Критичными деталями по накоплению усталостных повреждений являются детали, имеющие максимальные напряжения при работе гидропривода

7. Критичными деталями по накоплению усталостных повреждений являются детали, имеющие максимальные напряжения при работе гидропривода.

Критичные детали определяются для каждой группы деталей, классифицируемых по материалу, из которого они изготовлены (стальные, алюминиевые, титановые и другие материалы), и по характеру воспринимаемой нагрузки.

8. Испытания на усталость проводятся при нормальных температурах рабочей жидкости  и окружающей среды .

При испытании на усталость необходимо отрабатывать температурные режимы, если температура рабочей жидкости и окружающей среды по ТЗ (ТУ) более 120  для гидроприводов, в которых есть силовые детали из легких сплавов (кроме титановых) или более 250  для гидроприводов, в которых применяются другие сплавы (в том числе титановые).

9. Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений () для титановых сплавов принимается как для высокопрочного алюминиевого сплава В95.

10. Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла по напряжениям среза () принимается равным половине коэффициента по напряжениям изгиба ().

11. При испытаниях на усталость частоту циклов (f) не рекомендуется повышать более 5 Гц. При испытаниях гидроагрегатов с деталями из титановых и алюминиевых сплавов частоту циклов более 3 Гц применять не рекомендуется.

Увеличение частоты выше рекомендуемой должно быть технически обосновано.

12. Влияние на усталость шарнирных моментов трения и сил трения в соединениях с поступательным движением должно учитываться заданием амплитуды движения выходного звена не менее мм с поворотом в шарнирном соединении.

13. Число циклов при испытаниях на усталость задается с учетом необходимого коэффициента надежности .

14. Испытания на усталость проводятся до наработки числа циклов, необходимого для защиты назначенного ресурса по всем группам деталей.

15. Несущая способность конструкции по сопротивлению усталости определяется испытаниями до разрушения и является ограниченной при наработке числа циклов .

16. В случае разрушения деталей при испытании на усталость, определение ресурса разрушившихся деталей производится по средней наработке идентичных деталей, а по всему гидроприводу – по общей наработке с начала испытаний.

17. При определении ресурса по сопротивлению усталости следует исходить из несущей способности основных силовых деталей. Результаты испытаний на усталость учитываются при установлении ресурса до первого ремонта, межремонтного и назначенного ресурсов гидропривода.

18. Для подтверждения наработок менее ресурса до первого ремонта производится отработка необходимого числа циклов и расширенный объем контрольных проверок, устанавливающих отсутствие разрушений без разборки гидропривода, или дополнительная отработка блока нагружения, эквивалентного 20% подтверждаемого ресурса, без разборки гидропривода.

Объем проверок устанавливается частным решением с участием представителя заказчика.

19. К испытаниям на усталость не допускаются гидроприводы, имеющие критические дефекты, и гидроприводы, прошедшие статические испытания на прочность.

20. Модификация силовых деталей по материалам, конструкции и технологии их изготовления, влияющая на сопротивление усталости этих деталей, должна проверяться повторными испытаниями на усталость. Объем повторных испытаний согласовывается с представителем заказчика.

2. Расчет режимов ускоренных ресурсных испытаний гидроприводов

Таблица 1

Номер режима	Амплитуда перемещения выходного звена, мм	Нагрузка на выходном звене, кН	Температура, 0С		Кол. Циклов перемещений выходного звена	Частота перемещений выходного звена, Гц	Время испытаний на режиме, ч
			Окружающей среды	Рабочей жидкости
1	10	21,25	10	55	363000	0,14	720
2	8			60	597000	0,23
3	6			75	906000	0,35
4	4			80	1165000	0,45
5	2			95	1426000	0,55
6	1			100	2385000	0,92

Расчет режимов ускоренных испытаний производить по критичной резине.

Определить скорость движения выходного звена на каждом режиме, заданном в табл. 1, по формуле:

(1)

;

;

;

;

;

.

