Приведены структурные схемы описания низкочастотных и высокочастотных стендов для проведения усталостных испытаний образцов конструкционных материалов и элементов технологического оборудования

Блохин, Алексей Владимирович

Гайдук, Н. А.

Царук, Федор Федорович

Belarusian State Technological University

13. Капсаров А.Г., Довгялло И.Г., Борд В.И., Зайцев А.В. Комплекс устройств для ускоренных испытаний трубопроводов гидросистем на усталостную долговечность // Технология и оборудование заготовки и переработки древесины: Сб. научных трудов.-  Минск, 1991. - С . 19-24.4. Борд В.И. Исследование влияния высокочастотных вибраций на физико­механические свойства металлов и сплавов при сложном нагружении. Дис. кандидата техн. наук-М инск, 1973. -  223 с.5. Довгялло И.Г., Долбин Н.А., Борд В.И., Ранцевич В.Б. Влияние многоосного статического нагружения на поглощение ультразвука в конструкционных материалах // Ультразвуковые колебания и их влияние на механические характеристики конструкци­онных материалов: Сборник научных трудов. -  Киев, 1986 — С. 76-80.6. Капсаров А.Г., Довгялло И.Г., Борд В.И. Способ ультразвукового упрочнения поверхности металлических изделий // Ультразвук в технологии машиностроения-91: Сб. докл. мат. международной научно-технической конференции. -  Архангельск, 1991. - С .  17-20.7. Капсаров А.Г., Довгялло И.Г., Борд В.И. Влияние параметров ультразвуковой отделочно-упрочняющей обработки на начальный износ шкворневого соединения трактора // Технология и оборудование заготовки и переработки древесины: Сб. -  Минск, 1989. -  С.37-42.8. Капсаров А.Г., Довгялло И.Г., Борд В.И., Долбин Н А., Русак Н.А. и Короле­вич Е.Б. (СССР). -  №4178588/24-10; Заявлено 20.10.86; Опубл. 15.07.90. Бюл. № 26 // Открытия. Изобретения. -  №26.9. Капсаров А.Г., Борд В.И., Довгялло И.Г. Создание устройств для исследова­ния высокочастотной усталости материалов и элементов конструкций с различными коэффициентами асимметрии цикла //,Сб. докл. Ш Симпозиума научно-технических проблем ползучести материалов. -  Белосток, 1989 -  С.211-218.УДК 621.185.532.А.В. Блохин, аспирант; Ф.Ф. Царук, доцент; Н.А. Гайдук, студентКОМ ПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ У СТАЛО СТН Ы Х И СП Ы ТАНИЙ ЭЛЕМ ЕНТОВ ТЕХНО ЛОГИЧЕСКО ГО ОБОРУДОВАНИЯThe equipment for accelerated fatique tests is represented.Разработка нового технологического оборудования и повышение служебных ха­рактеристик существующего невозможны без создания испытательных стендов, кото­рые позволяю'!’ в кратчайшие сроки провести усталостные испытания материалов и элементов конструкций. Предлагаемые в данной работе резонансные установки позво­ляют в сжатые сроки получить данные о характеристиках усталости различных мате­риалов на больших базах испытаний в широком диапазоне частот (0.3 кГц; 2.8 кГц; 8.8 кГц; 18 кГц) и температур (300 -  1000°К) (рис. 1, 2).214Рис. 1 :1 -  электродинамический вибратор; 2 -  электромагнит; 3 -  обмотка возбуждения;4 -  платформа; 5 -  переходная балка; 6 -  электропечь; 7 -  регулятор; 8 -  потенциометр;9 -  виброметр; 10 -  образец; 11 -  кварцевое стекло; 12 -  микроскоп; 13 -  усилитель; 14 -  ПСА;15 -  выпрямитель; 16 -  частотомерРис. 2: 1 -  токопроводящие провода; 2 -  корпус; 3 -  магнитостриктор; 4 -  концентратор; 5 -  нагревательная спираль; 6 -  термопара; 7 -  теплоизолирующие прокладки; 8 -  печь; 9 -  контакты печи; 10 -  виброметр; 11 -  стойка; 12 -  кронштейны; 13 -  ось; 14 -  образец;15 -  патрубки/1215" Г  >Источником механических колебаний в установках служат или электродинамиче­ский вибростенд (f=0.3 кГц), или магнитострикционные преобразователи (2.8 кГц; 8.8 кГц; 18 кГц), работающие в резонансном режиме для достижения приемлемого уровня циклических напряжений, достаточного для разрушения испытуемого образца. Автоматическое поддержание постоянной амплитуды колебаний образца осуществля­ется с помощью прибора стабилизации амплитуды ПСА, включающего в себя управ­ляемый усилитель с использованием фазовращателя, ограничителя и фильтров, настро­енных на собственные частоты колебаний преобразователей и образцов. Между преоб­разователями и образцами (для высоких частот) устанавливаются концентраторы с ко­эффициентами усиления, позволяющие достичь необходимого уровня циклических на­пряжений в материале образца. Измерение амплитуды колебаний образцов, колеблю­щихся на различных (первой или второй собственной) формах колебаний, осуществля­ется с помощью виброметра и контролируется оптическим микроскопом.Использование при испытаниях гармоническим нагружением автоколебательного режима работы испытательных стендов позволяет одновременно со стабилизацией ам­плитуды циклической нагрузки отслеживать изменение собственной резонансной час­тоты колебаний образца, которая отражает кинетику усталостного повреждения иссле­дуемого материала [1]. Автоматическое прекращение испытаний по достижении тре­щиной заданной длины обеспечивает повышение достоверности результатов.Установленное с помощью данного оборудования закономерное влияние частоты нагружения на усталостные характеристики, выражающееся в монотонном их росте с увеличением частоты, позволило эффективно использовать высокочастотное нагруже­ние для ускоренного проведения усталостных испытаний и отработки технологии уп­рочнения высоконагруженных деталей машин, создать научно обоснованную методику ускоренного прогнозирования низкочастотной циклической прочности материалов по результатам высокочастотных испытаний [2].Представляется возможным использование данного оборудования (возможно с незначительной модернизацией) и для разработки эффективных технологий повыше­ния усталостных характеристик конструкционных материалов и элементов конструк­ций.ЛИТЕРАТУРА1. Tsaruck F., Novitskiy A. Method o f the accelerated prediction o f fatigue properties o f metals at normal and heightened temperatures by results o f high-frequency tests, Proceedings of III international symposium on tribo-fatigue ISTF 2000, Hunan University Press, -  China, 2000.-  P.193-195.2. Довгялло И.Г., Царук Ф.Ф., Новицкий A.B., Рудченко Д.Н. Влияние высоко­частотных колебаний на изменение усталостных характеристик сплава АМг2 в услови­ях повышенных температур // Труды БГТУ. Сер. лесн. и деревообр. пром-сти. -  Минск, 1999.-  Вып. 7 .-С . 145-448.3. Dovgyallo I., Tsaruck F., DolbinN., Dovgyallo A. Estimation o f influence o f frecuency o f flexural vibrations o f structural sensitive characteristics o f 20x13 steel // The 4 Th. International Symposium on Creep and Coupled Processes. -  Bialostok, 1992. -P. 57-63.

Комплекс оборудования для усталостных испытаний элементов технологического оборудования

https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/46420/1/%d0%91%d0%bb%d0%be%d1%85%d0%b8%d0%bd_%d0%9a%d0%be%d0%bc%d0%bf%d0%bb%d0%b5%d0%ba%d1%81.pdf

Комплекс оборудования для усталостных испытаний элементов технологического оборудования

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Belarusian State Technological University