Усталостная долговечность стальных деталей типа ступенчатых валиков

• Автор: Осей Баа
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
0. ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ТЕМЫ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Характеристика объекта исследования
1.2 Основі іьіе проблемы, решаемые в диссертационной работе
1.3 Анализ трудов и выбор методологической основы исследований по теме диссертации
1.4 Выводы И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. НАДЕЖНОСТЬ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛИКОВ
2.1 Требования к показателям надежности СВ
2.2 Оценка надежности ступенчатых валиков
2.3 Выводы И РЕКОМЕНДАЦИИ
3. УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛИКОВ
3.1 Общие положения
3.2 Расчет допускаемых напряжений
3.3 Оценка фактических напряжений
3.4 ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
4. ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ ОБРАЗЦОВ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛИКОВ
4. і Обоснование вида и параметров кривой усталости
4.2 Методика определения параметров кривой усталости
4.3 Лабораторные испытания образцов
4.4 Расчет параметров кривой ус талости образцов
4.5 Выводы и рекомендации
5. УСТАЛОСТНАЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛИКОВ
5.! Постановка задачи исследований
5.2 Обоснование методики усталостной долговечности СВ
5.3 Расчет вероятностных характеристик прочности и долговечности исследуемых СВ НА ПЭВМ
5.4 Обеспечение требуемой усталостной долговечности СВ
5.5 Выводы и рекомендации
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

0. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Во многих отраслях промышленности применяются цилиндрические детали, которые можно назвать ступенчатыми валиками (СВ),
Детали такого типа используются в качестве опорных или обжимных валков (или роликов) в транспортерах рыбообрабатывающего оборудования, прокатных станах, эскалаторах, машинах ткацкого производства и многих других. В частности такие детали в большом количестве имеются в составе тканепечатающих машин набивной фабрики республики Гана, где автор настоящего исследования служит главным инженером по их техническому обслуживанию и ремонту.
Из личного опыта известно, что фабрика несет большие убытки из-за массовых отказов С'В, вызванных образованием в них усталостных трещин.
Это послужило основанием для проведения исследования с целью выявления и устранения причин отказов СВ.
Выполненный на первом этапе исследования статический анализ отказов подтвердил низкую надежность СВ из-за образования усталостных трещин и поломок СВ в районе галтели на переходе от малого диаметра к большому.
Однако расчетная проверка усталостной прочности СВ показала, что действующие напряжения не превышают расчетного значения предела усталости детали.
Это дало основание предположить, что общепринятый метод оценки усталостной прочности, основанный на полулогарифмических функциях кривой усталости с ее переходом после надлома в зону неограниченной долговечности, не отражают особенности СВ.

Указанные показатели должны определяться с использованием вероятностной модели, разработка которой является основной целью диссертации.
Для оценки безотказности машины в целом принят показатель коэффициент готовности К,.
Для оценки фактической надежности СВ принимаем такие показатели безотказности СВ:
•параметр потока отказов а> и наработка на отказ t0 ,
При выборе этих показателей учитывались источники информации, которые могли быть использованы при сборе информации об отказах. В данном случае такими источниками явились журналы учета технического состояния машин, которые систематически ведутся на фабрике.
2.2 Оценка надежности ступенчатых заликое
Для определения указанных выше показателей была составлена программа сбора информации на объекте конечного применения и методика ее статистической обработки, которая здесь подробно не описывается, поскольку была опубликовано в работе [50j и в то же время не относится к наиболее важной части научного исследования.
В соответствии с этой программой летом 1999 года на фабрике были обработаны журналы технического состояния 16 машин за 1998 год. Результаты сбора информации сведены в три тома рукописных таблиц, которые содержали сведения о 1146 отказах 1903 узлов всех типов.
Расчеты указанных выше показателей выполнялись в системе электронных таблиц EXCEL по следующим формулам.
Коэффициент готовности К,