ГОСТ 25.507-85
Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытания на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85

Группа Т51

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Расчеты и испытания на прочность в машиностроении

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ

Общие требования

Strength calculation and testing in machine building. Methods of fatigue testing under service loading. General requirements



МКС 19.060
ОКСТУ 0025

Дата введения 1986-07-01


Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17 июля 1985 г. N 2246 дата введения установлена 01.07.86

Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

ПЕРЕИЗДАНИЕ


Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний на усталость при одноступенчатом, многоступенчатом и случайном нагружении в многоцикловой области натурных деталей машин и элементов конструкций (далее - деталей), изготовленных из металлов и сплавов, при:

растяжении-сжатии, изгибе, кручении и комбинированном нагружении;

наличии и отсутствии концентрации напряжений;

нормальной, повышенной и пониженной температурах;

частоте нагружения до 300 Гц;

симметричных и асимметричных циклах напряжений или деформаций;

наличии или отсутствии агрессивной среды.

Методы испытаний на усталость образцов металлов - по ГОСТ 25.502-79.

Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций - по ГОСТ 25.101-83.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, - по ГОСТ 23207-78, ГОСТ 21878-76.

Обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в приложении 1.

Методика и примеры определения минимального числа испытуемых деталей приведены в приложении 2.

Методика пересчета долговечности по линейной гипотезе суммирования повреждений приведена в приложении 3.

Характеристики рассеяния при долговечности с логарифмически нормальным распределением приведены в приложении 4.

Настоящий стандарт унифицирован со стандартом ГДР ТГЛ 19355.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Целью испытаний является:

обеспечение требуемой надежности и долговечности деталей при их минимальной металлоемкости с минимальными материальными и технологическими затратами для заданной достоверности и выборки относительно малого объема;

установление характеристик сопротивления усталости и ранжирование деталей по этим характеристикам;

получение исходных данных для определения показателей надежности и запасов прочности;

расчет остаточного ресурса после определенной наработки или при наличии усталостных повреждений;

опережающая проверка и обоснование конструкции детали и технологии ее изготовления до начала серийного производства;

выборочный входной или выходной контроль ответственных деталей перед их эксплуатацией;

проведение испытаний как периодических и типовых;

обеспечение данных для аттестации качества деталей;

сравнение деталей по скорости роста в них усталостных трещин;

выявление зон с пониженным сопротивлением усталости.

1.1.1. Области применения различных типов испытаний на усталость приведены в табл.1.

Таблица 1


Области применения различных типов испытаний на усталость

Цель испытания

Метод испытания

Определение предела выносливости или предела ограниченной выносливости

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

-

-

Определение параметров кривой усталости (Велера)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

-

-

Оптимизация детали и технологии различных конструктивных, технологических, материальных и ремонтно-технических вариантов (сравнительные испытания)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

Обнаружение слабых мест

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

Выбор материала детали

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

Определение значений характеристик рассеяния

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

Определение данных для назначения размеров детали

-

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

-

Определение предела ограниченной выносливости при эксплуатационном нагружении

-

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Определение долговечности

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Построение кривой усталости при эксплуатационном нагружении

-

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования


Примечание. ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - одноступенчатое испытание (испытание по Велеру); ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - блок-программное испытание; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - случайное испытание с цифровым моделированием последовательности экстремумов; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - случайное испытание со слежением.

1.2. Определяемые характеристики - по ГОСТ 25.502-79 и ГОСТ 25.504-82.

1.3. Испытания на усталость проводят в случае, если расчетные методы определения характеристик сопротивления усталости не применимы или слишком ненадежны.

1.4. Испытания деталей или их частей следует проводить до изготовления конструкции в сборе с целью сокращения времени на ее разработку.

1.5. Назначение размеров детали (с помощью испытаний на усталость) осуществляют в три этапа:

предварительное расчетное определение размеров;

оптимизация размеров экспериментальным путем с помощью упрощенного процесса нагружения (сравнительные испытания);

оценка усталостной долговечности детали при нагружении, максимально приближенном к эксплуатационному.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ОБЪЕКТАМ ИСПЫТАНИЙ И ФОРМИРОВАНИЕ ВЫБОРКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Для усталостных испытаний используют детали, а также геометрически подобные конструктивные элементы (модели) уменьшенных размеров или отдельные, вырезанные из детали, части, исходя из особенностей испытательного оборудования, затрат времени и средств.

