий Пр2 Кручен.', о язгабом образцов из стояк • с надрезш полукруглого ¡хооф; радиусом 8 ® 1,о и :

1, V ~ баз упрочнения I

2. р -с упрочпонгзн ОР

ПГа. *

436

за

£0

— •у4"1 Ч £

% А

50 «7 \

Гл, МП а

££3

т ш ёл

о

г

г Ч-'

л \\

№ . № \\

Рис.13 Диаграмма предельных а', шитуд капряяений пра кручена* с изгибом образцов из сплава ЭЙ961Ш с надрезом подукруглогс ■о лро1-гля ршо^-сомА црофдля радиусам Я = 0,3 мм ?

- баз упстизту 1 1, V - без упрочнения^

Рге. 12 Ду.агра\г.ш продал ь л кс ¡ципг-.дсняй при круче;!;;,: с кзггоэм образцов яз ста-.;: 45 с пдрзгэм дслукоу-

1, V

с ^црочнвглаи 1г

2, © - с упрочнен!-:

1Ш1 р

ал ГДО.

25 Ä? Tf £AJ!¡h

КГ; a I

so

iS

S- ■—

■ч [X

л 1 К4

if sa I.

Рис. 14 Дпеграккы прадзльншс а«-шктуз напряжений при жручвзт а нэггбш образцов из сплава Д16Т с кадрззои полршуглого ярофззщ радяусои Я = 0,3 из j

~ без упрочнены ; 2, ff - с упроотвнява ГДО. '

Таблица 6

Результаты аспытанзЯ ка усталость при вручаши с раетягвняан-скатиз«

Вари-aiîT Образцы МЛа Ша

упроч- 0,0 50,0 100,0 120,0 132,0

1 НЗЕККЭ 150,0 145,0 110,3 63,1 0,0

H3...;jpo~ 0,0 30,0 eo,q 75,0 90,0

4Hi 'ЛИЗ 130,9 125,1 105,3 75,4 0,0

упроч- 0,0 25,0 65,0 80,0 84,4

2 кеннно 79,3 70,6 55,3 36,2 0,0

пеупро- 0,0 20,0 50,0 30,0 62,3

чканнцз SB, 2 64,2 47,8 23,7 0,0

Таблица 7

Ешшиэ остаточных каяряжэкяй на сосротка-юнгз усталости прк круге нел о растязвигэм-с&атием

.Варя-ант д АШа М11а бссг, ?.1Яа ¿Л0& "се г. ДШа 4. 1

•1 42 20 -116 -600 0,362 67 0,173 0,033

2 22 11 - 62 -400 0,357 0,033 С',179 0,019

Л? Ж> ёа.МЛй

1 ^ —^ | \

! { 1 1 3 ч Л \ \

| < 1 1 Л \ у а ^ _1_

15 Д^аграг.ш пролельнш гиакятуд катояхекиЛ кра хру-псм^л. с растл®;нлок-снат^!1;л образцов кз стали 45 с нас-жЪал /-обратного профи" : !!, V - без упсо'чнегоя' ; 2, * - с уарочнзнкек ОД .

25* Л? 75"

Ряс .16 Дг.:и-ра\г.ш продельиьк глатуд надшений оря геручакк: с пастяЕзадам-сгатаем обэазцев из* сплава Д16Т с кадрозса /-образного профиля : 1 ,-г - без упрсчлокгд ; 2, с - с упрочнением О.Ч ,

тп прл круче ккк с кзгнбеа, озщрагсяасза ?акга с при кручаняа с раетякекта:-статней.

С цашз опргяелеагя вл&мык рсда^Р08 аопарэчного сечекня ¡:а роль истаточнкх каг.-изню! Б &оироткгу;онки усталости бшгл ксх?га::н сбрашы о на-резем аадукруглого црефяая /табл.3/ |3 r--.czа Д16Т щи: изгибе па симметричному цяклу на базэ 10« 10 (..^«03 по мэтод-лко ГССТ 25.502-73 .'Рйзульгати нсдагашЯ яре-•л.здецц Б таблидз Й.

