Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Анализ изменения твёрдости образцов при их нагружении для моделирования работоспособности зубчатых передач горных машин

В настоящее время усталостная теория изнашивания получила всеобщее признание, значительный вклад в её развитие внесли Й. Кимуро, Е.Ф. Непомнящий, А.Л. Жарин.

На макроуровне в твердом теле происходит усреднение всех дискретных процессов, скачкообразное изменение физико-механических параметров сглаживается и воспринимается как непрерывный процесс. Кинетика изменения накопленной энергии повреждаемости для сталей была представлена в работах В.В. Федорова. Он показал, что в процессе усталостных испытаний происходит близкий к линейному рост запасенной энергии до некоторого критического значения, при котором происходит разрушение материала.

При этом изменение плотности внутренней энергии Ди не зависит от условий нагружения и является физической константой материала.

Зубчатые передачи горных машин определяют ресурс трансмиссий и испытывают в своей работе разные нагрузки, вызывающие износ рабочих поверхностей зубьев, усталостное контактное разрушение рабочих поверхностей, а также изгибные напряжения зубьев.

При этом чрезвычайно сложно достоверно разделить единый поток энергии, проходящий через зацепление при передаче его нагрузки на потоки, вызывающие накопление дислокаций в материале зубьев зубчатых колёс, способствующих их разрушению при износе, усталостном разрушении рабочих поверхностей и изломе зубьев.

Для решения этой задачи необходимо в первую очередь уяснить процессы формоизменения образцов и механизм накопления нарушений (дислокаций и вакансий) в их материале.

С этой целью были проведены эксперименты на тонких образцах периодически изменяющейся формы. В качестве последних была выбрана монтажная лента ЛВП - 12x5,5 (рис. 1а) толщиной 0,55 мм.

Такой выбор позволил проанализировать процесс накопления нарушений в материале образцов при различных способах нагружения: растяжением на машине для статических испытаний Zwick Roell и при знакопеременном изгибе на маятниковом стенде. При растяжении на машине Zwick Roell серии из 5 образцов длиной 210 мм была определена средняя работа разрушения, равная 3,07 Дж. Разрушенные образцы были единовременно отсканированы совместно с исходными образцами из той же партии (5 штук), не подвергавшиеся разрушению, и измерены металлической линейкой (ГОСТ 427-75).

Измерения геометрических размеров проводили на ЭВМ в программе Paint.NET в пикселях. Полученные таким образом размеры были переведены в мм через расчетный коэффициент, равный 8,46-10-3 мм. Далее каждый из элементов всех образцов (рис. 1) (большие а и малые b оси эллипсов, расстояния между ними, ширина перемычки между эллипсами h) были измерены троекратно, учитывая хорошую повторяемость результатов измерений. Графическое представление изменений соответствующих размеров разрушенных образцов с идентификацией положения элементов от плоскости разрушения и аналогичных элементов исходных образцов представлены на рисунке 2.

Машинальное изменение размеров осей эллипсов а и b составили +41,7 % и -29,7 %, соответственно, от значений в исходных образцах. Размеры отверстий образцов, начиная с первого от плоскости разрушения, изменяются по линейному закону приближаясь в перспективе к соответствующим размерам исходного образца. Однако, размеры между осями а также ширина перемычки h изменились всего на 6,9 %, 3,2 % и 0,12 %, соответственно, что для элемента h находится в пределах точности измерений. Это говорит о том, что образец в районе перемычки h не претерпел никакой деформации, удлинения образца вне отверстий минимальны, а деформации подверглись образцы в районах отверстий. Так же находится и опасное сечение образца.

Форма заказа

атлетика спортивное питание оптом

Цветная металлургия

Горная проммышленность