2.2. Требования к изготовлению деталей и моделей должны соответствовать требованиям серийного (или опытного) производства.

2.3. Влияние размеров детали на предел выносливости при отсутствии экспериментальных данных следует определять по ГОСТ 25.504-82.

2.4. При испытании на усталость геометрически подобных моделей уменьшенных размеров или частей детали следует учитывать:

геометрическое влияние размеров, как следствие уменьшенного объема материала (статистическая доля) и увеличенного градиента напряжений (доля механических напряжений);

технологическое влияние размеров, как следствие технологической обработки материала или детали;

влияние размеров с точки зрения обработки поверхности, как следствие упрочнения поверхности и связанного с ним внутреннего напряженного состояния и увеличения твердости поверхностного слоя материала.

2.5. Для построения кривых равной вероятности неразрушения испытывают партию деталей, объем которой определяют в зависимости от целей испытаний, заданной точности и доверительной вероятности оцениваемого параметра, в соответствии с требованиями ГОСТ 25.502-79.

2.6. Минимально необходимое число деталей определяют по номограмме, приведенной на чертеже приложения 2.

2.7. Методика и примеры определения минимального числа испытуемых деталей для оценки среднего ресурса приведены в приложении 2.

3. АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАГРУЖЕННОСТИ

3.1. Характеристики нагружения

Эксплуатационное нагружение может быть охарактеризовано:

характером нагружения (случайное, детерминированное одно- или многоступенчатое, квазистатическое, колебательное, ударное);

числом наложенных многоосных составляющих и отношениями между ними (при случайном нагружении - коррелированные или некоррелированные; при детерминированном нагружении - различные или одинаковые частоты, со сдвигом или без сдвига фаз);

регулированием усилия, перемещения, деформации или ускорения;

частотой;

параметрами окружающей среды (температурой, давлением, коррозией трения);

видом нагружения (растяжение-сжатие, изгиб, кручение, сдвиг);

асимметрией нагружения (знакопеременный или знакопостоянный цикл напряжений);

формой спектра (распределения) нагрузок (узкополосный или широкополосный).

Характеристики однопараметрического спектра нагружения с постоянным средним значением цикла напряжений приведены на черт.1.

Черт.1. Характеристики однопараметрического спектра нагружения с постоянным средним значением цикла нагружений

Характеристики однопараметрического спектра нагружения с постоянным средним значением цикла напряжений

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования


Черт.1



Примечание. Форму спектра описывают с помощью дополнительной функции частоты максимумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и функции частоты минимумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

3.2. Стандартные спектры нагружения

3.2.1. Если испытания на усталость проводят не с действительным спектром или действительной последовательностью экстремумов (на стадии проекта, при сравнительных испытаниях, при разработке документации на определение размеров, при незначительном отклонении действительного нагружения), то их осуществляют со стандартными спектрами (при испытании по блок-программе), а также со стандартными последовательностями экстремумов (при случайном испытании).

3.2.2. Использование стандартных спектров или стандартных последовательностей экстремумов дает следующие преимущества:

лучшую сравнимость результатов испытаний;

возможность использования имеющихся результатов испытаний;

возможность создания обобщающих положений для рекомендаций по назначению размеров;

возможность проведения испытания на усталость на стадии проекта без точного знания действительного нагружения.

Стандартные спектры или стандартные последовательности экстремумов применяют для постоянного или малоизменяющегося основного нагружения.

3.2.3. Долговечность, определенную экспериментально с помощью стандартного спектра нагружения, допускается пересчитывать по линейной гипотезе суммирования повреждений (см. приложение 3) или другими более точными методами расчета долговечности, соответствующей реальному спектру нагружения.

4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Характер и виды реализации нагружения

4.1.1. Испытания на усталость в зависимости от формы спектра нагружения и вида его реализации в соответствии с черт.2 проводят как:

одноступенчатые (испытания по Велеру);

многоступенчатые (испытания по блок-программе);

случайные (испытания при эксплуатационных нагрузках), т.е. испытания со слежением; испытания с аналоговым представлением процесса нагружения и испытания с цифровым представлением последовательности экстремумов.