ТаЗлаца 8

Результаты испытаний на усталость ноупрочноннас к улрочнешшх шягкдрячоскгос образцов из сплава Д16Т о ходьцооют надрозавд полукруглого профиля при

КЗГйбВ

Вариант неуп-рочна шшэ об- Упрочненные образцы

Б, мм К. мм разцы ИПа 0.4 > МПа гсд °осг °ост МПаЛ'Яа

1 10,С 0,3 ЮС,С 172,5 0,21 -189/-505 0,384/0,143

2 10,0 0,5 100,0 140,0 С.22 —115/—183 0,348/0,218

3 15,0 0,3 87,5 142,5 0,31 -154/-588 0,358/0,093

4 15,0 0,5 Ь5,С 125,0 0,30 -1и/-гзз 0,360/0,175

5 25,0 0.3 52,5 105,0 0,55 -1С7/-614 0,395/0,033

б 25,0 0,5 57,5 77,5 0,54 -63/-254 0.319/0,072

7 40,0 0,3 55,0 85,0 0,86 -35/-695 0,352/0,043

8 40,0 0,5 52,5 65,0, 0,85 -37/-293 0,338/0,043

Дав=шэ таблицы 8 свздвтэяъствуат о том, что эсли_пальзо -взться интегральна* крзтерпси остаточных напряжений босг, то. коэффициент влияния остаточных напряхенгй % кохно считать на эавгсязг* от дгэмэтра.

3 вдетом ,разделе пркваденл основана результаты и вчводы.

1. В дкссертацгга нгучзно влнянге остаточных капрпт-еняЯ на созротазленге устгтосте з услозглх концентрации наяряхея_й при мерном соггротивл!; 22 с цальэ зкяочекил этого фактора качео гэл поверхностного слоя в оценку наяакцостк деталей'калин чзрез теэ^гцкезт запаса прочности по" усталости. Проведенная работа годержхт исследование остаточных напряжений в концентра!ерах, гстедостннэ пепьтання щинадойческгос образцов из различна ма-:эь2азоз ирг крученка с «эгибом а кручэюга с растяхвнием-сза -•язи при калтетл и отсутствия остаточнгк напрлгзнхй сгптся , ифодалеиге релл масштабного фактора»

2. Остаточнкэ напрггЕзнкя в концентраторах создавались лн~ о за счз? нрадваритольного узроч-чония поворхносткуи нластнчэ-

сйк дефори:фозаще« гадкой заготоЕкг до шжсаашгд гоадад трагора, ддбо Еопосродственкьы упрочкзкнек его поаерхясатд,

2.1. В первом случае остаточные иаярайаккя б надрезе пол} круглого про.ткдя опрзделялкаь решением задачи о д-зрэраспрздс-ii; н;п1 сстаточшк напряг-окий гладкого образца после иашсеидя н:. него надрзза. йаяользовался метод конечна а.икзнтоп с примаке ккз?,í 33.4. Полученнке результата, кро:.:о основного к&значекгя , показглп, что дзвестное анагатаческоз роаондэ справедлязо щм: условии R / Dí 0,02 »т.о. для весьма иаякдх надрезоз, п поз-

не охзагшазвг дось диапазон Есодедуемьк в дкссертацда коа дзаграторап.

2.2, Во Еторо.'л случай под аорздеяодзд остаточнш; яапря»;.? к::у. з У-сбрззксх надреза Есподьзовглссь послойное удалеядо кз тг-г-;ада ¡:а дао концентратора с игкэреаазгй прзгвбоз образца , Сгязь ?,:';:лд>" остаточным*: напрдяенкяик и прогиба*.';: устакоалена :.:стсдо:л кошчягк одеиектоз. Данная задача роззна тгкго для раг лита?; кольцових кадрезег типа i ГССГ 2э. 5C2-7S, Разула тахы со охььхезугдж расчетов рекомендуются клй кепаизеванш в нозой --лдгГОСТа о цадьэ кормдровгкдк /оградачагад/ остагочикс ппрлпегах::.

