Задачи установки взаимосвязи.
Изучение сопротивляемости материалов усталостному разрушению осложняет трудоемкость лабораторных работ и большие временные затраты. При получении массива сведений характерен внушительный разброс значений. Результаты не позволяют с высокой точностью прогнозировать количество циклов, которое детали и конструкции перенесут без разрушений. Цель установки взаимосвязи между пределом усталости и прочими характеристиками состоит в стремлении найти эмпирическую зависимость, благодаря которой появляется возможность сократить количество экспериментов и упростить обработку информации.
Для поиска взаимосвязи наиболее подходящей механической характеристикой признан предел прочности, определяемый при тестировании образов на сопротивляемость разным видам статических нагрузок:
Однако полученные в ходе практических испытаний соотношения позволяют лишь приблизительно прогнозировать поведение материалов при динамических нагрузках. Причем наиболее близкие значения характерны для углеродистых и легированных сортов стальных сплавов, независимо от варианта обработки и состава. Металлы, укрепленные посредством высокотемпературной обработки, обладают более высокой твердостью, но хрупкое разрушение у них отмечается гораздо раньше.
Указанные соотношения между пределом выносливости и пределом прочности можно применять в расчетах, если планируется эксплуатация под преимущественным воздействием статических нагрузок.
Если выносливость материалов относится к первостепенным эксплуатационным характеристикам, проводятся испытания на фактический предел выносливости. Необходимость в проведении исследований продиктована большими отклонениями от среднестатистических показателей. Разница колеблется в интервале 30-70 % от величины временного сопротивления.
Оборудование и приспособления для лабораторных испытаний.
Чтобы установить взаимосвязь между пределом усталости и механическими характеристиками заготовок из металлов и сплавов, потребуются следующие машины и приспособления:
- Динамическая испытательная установка. Прогрессивные лабораторные машины с микропроцессорным управлением снабжены гидравлическим или электромеханическим приводом. Аппараты воспроизводят пульсирующие воздействия, которые имитируют серию ударов, сжимают-растягивают или сгибают-выпрямляют образцы. Оборудование используется в изучении сопротивляемости материалов или изделий много- и малоцикловым динамическим нагрузкам.
- Твердомер. Настольные и портативные приборы моделируют давящие усилия, позволяющие определять показатели твердости по методикам, разработанным Бринеллем, Виккерсом, Роквеллом. Устройства оснащены микрометрами, облегчающими считывание показаний, инденторами, приспособлениями для фиксации образцов в зоне исследований.
- Захваты. Конструктивно продуманные лабораторные атрибуты предназначены для оперативного крепления образцов в рабочей зоне лабораторных машин. Использование захватов ускоряет процедуру установки и смены экземпляров для исследований, обеспечивает точность позиционирования и надежность фиксации.
В подборе лабораторного оборудования и сопутствующих приспособлений для динамических испытаний готовы помочь эксперты из компании "ГОСТ".