Черт.2. Методы испытаний на усталость


Методы испытаний на усталость

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1 - методы “лестницы” и “ограничения”; 2 - методы Локати и Про; 3 - двухступенчатое испытание; 4 - метод со многими составляющими определенной корреляции: ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - см. примечание к таблице 1; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - биномиальное распределение; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - распределение Рэлея; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - экспоненциальное распределение; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - стандартные последовательности экстремумов соответственно для двухчастотного, широкополосного и узкополосного процессов нагружения.

Черт.2


4.2. Одноступенчатые испытания (испытания по Велеру)

4.2.1. Одноступенчатые испытания осуществляют с помощью циклов нагружения постоянной амплитуды и постоянного среднего значения напряжения цикла (регулярное нагружение).

4.2.2. При сравнительных испытаниях, если применяют регулярное нагружение вместо нерегулярного эксплуатационного режима нагружения, следует обращать внимание на правильный выбор уровня нагружения.

4.3. Многоступенчатые испытания (испытания по блок-программе)

4.3.1. Испытания на усталость проводят с нагружениями в форме управляемых по программе однородных блоков. Каждый блок состоит из определенного количества ступеней. На каждой ступени воспроизводят регулярное нагружение одного уровня. Числа циклов, амплитуды и средние значения напряжений для отдельных ступеней должны соответствовать представительному спектру нагружения.

Преимущества и недостаток испытаний при блочном нагружении по сравнению со случайными испытаниями следующие:

преимущества:

возможность накопления большого числа экспериментальных данных;

простота реализации на экономичных резонансных испытательных машинах;

недостаток - менее надежные значения долговечности.

4.3.2. Спектр нагружения подразделяют на 6-8 ступеней (если другая градация ступеней не вызвана условиями эксплуатации) с тем, чтобы влияние ступеней на долговечность было незначительным.

Разбивку на ступени осуществляют линейно (черт.3) или на основе известных законов накопления усталостных повреждений.

Черт.3. Линейное разбиение спектра нагружения на 8 ступеней

Линейное разбиение спектра нагружения на 8 ступеней

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1 - отрезок вспомогательной прямой, разделенный на 16 равных частей; 1-8 - ступени блока.

Ступень блока ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1

1,000

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,9375

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

2

0,875

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,8125


3

0,750

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,6875


4

0,625

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,5625

5

0,500

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,4375


6

0,375

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,3125


7

0,250

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,1875


8

0,125

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0


Черт.3

Примечание. Самой низкой ступенью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования0,125 можно пренебречь, если максимальная амплитуда спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования лежит выше ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.


Различные формы спектра сравнивают с помощью меры полноты ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, определяемой по формуле

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования . (1)


Числа циклов в отдельных ступенях округляют до значений, кратных 2 или 10.

4.3.3. Размер блоков выбирают таким образом, чтобы число блоков до разрушения было не менее 10. Это относится также к случаю, если максимальное значение распределения нагрузок содержится лишь в одном или нескольких блоках.

При числе блоков до разрушения менее 10 следует учитывать влияние последовательности отдельных ступеней на долговечность.

Ступени каждого блока сменяют последовательно в порядке возрастания и понижения. Испытания начинают со средней ступени блока в соответствии с черт.4.

Черт.4. Блочное нагружение

Блочное нагружение

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования


Черт.4



При монотонно возрастающем (понижающемся) прохождении получаются завышенные (заниженные) значения долговечности, а различия уменьшаются с увеличением числа блоков. При большем числе блоков точность оценки эксплуатационной долговечности повышается. Если при небольшом числе блоков до разрушения последний блок реализуют не полностью, то его эффективную долю в повреждении допускается оценивать в соответствии с табл.2.