2„3, Прове ггзко определвжю сстахотакх B&npsxejEíS па та-дк -г ;гсоор,с;:осгнс>гс сяоя на дка хонцодтраторо'а в образцах из раз "■мм" ?.:?.хср:-лдов пссдо пгдродробаструйяо" обрабо^та, ебрдбогд к обкатки раялкоу. Исяучэкккз результаты копша-огъглз устковдекяя свяэа кетду осз-аточншн напрякеаджз д ссярггкздвякск усталостд.

3, Проведены дспытаяая «а усталость прв кручэклн о изгибе образцов с надрезск пшукруглого црофшх ез сталей 45, Эй2в1£1 z catsBr. Д18Т и образцов вз стали 45 с надрезом У-образного rpcjcu:. Црсзодокк аяаяогдчнив исинтаная образцов с иадрогсд •7-Г<5р0250ГС ироф^дч ES ОХ«ЛЕ 45 Е СПЛ£Вй Д16Т при кручвнгг с рйссякензеа-сйатаем. Пря кспышакх нормальяаз я касательные в&кдездвгя дгмекялиеь ендфазно по сашатричнсму цвхлу,

3.1. Результаты дошгганай ва усталость в сбоях случаях ,сдсл;:ого ..оиро'гасяе-зая достаточно точно опаскваются элллпта -,>/oyofi аавгсд^сстьэ згезду цро.ц&шаая аашдитгяа&ш нораадьнюс д

■ уасйгедьнюс напряжений.

3.2, 3 росшюразазаш дгапааоао естодочнве пащшзэдй» До ЗСО ;.Ша/ пркрадвкав псадеда зи;ослкгостл прд азгкба в два

' pasa eme» 4&¿ кгд кручондк. • .

3.3. Из двух ппвастшя критерлзэ дея оцэядл плгжгт оста точных иапрлгоний на предельные сммитуди напряжокий по paspy -юаигпо ианбслоз стобяяыим оказался интегральный критарв?., вкля-чаизий остаточные напряжения з слое стаютной, равной глубппо нораспространявдоЯся тродинн.

3.4. Яо результатам испытаний на кзгкб образцов лз оплат ЛД6Т_с иадрозом полукруглого премия установлено, что коэффициент % , учятыэакдаЙ влияние остаточных изяряя&няЯ на прот.ол выносливости, «osho считать казавясядкл от: диаметра.

4. Лолучонн выражения для'коэффзцввита Еапаса по устйлсстд прз -сяоааш соцротввлетш а случае сшйирзчиого цикла измена -И2Я наярягеиаЯ, учитивавдиэ влкяниа csHuaugax остаточкщ напря-аакяй. •

Основной соаерааниэ диссертация опубликовано в . следующих работах : 1» A.C. S1146559 /СССР/.'Сигнализатор уровня вчбрацйЯ./А.А.Прохоров, В. И. Коль пум.-Опубл. в Б.И., 2980, №17. . 2» Кольцу*11 S.ii. Вяштио остаточнис наярякакайна- сопротивление усталости шсазшдрическЕг -обрагцоа с кольцзвш концентратором J-odne5!iar профиля при кручения с растязквнгем-слатпем/Кукбшюа .anлаги ян-т. - Куйбшев, 1930.-14с.-деп. в ВШЙГИ 22.10.30, 'г 5-125 - Ш0.

3. Коль суп D.11 Ешшге остаточных наорягений на сопротивление усталости цилиндрических образцов с кольцевал концентраторе« У-образнсго профиля вря круче ндп с кзгпбогц// Остаточные кааря-аешш - резерв срочности в ¡^аляностроенкя : Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции.~ Ростов-на-Дсну,1991,- С.126 .