Определить максимальную допустимую скорость движения выходного звена в соответствии с нагрузочной характеристикой гидропривода при нагрузке на каждом режиме, заданном в табл. 1, по формуле:

(2)

Определить скорость движения выходного звена на каждом ускоренном режиме по формуле:

(3)

Если имеется нагрузочная характеристика для данного гидропривода, то допускается принимать

(4)

;

;

;

;

.

Определить приращение температуры в резиновом уплотнении от увеличения скорости движения выходного звена на каждом ускоренном режиме по формуле:

, где С=0,1 (5)

Рекомендуется выбирать температуру рабочей жидкости на каждом ускоренном режиме в первом приближении из условий:

(6)

Тогда:

Для t=100°С:

Произвести разбивку интервала температуры от  до  на интервалы через 10⁰С, обозначив их по возрастающей последовательности:

от t₀ до t₁, от t₁ до t₂ , …, от t_i-1 до t_i,

где

Коэффициенты старения резиновых уплотнений К_ст1, К_ст2, …, _{Кcт i-1}, К_{ст i}, для критичной резины и соответствующих интервалов температур определяют по:

от 70 до 80 ⁰С К_ст = 2,06; от 80 до 90 ⁰С К_ст = 1,95;

от 90 до 100 ⁰С К_ст = 1,87; от 100 до 110 ⁰С К_ст = 1,8;

от 120 до 130 ⁰С К_ст = 1,65; от 130 до 140 ⁰С К_ст = 1,61;

от 140 до 150 ⁰С К_ст = 1,59; от 150 до 160 ⁰С К_ст = 1,6;

от 160 до 170 ⁰С К_ст = 1,67; от 170 до 180 ⁰С К_ст = 1,8;

от 180 до 190 ⁰С К_ст = 1,96;

Определить произведение коэффициентов старения по формуле:

(7)

Для t=100°C:

Определяем амплитуду перемещений выходного звена для каждого ускоренного режима:

 (8)

где а=2,4; b=-0,1.

Для t=100°C:

Определить частоту перемещения выходного звена на каждом ускоренном режиме по формуле:

, (9)

Для t=60°C:

Определить время ресурсных испытаний на каждом ускоренном режиме по формуле:

; (10)

Для t=60°C:

Выходные данные:

Номер режима	Амплитуда перемещения выходного звена, мм	Нагрузка на выходном звене, кН	Температура, 0С		Кол. Циклов перемещений выходно го звена	Частота пере мещений выходного звена, Гц	Время испытаний на режи ме, ч
			Окруж. среды	Рабоч. жид-ти
1	3,613	16	10	55	363000	4,238	27,354
2	2,756			60	597000	4,554	34,276
3	2,024			75	906000	7,56	38,299
4	1,605			80	1165000	8,297	39,049
5	0,894			95	1426000	10,89	26,595
6	0,466			100	2385000	15,802	23,159

Для t ͦ =100 ͦ C

Построить графики:

Рисунок 1 – Зависимость амплитуды перемещения выходного звена от времени испытания на режиме для 100 ͦ С

Рисунок 2 - Зависимость амплитуды перемещения выходного звена от частоты перемещения для 100 ͦ С

Вывод

По результатам расчетов режимов ускоренных испытаний можно сделать следующие заключения:

- эквивалентность по разным критериям лежит в допустимых пределах, следовательно соблюдается;

- зависимости перемещений выходного звена от времени испытания и зависимость амплитуды перемещения выходного звена от частоты перемещения не меняется при разных нагрузках, а изменяется при разных температурах;

- частота перемещений выходного звена ускоренных ресурсных испытаний значительно больше частоты ресурсных испытаний и зависит от температуры рабочей жидкости: чем выше температура, тем значение частоты больше;

- скорость перемещения выходного звена ускоренных ресурсных испытаний значительно больше скорости ресурсных испытаний;

- время испытаний на ускоренных режимах значительно меньше и зависит от температуры рабочей жидкости: чем выше температура, тем меньше время испытаний.