Таблица 2


Доли повреждений ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования для отдельных ступеней внутри одного блока

Ступень блока ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

4s

0,725

0,05

0,05

3s

0,850

0,01

0,06

2s

0,950

0,00

0,06

1

1,000

0,00

0,06

2f

0,950

0,00

0,06

3f

0,850

0,01

0,07

4f

0,725

0,05

0,12

5f

0,575

0,14

0,26

6f

0,425

0,19

0,45

7f

0,275

0,10

0,55

8

0,125

0,02

0,57

7s

0,275

0,10

0,67

6s

0,425

0,19

0,86

5s

0,575

0,14

1,00



Число циклов до разрушения получают из числа блоков, выдержанных до разрушения и объема блоков ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. До последнего блока, реализованного не полностью, эффективную долю в числе циклов до разрушения допускается определять при учете расчетных долей повреждения отдельных ступеней ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования по формуле

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (2)

4.3.4. Стандартные спектры нагрузок

Объем стандартного спектра нагрузок - 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования циклов (черт.5), а объем блока нагружения может составлять 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования циклов.

Черт.5. Стандартные спектры нагружения для блок-программного испытания

Стандартные спектры нагружения для блок-программного испытания

Биномиальное распределение (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Ступень блока ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1

1,000

1,000

1,000

2

2

2

0,950

0,967

0,983

16

18

3

0,850

0,900

0,950

280

298

4

0,725

0,817

0,908

2720

3018

5

0,575

0,717

0,858

20000

23000

6

0,425

0,617

0,803

92000

115000

7

0,275

0,517

0,758

280000

395000

8

0,125

0,417

0,708

605000

1000000



Распределение Рэлея (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования) и экспоненциальное (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Ступень блока ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1

1,000

4

4

2

2

2

0,875

100

104

10

12

3

0,750

1400

1500

64

76

4

0,625

11500

13000

340

416

5

0,500

58000

71000

2000

2400

6

0,375

188000

259000

11000

13400

7

0,250

356000

615000

61600

75000

8

0,125

385000

1000000

925000

1000000


Черт.5


Примечание. Для меньших объемов блока, равных, например, 5х10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования циклов, числовые значения ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования делят на 2, 10 и 100 соответственно и округляют до целых чисел.

4.3.5. Сравнение результатов блок-программных и случайных испытаний осуществляют только со ссылкой на фактические спектры нагружения и способ схематизации.

Результаты блок-программного испытания по сравнению с результатами сравнимого случайного испытания дают погрешность не в запас прочности. Погрешность возрастает с увеличением числа блоков, так как кривая долговечности блок-программного испытания имеет более пологий наклон, чем кривая случайного испытания. Отличие результатов блок-программного испытания от случайного испытания вытекает прежде всего из незарегистрированного влияния последовательности напряжений и из влияния неучтенных изменений среднего напряжения. Степень отличия зависит от проведения блок-программного и случайного испытаний, параметров случайного процесса и от метода схематизации, а также от других факторов нагружения, конструкции и материала детали.

Влияние последовательности возрастает с уменьшением полноты спектра. Для узкополосного процесса с нормальным распределением и, следовательно, рэлеевского распределения максимумов, долговечность (предел ограниченной выносливости при эксплуатационном нагружении) при блок-программном испытании в среднем в 3,5 (1,2) раза больше, чем те же характеристики при случайном испытании.

4.4. Случайные испытания (испытания при эксплуатационных нагрузках)

4.4.1. Случайные испытания со слежением

Испытания на усталость с процессами нагружения, параметры которых измеряют при эксплуатации, регистрируют на магнитной ленте и с незначительными изменениями отслеживают на электрогидравлическом или электродинамическом испытательном оборудовании. Нагружение фиксирует представительный участок общего нагружения и повторяется многократно.

Преимущества и недостатки случайных испытаний со слежением по сравнению со случайными испытаниями с моделированием следующие:

преимущества:

весьма точное определение долговечности;

возможность отказаться от статистического описания нагружения;

требуются лишь минимальные знания о действии и связях различных влияющих факторов;

недостатки:

необходимость измерения параметров нагружения детали (опытного образца или предшествующей модели);

длительное время испытаний;

ограниченная переносимость и обобщаемость результатов.

4.4.2. Случайные испытания с аналоговым моделированием процесса

Испытания на усталость с процессами нагружения, которые воспроизводят с помощью генераторов шума, реализуют на электросервогидравлическом или электродинамическом испытательном оборудовании. Исходные сигналы генераторов шума являются стационарными процессами с нормальным распределением, статистические характеристики которых (например, коэффициент нерегулярности и стандартное отклонение) формируются таким образом, чтобы они совпадали с характеристиками представительных процессов эксплуатационного нагружения.