4. Кольцуя Ю.И., Прохоров А.А., Павлович Л.И. Влияние 1Щ на сопротивление усталости деталей с концентраторами .при кручении с uzvzjos// Интенсификация производства и повнаеняе качества наделяй поверхкост :м пластическим деформированием : Тезисы • Облпотной каучно-т лнгчгскоС конференции. - Тольятти,1939.-С.77.

5. Павлов ,В. Ф., Ксльиун Ю. И., - Кирдкчвз В. А. Остаточные наяря -гения в ш'ДКидрЕческгх образцах с У-образным надрззсм/Дзва^-тия вузоз. Авиационная техника.-1936.-,'¡4.-С. 92-95,

S. Павлов З.ч., Лапин В. И., Коль пук И,, в др. Вяпянге раз.\!а-ров погеречного сечения наверхаостко упрочненных образцов из сплава Д16Т на сопротивление усталости в условиях концентрации напряжений// Проблем прочности. -1990. -X 4,- С, 75-79.

7. Павлов В.Ф., Кольцуй Ю,И„. Клрпгчез В. Л. Остагхтпшэ напрякэ-кдя в образцах прямоугольного попаренного сзчеккл с У-образяюл концентратором/ КуШьсаа. аавгщ. ен-т. - Куйб цвэг, 1987. - С. 19. Дан. в ВИНИТИ 05.11,87.. & 7753 - В87.

Павлов В.Ф,, Кольцуя Ю.И., Кирпиче» В. А. Ощюдвдзнкэ остаточных напрякений в плоскех образцах о У-образккм надрезом// Сон-ргиекныз проблемы строительной мохаидкя г прочности лотательяж ялтасая» : Твзаса II Зсосоазкой научко-техкэтаской коафвронцяа. isas.- с. ios.

9. iíaasoB В,Ф., Ксяызун ¡Х.И., Павлова* ¿И. Метол изморакяя ос-та-ютнкх напряжений в цагинараческзх образцах с У-образшм надреза.!/ Куй5кгай.авиац.кн-т.- КуПбше^, 1990.-10с.- Дзп.в ВйНИГК 15.02.90., Гг 913 - ¿90.

10. ¡Ьяяоз ü.í., логгытун Ю.И., Сургутаиова ¡Ü.H. Изизраккв сста-точ.гчс налрк^эпкЛ й сбразцдх с концвнтраторамя/Куйб шт. авяац. k;í-t.- ду1;й«аза, 1983.- 7о.- Доп. в вшти 23.02.8а, » 1526-383.

11. Шшдсз 3.-1'.. Шатунов 'Л.Гц, Мднш Б.В„, Кольцуй Ю.И. Опрзде-л^ккз остаточяыс наярязсонай в поверхностном олое впадин резьбы болтов малого диаметра// Иззестся вузов. МалщностробКиз.-1965.~ Уг 10.- С. 3-7.

12. Платов 3. Ф., Прохоров А. А., Каяьгун £. К. Определенно сста -точных иапрялэнлй з хорсэтнщ образцах// Прочность ж дояговэч -ноет!, конструкций летательнцс аппаратов/ Мвхвуз. об.-Куйб ьдаз . КуА-1, 1984.- с. 118-123.

13. .Ьаяоз B.í., .'¿ига Б,В., Абзлмазов А.Н., Кадьцун Э.И.,к др. .'.'этоц:гка сарецэлоная остаточных наярякзняй во владкнах• резьбы/' Куй ндев.азнац.нн-т.- Куйбкзав» 1987;- 15с,- Л.ап. в винити Св. 04.87,, й 2477 - 337.

Подписано а печать 23.12.91 г. S0 00240. Оогллт 60x34-/16. Бумага оберточная белая . Начать лфсэтнзя. Усл. п.л. 1,25. Уч.-изд.л. 1,21. Г. ICO экз. Заказ а 2-ЧО, . Бесплатно.

Узгсток оперативкой подяграфяя СаАЛ, г.Самара , уд. Ульяновская, '.6.