PL115490B2 - Sample for evaluation of effectiveness of technical operations increasing fatigue strength of cylindrical components - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest próbka do oceny efektywnosci zabiegów technologicznych podwyzszajacych wytrzymalosc zmeczeniowa elementów walcowych.Dotychczas do przyspieszonych badan zmeczeniowych stosuje sie próbki male o ksztalcie plaskim lub okraglym o maksymalnej ich srednicy lub grubosci do 5 mm. Czesc robocza tych próbek przechodzi w czesc chwytowa po promieniu o znacznej wielkosci, w wyniku czego pekniecie zmeczeniowe jest najczesciej usytuowa¬ ne na poczatku powierzchni przejsciowej. Ksztalt tej powierzchni jak równiez male wymiary próbek uniemozli¬ wiaja prowadzenie badan wplywu róznych parametrów zabiegów technologicznych na wytrzymalosc zmeczenio¬ wa, a otrzymane wyniki obarczone sa znacznymi bledami.Znane sa z „Poradnika inzyniera mechanika", WNT - 1968, typowe ksztalty próbek dotyczace typowych materialów. Wprowadzenie nowych materialów i ich technologii obróbki wykanczajacej, zwlaszcza w lotnictwie, wymaga czesto optymalizacji ze wzgledu na wytrzymalosc zmeczeniowa, co moze byc uzyskane w oparciu o odpowiednie próby zmeczeniowe.Z kolei przytoczone w polskim opisie patentowym nr 77785 próbki maja bardzo male sztywnosci i prze¬ kroje i nie moga byc obrabiane takimi sposobami jak nagniatanie, dogladzanie, toczenie diamentowe itp. Staly przekrój tych próbek powoduje, ze poczatek pelzania zmeczeniowego nastapi w miejscu wyjscia próbki z uchwy¬ tu i na wynik wplywac bedzie sposób i sztywnosc mocowania oraz naprezenia od zamocowania powstale w próbce.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji próbki umozliwiajacej prowadzenie badan zmeczeniowych na wibratorach elektrodynamicznych i nadajacej sie do prowadzenia na niej róznych zabiegów technologicznych obróbki wykanczajacej jak: nagniatanie, dogladzanie itp.Próbka wedlug wynalazku ma ksztalt wycinka z walca i posiada czesc chwytowa o zwiekszonym przekroju w ksztalcie zblizonym do trapezu oraz czesc robocza, z jednej strony o profilu walcowym, a z drugiej strony o profilu plaskim.Zaleta tej próbki jest to, ze wycinana jest ona z preta okraglego o wiekszej srednicy umozliwiajacej prze-2 115 490 prowadzenie róznorodnych zabiegów technologicznych. Dzieki specjalnie dobranemu ksztaltowi próbki przy obciazeniach gnacych naprezenia na powierzchni walcowej sa okolo 35-50% wieksze niz na powierzchni pla¬ skiej i na niej nastepuje lokalizacja pekniecia zmeczeniowego. Miejsce, w którym pojawia sie pekniecie zmecze¬ niowe wolne jest od jakichkolwiek powierzchni przejsciowych.Wynalazek jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia próbke w widoku z przodu, fig. 2 - próbke w widoku z boku, fig. 3 - próbke z oslabionym przekrojem, a fig. 4 - próbke w przekroju poprzecznym wzdluz linii D—D na fig. 1.Próbka ma ksztalt wycinka z walca, przy czym jej czesc chwytowa 1 ma zwiekszony przekrój, a czesc robocza 2 z jednej strony ma profil walcowy 3, a z drugiej strony profil plaski 4. Przez oslabienie przekroju 5 po stronie plaskiej 4 mozna zlokalizowac pekniecie próbki najej dlugosci.Poszczególne parametry próbki dobiera sie wedlug nastepujacych zaleznosci: TT sin 2a0 m r-h F = r ( a0 ), przy czym a0 = arcsin 2 2 r f7 * * * A n sin4a0 a0 4 cos6a0 ' * * ¦ J : * J = r4 (—+ • p— ; 8 16 4 9 -£ *-—¦•¦¦^^.,\. J ¥, 7" 2 r • cos3a0 K$AB = ~ przy czym Zc=— m Zc 3 7r „ sin2an —¦ -sina0 "~ 7r _ sin2a -j-a0 T -V¥V1 gdzie: F [m2 ] — pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki J [m4] - moment bezwladnosci przekroju poprzecznego próbki wzgledem osi obojetnej na zginanie K AB - stosunek naprezen w punkcie A do naprezen w punkcie B 1 [m] - dlugosc próbki f [Hz] — czestotliwosc drgan wlasnych próbki E [Pa]- modul Younga materialu próbki p [kg/m3 ] - gestosc materialu próbki.Zastrzezenie patentowe Próbka do oceny efektywnosci zabiegów technologicznych podwyzszajacych wytrzymalosc zmeczeniowa elementów walcowych posiadajaca czesc chwytowa i robocza, znamienna tym, ze czesc chwytowa (1) ma zwiekszony przekrój o ksztalcie zblizonym do trapezu, a czesc robocza (2) z jednej strony ma profil walcowy (3), a z drugiej profil plaski (4).115 490 4 3 2 1 t T TTd 3 FlG. 1.Fig. 2. ^t Fig. 3.115 490 FlO. 4.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+ Cena 45 PL

Claims (4)

1. Zastrzezenie patentowe Próbka do oceny efektywnosci zabiegów technologicznych podwyzszajacych wytrzymalosc zmeczeniowa elementów walcowych posiadajaca czesc chwytowa i robocza, znamienna tym, ze czesc chwytowa (1) ma zwiekszony przekrój o ksztalcie zblizonym do trapezu, a czesc robocza (2) z jednej strony ma profil walcowy (3), a z drugiej profil plaski (4).115 490 4 3 2 1 t T TTd 3 FlG. 1. Fig.

2. ^t Fig.

3.115 490 FlO.

4. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+ Cena 45 PL