Преимущество и недостатки случайных испытаний с аналоговым моделированием процесса по сравнению со случайными испытаниями с цифровым моделированием процесса нагружения следующие:

преимущество:

простая возможность проведения некоррелированных многокомпонентных испытаний;

недостатки:

меньшая сравнимость результатов, так как выходной сигнал не строго воспроизводимый;

сложная реализация нестационарных процессов нагружения.

4.4.3. Случайные испытания с цифровым моделированием процесса

4.4.3.1. Испытания на усталость с процессом нагружения, который задают как строго воспроизводимую последовательность экстремумов с помощью управляющей вычислительной машины, реализуют на электросервогидравлическом испытательном оборудовании. Процесс нагружения является случайной последовательностью экстремумов постоянного временного промежутка, которые связаны косинусоидами. Статистические характеристики последовательности соответствуют характеристикам представительного процесса эксплуатационного нагружения.

4.4.3.2. Последовательность экстремумов генерируют с помощью корреляционной таблицы, представляющей собой результат двухпараметрической схематизации по ГОСТ 25.101-83.

4.4.3.3. Стандартные последовательности экстремумов объемом 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования максимумов соответствуют стационарным процессам с нормальным распределением (черт.6). Стандартную последовательность экстремумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования вследствие незначительных колебаний мгновенных средних значений используют для исследования влияния последовательности. Сравнение осуществляют с блок-программным испытанием (см. черт.6) по стандартному спектру ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, имеющему одинаковые распределения максимумов, а также по стандартному спектру ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования), имеющему близкие распределения максимумов и минимумов.

Черт.6. Стандартные последовательности экстремумов для случайного испытания и спектры нагружения

Стандартные последовательности экстремумов для случайного испытания и спектры нагружения

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Черт.6


Примечание. Представленные спектры (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования) имеют объем ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования ,

где ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - коэффициент нерегулярности;


ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - число пересечений процессом уровня средней нагрузки.

Для меньшего объема спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, равного, например, 5x10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, значения ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования уменьшаются. Так, для стандартной последовательности экстремумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, получаем ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=5,26, а при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=4,29.


Сравнение спектров (табл.3) осуществляют с помощью меры полноты ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, определяемой по формуле (1), коэффициента нерегулярности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и числа положительных максимумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, определяемого по формуле (3)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (3)


Таблица 3

Стандартная последовательность экстремумов

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

Мера полноты ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования по методам схематизации

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

С9

0,99

1,00

0,37

0,27

0,37

С7

0,70

0,85

0,35

0,32

0,27

С3

0,30

0,65

0,33

0,25

0,12


4.4.3.4. Для последовательностей экстремумов с коэффициентом нерегулярности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, близким к единице (например, стандартная последовательность экстремумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования), получают минимальные значения долговечности. Для меньших значений ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования (например, стандартная последовательность экстремумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования) получают несколько большие значения. Лишь очень малые значения ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования дают значительно большие значения характеристик сопротивления усталости (например, для стандартной последовательности экстремумов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования долговечность или предел ограниченной выносливости при эксплуатационном нагружении по сравнению с последовательностью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования в среднем в 1,50 и 1,15 раза больше соответственно).

Приближенное равенство результатов для не очень малых значений ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования отсутствует для заклепочных и резьбовых соединени

4.5. Ускоренные испытания на усталость

4.5.1. Для сокращения времени испытаний допускается разрабатывать мероприятия по их ускорению при неизменном критерии предельного состояния детали. В противном случае значения долговечности, полученные для изменяющихся условий, должны быть пересчитаны с достаточной точностью на значения для первоначальных условий (см. приложение 3).

Ускоренные испытания применяют прежде всего для испытания с целью выявления слабых мест и сравнительных испытаний.

При действии зависимых от времени факторов (коррозии, колебательных процессов и т.п.), мероприятия по ускорению испытаний не допускаются.

Для заклепочных и резьбовых соединений они допустимы условно.

4.5.2. Ускорения испытаний достигают за счет следующих изменений параметров нагружения:

повышения частоты испытаний;

исключения малых неповреждающих амплитуд (в зависимости от значения предела выносливости при нерегулярном нагружении амплитуды менее 10% - 30% абсолютного максимума спектра могут быть опущены из рассмотрения как неповреждающие (черт.7). При приближенных оценках допускается использовать в качестве границы повреждения соотношение

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.

