etcartman

Контактно-усталостная прочность ролика

ID: 1   Posted (edited)

Есть такая практическая задача. Имеется ролик (должен быть тонкостенным), работающий в жестком контакте со стальной поверхностью (вибрация естественно). Ролик защищает игольчатые подшипники. После некоторого количества циклов наблюдается усталостное разрушение ролика (подшипники и вал работают нормально при этом). Примерная картинка усталостного разрушения прилагается. Ролик сам по себе имеет упрочненную поверхность и истирания в контакте с более мягким железом не наблюдается, равно как и поверхностных повреждений которые могут дать начало усталостной трещине (pitting strength)

Судя по коррозионным пятнам на половинках трещина растет изнутри (там есть выточка под масло). Оценить НДС расчетом можно, но довольно сложно, потому что фактически все это работает вместе с игольчатым подшипником, нагрузка приложена неравномерно, к любой точке, то есть НДС там может сильно варьировать. В сущности конечно НДС можно описать как изгиб цилиндрической оболочки, подпираемой некоторым упругим основанием. Но по результатам НДС там естественно довольно сложно отделить контактную часть напряжения (контактное очень велико конечно же) от изгибной.

Вопрос как можно подойти к такой задаче практически? Есть ли какие то аналоги в технике, которые процесс разрушения такого рода детали разбирают по полочкам?

post-43660-0-48105300-1436974229.gif

Edited by etcartman
1 person likes this

Share this post


Link to post
Share on other sites


ID: 2   Posted (edited)

Судя по коррозионным пятнам на половинках трещина растет изнутри

А если с краю, при условии что ролик идёт под некоторым углом?

Материал хрупкий, вроде как оценивают по критерию наибольших касательных напряжений.

НДС можно описать как изгиб цилиндрической оболочки

А может валом? :g:  В деталях машин усталостная долговечность валов (в том числе и полых) расписана от и до.

НДС там естественно довольно сложно отделить контактную часть напряжения (контактное очень велико конечно же) от изгибной

Дали мне на днях задание посчитать насаженное на трубу похожее кольцо с крутящим моментом и растягивающей силой, разве что диаметр был побольше; судя по проведённым расчётам изгибные оказались много больше контактных (Бояршинов, Основы строительной механики машин, 1973). Можно и по Герцу посчитать (Писаренко, Сопромат).

Edited by AlexKaz

Share this post


Link to post
Share on other sites

ID: 3   Posted (edited)

Да в принципе вопроса как считать на усталость нет как такового. Определяй напряжения (деформации) в цикле, и считай. Две величины условно не определены в данном расчете (фактически при отсутствии четких рекомендаций - на усмотрение) - коэффициент чувствительности к концентрации и коэффициент запаса. Когда что то считают по МКЭ, коэффициент запаса берут минимальным обычно (типа полтора по деформациям и 3 по циклам).

Но так или иначе вопрос в другом - найти сопоставимую по условиям работы часть, чтобы иметь возможность оценить ресурс корректно (со всеми вариабельностями параметров)

Ошибка была в данном случае - что в экспериментальном нагружении часть работала пока полностью не развалилась. А вот точно понять откуда трещина стартовала - надо было ее извлекать и осматривать ранее.

Edited by etcartman

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне всё же думается, ролик постоянно в цикле работал на изгиб. Такое могло случится, если оси подшипников не совпадали (по идее должно отразитья на состоянии тел качения, но если сам подшипник податливый, то не факт). Ну а валы как раз и расчитываются на долговечность при изгибе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Трещина в данном случае не препеятствовала нормальной работе детали некоторое время. Пока она не разлетелась как черепок

Тут еще отверстие в выточке кстати. Схема излома на фото

post-43660-0-94526900-1436988044_thumb.jpeg

Share this post


Link to post
Share on other sites

"нагрузка приложена неравномерно"

игольчатый подшипник очень даже равномерно распределяет давление. минус его высокая жесткость. я думаю есть смысл менять тип подшипника на допускающий перекос колец или использовать игольчатый с витыми роликами.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.



  • Сообщения

    • Ishimtcev
      @Andrey37 проверяйте VL4_1.gpp VL4_1.vmid
    • Di-mann
      Отрываю в солиде STEP... Распознаю и ... XYi. В компасе всё распознаётся на раз с полной параметризацией... Где чего настроить? Я конечно могу сохранить эскизы операций в DXF потом с плясками с бубном распознать линии эскиза и выдавить. Но что вообще за убогость функционала?
    • karachun
      @BSV1 Но это немного не из той оперы. То есть по сути есть три инструмента. RBD, МКЭ и DEM. Если через МКЭ (NX Nastran) то это надо подключать явный решатель (SOL701), в настране динамика не умеет предугадывать время столкновения и измельчать временной шаг чтобы избежать сильного проникновения тел друг в друга. От этого при крупном шаге может не соблюдаться закон сохранения энергии и решение развалится. По крайней мере у меня так и было - пробовал подбросить монетку на линейке и получил взрыв на макаронной фабрике. Я бы такую задачу решал через DEM - там меньше требования по вычислительным ресурсам.
    • TBC
      Не единственный. На почту еще мне писали. Это, как будет достигнут определенный функционал, так никто и никуда не денется. А что, дела с ГЦ совсем плохи? Если бы был ваш начальник по дальновиднее, то мог бы иметь уже сейчас источник дополнительного дохода от AICUT и рекламу для своего производства, возможно и преференции от правительства, т.к. ажиотаж вкру ИИ растет Искусственный интеллект или хайп для станков http://planetacam.ru/articles/high-tech/AI_CNC_machines/
    • SilaMusli
      Нужно в "Конфигурации и исполнения" после выбора нужного исполнения, нажать "Загрузить".
    • Di-mann
      На прежней работе досанкционировались, половина ушла, второй половине повысили ЗП чтоб не ушла...
    • Andrey37
    • Bully
      Баха-стрит это круто )))
    • GS
      ===== Калининбержский стритарт тыц  
    • CNC_SKILL
      Это сделано для удобства  типа конвектор режимов и для  того что бы  как бы ты не задавал эти значения в УП они выводились мм/мин , некоторым удобно указывать через F мм/мин и  S об/мин, а другим  Fz мм/зуб и Vc м\мин, но сути это не меняет по итогу на выходе результат одинаковый ! Не правильно и не практично делать вывод в УП такого рода значения как Fz мм/зуб и Vc м\мин так как это общие расчетные параметры скажем так стандарты ISO , если бы это было практично то их бы использовали как и F мм/мин и  S об/мин и выводили в УП, так что не тратьте не свое не чужое время)