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

    • chatjokey
      популярно для оторванных от реальности поясняю. со стойки не программируем, так как уменьшается вероятность ошибки, когда код выдает построцессор. да и быстрее в CAMе контур пульнуть или модель распознать. к этому я пришел через 2 мес после того, как у нас завелись чпухи, когда из-за не "пробитого" нолика или точки не в том месте, ломали резцы. хотя на некоторых предприятиях программируют со стойки.  заказы бывают разные. и в соответствии с входными данными по разному стоят. По образцу? да пожалуйста. Ценник такой. По чертежу 65-го года 200 раз исправленному и с допусками A3, c3, пожалуйста, ценник другой. По 3д модели с грамотным чертежом, ценник третий. Я ставлю для себя интересный ценник учитывая всё. И могу работать по разному. Хоть по китайским чертежам (одно время сыпались).  В реальности, а не в вымышленном мире, заказчиками могут быть к примеру: -те кто занимается моддингом авто. или кто занимается производством кальянов и все в таком стиле. они торгаши. Чертежей у них может не быть, по образцу, а могут быть вот в таком исполнении.   - дальше. крупные заводы. ЛОМО, Тихвинский вагоностроительный, военка, гос структуры. чертежи от них приходят в основном кошмарные. от таких до таких   - дальше у нас идет импортоопережение. иностранные чертежи. на немецком, итальянском, китайском. тут все очень не плохо. На "кортеж" (автомобили такие) были чертежи на англ. правда быстро их руссифицировали. бывают веселые приписки   - самое приятное, работать с небольшими современными предприятиями, выпускающими свою продукцию. Где во главе молодые ребята. Датчики, мех уплотнения, оптика... от них получаешь вот такое и с 3д моделями очень часто.   - заказчик может заказать разработку узла или изделия. и тогда вся документация делается максимально удобно для внутреннего потребления. удобнее всего, модель в середину допуска+чертеж.  модель загружается в CAM. Распознается. И выдается уп. Чертеж для понимания на что обращать внимание.     Почему так получается, это уже отдельная тема.   Теперь по поводу "гаража". Все это делается на такого типа предприятии.       чем это лучше? 3д модели в китай слать? то он станочник, которому H11 и H9 не нужны, то конструктор, который в китай 3д модели шлет. 
    • Alexander Nikolaevish
      в итоге это ошибка была в ПЛС и после пере заливки там же и осталась, помогла загрузка другого более раннего архива
    • Мастеровой
      Ну , раз уж передвинули уважаемые администраторы тему в " станки с ЧПУ" , название станка (лучше по табличке  на нём ) и тип ЧПУ укажите . И тип приводов . Вообще-то , раз механиков нет , то визуально вы на гайки ШВП и не посмотрите . Укрыты они под рабочими органами станка и за кожухами . А по параметрам компенсации люфтов и по "мертвой зоне до выборки компенсации" вам здесь более знающие люди , чем я , всё- таки , надеюсь, подскажут .   
    • Pumatum
      Ну а как еще? Водила льет, а "специально обученный" контролирует, что, и куда. Это же не такси. Спецгараж имеет свои заморочки с безопасностью. Как говорят пиндосы - "safety first". Пишется правильно - вдвоем.
    • Ljo
      1) А врез у вас делают сразу в край или с отступом всё же? 2) У вас одним резом не формируются две стенки двух деталей никогда?   Эти два условия говорят о том, что длину реза вычисляют уже после нестинга в ПО станка, там же и забирают значение.
    • ГЕЛА
      Как вариант. Скачайте какую программу для раскроя ДСП( Орион , Катинг , Раскрой Кузнецова и тд) Демоверсий их в нете хватает.Выполните раскрой там . Длину реза они считают.
    • Di-mann
      Нанотехнологии... Незамерзайка первого слоя пулеотклоняющая, второго пулерастворяющая. 
    • Чингачгук
      это строго для @Vova    
    • Ljo
      Нет, это ты в танке или гараже, у тебя реальность такая, работать по-другому не умеете, но учить хотите. А учиться надо самим вначале. Но чем таких больше, тем мне лучше. ;)
    • Danila_M
      На своем делал так.
      Всю кинематику головы с взаимным расположением осей долго вымерял.
      Идеально все померить тяжело,но для камнеобработки пойдет.
      Создавал mtd и на его основе пост.
      Хотя все можно описать и в pmpost без mtd.
      Выводимая точка в посте обязательно "pivot".
      Вылеты инструмента от шпинделя надо четко знать,регулирую их длиной хвостовика.
      Если W ось имеет лимиты нужен будет "отвод и реконфигурация",
      при работе с R осью отличной от 0 или 90 градусов,в некоторых стратегиях так толком и не победил этот момент.
      Еще что вспомню напишу.
      Все ИМХО.