Способ определения срока службы цилиндрических пружин
Патент 765557
Авторы
Классы МПК
Способ определения срока службы цилиндрических пружин
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (1)765557
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Ф
1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.07.78 (21) 2653437/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з
F16 F1/04
С 03 С 23/00
Государственный комитет
СССР
Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 27.09.80 (53) УДК 620 178.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Г. В. Костин, М. A. Рудис и М. П. Левицкий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРУЖИН
Изобретение относится к области машиностроения.
Известны методы определения срока службы деталей путем испытания их на различных машинах (1).
Недостатком таких методов является потребность в специальных установках.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способность определения срока службы цилиндрических пружин, предназначенных для циклических нагружений, заключающийся в том, что пружину устанавливают между двумя опорами, к одной из которых прикладывают периодическую силу (2).
Недостатком указанного способа является большая длительность испытаний.
Целью изобретения является сокращение сроков испытания.
Это достигается тем, что прикладывают периодическую силу заданной величины, пропускают через витки пружины жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения, фиксируют время от начала пропускания до момента разрушения пружины и определяют максимальное число циклов ее функционирования по формуле:
Х = 022Т где V — скорость потока в витках пружины, м/сек;
d — диаметр проволоки пружины, м;
Т вЂ” время пропускания жидкости до разрушения пружины, сек.
Кроме того, силу деформации пружины определяют по формуле F
На чертеже изображено устройство для определения срока службы пружин (продольный разрез), реализующее предлагаемый способ.
Устройство содержит корпус 1, представляющий собой неподвижную опору, установленные в нем пружину 2 и подвижную опору
3, воздействующую на пружину 2. Способ определения срока службы цилиндрических
20 пружин, предназначенных для циклических нагружений, осуществляется следующим образом.
Исследуемую пружину 2 устанавливают в корпус 1, представляющий собой непод765557 вижную опору с патрубками подвода и отвода жидкости (не обозначены), например воды, после чего перемещают подвижную опору 3, прикладывают к ней периодическую силу заданной величины, т. е. пружину деформируют на фиксируемый размер ЬН и пропускают через ее витки жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения потока.
Регистрируется время Т от начала пропускания до момента разрушения пружины, который может быть определен по изменению показаний приборов, характеризующих режим пропускания (перепад на дифманометре, показания расходомера, осциллограмма и т. д.) Предельное число циклов нагружения пружины определяется по формуле
Ч !
U = — Т вЂ”, т Щ D где Ъ = - -, m — расход рабочей жидкости через пружину; проходное сечение витков пружины при данной величине ее деформации
ЬН.
При этом необходимо отметить, что способ подвода жидкости к пружине 2 (к наружной поверхности или в пружинную полость) не влияет на время (Т) ее работоспособности. Время (Т) испытания зависит для данной пружины только от скорости потока через ее витки и типа рабочей жидкости. Поэтому при ограниченных мощностях гидравлического стенда большую скорость потока при испытаниях пружин можно получить и при малых расходах путем значительной степени деформации пружины. Однако сила деформации F должна быть меньше:армонически действующей силы, возникающей при обтекании пружины потоком, и ограничена следующей зависимостью:
F <.Р Dd, где 0 — плотность жидкости;
D — средний диаметр пружины.
Предлагаемый способ позволит быстро и без больших затрат определить работоспособность пружин при изменении различных внешних и внутренних факторов, например при изменении расходных характеристик агрегатов, материала проволоки пружин, ее геометрии и жесткости.
Формула изобретения (.Способ определения срока службы цилиндрических пружин, предназначенных для циклических нагружений, заключающийся в том, что пружину устанавливают между двумя опорами, к одной из которых прикладывают периодическую силу, отличающийся тем, что, с целью сокращения сроков испытания, прикладывают периодическую силу заданной величины, пропускают через витки пружины жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения, фиксируют время от начала пропускания до момента разрушения пружины и определяют максимальное число циклов ее функционирования по формуле:
N =0,22Т>, где V — скорость потока в витках пружины, м/сек;
d — диаметр проволоки пружины, м;
Т вЂ” время пропускания жидкости до разрушения пружины, сек.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что силу деформации пружины определяют по формуле F (л/Ф Dd, где Р— — плотность жидкости, D — средний диаметр пружины.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
3s 1. Авторское свидетельство СССР
ЛЪ 255513, кл. С 03 С 23/00, 1968.
2. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. М., «Металлургия», 1978, с. 226 (прототип).
765557
Составитель В. Золотовская
Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко
Тираж 1095 Подписное
Редактор Е. Полионова
Заказ 6480/35
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4