Подобным образом можно пренебречь малыми экстремумами и при случайных испытаниях);

повышения интенсивности спектра (пропорциональное увеличение всех значений нагрузки). Повышение напряжений на 10% сокращает долговечность в 1,5-2,0 раза;

повышения полноты спектра (дополнительно к отбрасыванию малых амплитуд).

Черт.7. Значения повреждающих амплитуд в зависимости от максимальной амплитуды спектра и предела выносливости


Значения повреждающих амплитуд ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования в зависимости от максимальной амплитуды спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и предела выносливости ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования


Черт.7


4.5.3. В целях ускорения испытаний применяют также параллельное по времени раздельное испытание на усталость деталей одного узла.

4.5.4. Для определения предела выносливости существуют следующие возможности ускоренного испытания на усталость:

определение предела выносливости путем экстраполяции левой ветви кривой многоцикловой усталости;

метод ступенчатого увеличения нагрузки - метод Локати.

4.5.5. На стадиях подготовки и проведения усталостных испытаний общее сокращение их длительности и материальных затрат достигают:

использованием статистических методов планирования экспериментов;

предварительным тщательным отбором вариантов по результатам лабораторных, статических, тензометрических и физических испытаний;

выбором сокращенной базы испытаний;

использованием сравнительных испытаний на долговечность;

выбором критерия прекращения испытаний;

выбором допустимой повышенной частоты испытаний;

использованием методов ускоренной (приближенной) оценки значения предела выносливости при испытании малого числа деталей;

выбором обоснованных форсированных режимов нагружения;

увеличением числа одновременно испытуемых на одной установке деталей;

проведением параллельных испытаний на нескольких установках при условии их идентичности по тарировке;

использованием структурной периодичности в конструкции путем последовательного испытания повторяющихся в ней несущих элементов (стоек, отсеков цилиндров в блок-картерах двигателей внутреннего сгорания, колен в коленчатых валах, зубьев в шестернях и др.). При этом разрушение одного из элементов не должно влиять на напряженное состояние другого.

4.5.6. При определении ограниченного предела выносливости и сравнительной долговечности деталей с различным конструктивным и технологическим исполнением кривые усталости могут иметь различный наклон. Поэтому при выборе коэффициента форсирования по нагрузке следует учитывать возможность пересечения их левых ветвей.

4.5.7. Ускоренное определение сравнительной долговечности двух или более вариантов при повышенных нагрузках выполняют следующим образом.

4.5.7.1. Проводят испытания при двух уровнях напряжений с тем, чтобы по наклону линий, соединяющих сравниваемые варианты, можно было судить о том, что испытания проводят ниже точки возможного пересечения кривых.

4.5.7.2. Если отрезки линий расходятся книзу или параллельны друг другу, то уровни напряжений выбраны правильно и сравнение вариантов на любом из них правомочно, т.е. соотношение между долговечностью сравниваемых вариантов (их ранжировка) не изменится при увеличении базы испытаний. Если отрезки линий сходятся, то уровни напряжений выбраны неудачно и следует их снизить.

Примечание. Точка пересечения кривых усталости в отдельных случаях может лежать на горизонтальной ветви одной из них или кривые могут пересекаться дважды.

5. ТРЕБОВАНИЯ К ИСПЫТАТЕЛЬНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ

5.1. Испытания могут проводиться как на стандартных испытательных машинах, соответствующих требованиям ГОСТ 28841-90, так и на нестандартном оборудовании. В случае использования нестандартного оборудования следует руководствоваться общими требованиями, изложенными в настоящем разделе.

Допустимые погрешности испытательного оборудования - по ГОСТ 25.502-79.

5.2. Приспособление должно максимально воспроизводить действительное крепление и нагружение исследуемой детали в конструкции. По возможности необходимо использовать сопрягаемые детали узла реальной конструкции для крепления и нагружения испытуемой детали.

5.3. Для сокращения затрат и времени на переналадку приспособление рекомендуется выполнять по модульному принципу.

5.4. Испытания проводят на машинах, установках и стендах:

с жестким и (или) мягким нагружением;

с различным способом возбуждения переменных нагрузок (гидравлическим, электрогидравлическим, электромагнитным, механическими центробежными вибраторами, компрессионным, путем подвешивания грузов и др.);

оснащенных средствами измерения, прошедшими поверку;

удовлетворяющих метрологическим требованиям по параметрам частоты нагружения, возбуждающего усилия и жесткости нагружаемой системы (испытательная машина - объект испытаний).

5.5. Контроль нагружения осуществляют по показаниям силоизмерительных устройств и (или) тензорезисторов.

5.6. Машины, установки и стенды должны быть оборудованы:

автоматическим выключателем, фиксирующим момент достижения предельного состояния детали;

счетчиком числа циклов;

приспособлением для проверки точности показаний машины и ее характеристик;

аппаратурой для автоматической записи (регистрации) исполнительного режима нагружения.

5.7. Опорно-захватные устройства должны обеспечивать приложение нагрузки в соответствии со схемой, предусмотренной программой испытаний, и не вызывать разрушения детали в месте передачи нагрузки.

5.8. Нагрузки при мягком нагружении или деформации при жестком нагружении должны быть в пределах от 0,2 до 0,8 выбранного диапазона измерений испытательной машины, установки или стенда.

6. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

6.1. За основные критерии предельного состояния детали принимают:

полное или частичное (определяемое появлением трещины наперед заданного размера) разрушение;

критическое раскрытие трещины (при учете скорости роста трещины, остаточной прочности материала при существующей трещине и возможного перераспределения напряжений);

потерю герметичности;

значительный рост деформации детали;

резкое падение нагрузки, внутреннего давления или частоты нагружения (на резонансной испытательной машине);

резкий подъем температуры испытуемой детали;

достижение наперед заданной скорости роста усталостной трещины;

достижение наперед заданного числа циклов нагружения;

достижение наперед заданных значений характеристик, обнаруживаемых электрическими, магнитными, ультразвуковыми, акустическими и др. методами.

6.2. Воспроизведение нагружения

6.2.1. Испытания по определению усталостной долговечности или ее минимальных значений проводят с помощью приближенных к эксплуатации спектров нагружения как случайное или блочное нагружение.

6.2.2. Для сравнительных испытаний и для испытаний по обнаружению слабых мест нагружение допускается упрощать до многоступенчатого или одноступенчатого при следующих условиях:

а) изменение в детали должно изменять полученную долговечность или кривую Велера в такой же степени, как и при случайном нагружении;

б) путем правильного выбора уровня нагружения при одноступенчатом нагружении должно выявляться такое слабое место, которое является также критическим в эксплуатации, в результате чего по расположению и внешнему виду возникают повреждения, подобные эксплуатационным.

6.2.2.1. В заклепочных и резьбовых соединениях упрощенные нагружения могут привести к измененным механизмам передачи нагрузки.

6.2.3. Точное по времени воспроизведение нагружения не требуется, за исключением случаев наличия зависящих от времени влияний:

окружающей среды (например коррозии);

нагрева детали при более высокой частоте;

скорости нагружения.

Если частоты нагружения лежат вблизи собственных частот детали, то следует учитывать динамическую переходную характеристику детали и испытательного устройства.

6.2.4. Частота нагружения при испытаниях, по возможности, должна соответствовать эксплуатационной частоте. Малые частоты (менее 1 Гц) по сравнению с обычными испытательными частотами (от 10 до 300 Гц) дают числа циклов до разрушения в 1,5-2,5 раза меньше, а предел выносливости - на 10% - 20% меньше. Высокие частоты (более 300 Гц) приводят при охлаждении детали к повышению предела выносливости, а при отсутствии охлаждения - к его снижению.

В случае мягкого нагружения (при контроле по нагрузкам) увеличение частоты выше 10 Гц приводит к более существенному повышению долговечности по сравнению с жестким нагружением прежде всего за счет несоответствия скоростей нагружения и деформирования.

6.2.5, Допустимая погрешность результатов испытания на стадии проектирования больше, чем для готовой детали. Отклонения на 10% по уровню напряжений в блоке нагружения приводят к изменению долговечности в 1,5-2,0 раза.

6.3. Испытания на усталость осуществляют по программе испытаний. Условия и результаты фиксируют в протоколе испытаний по ГОСТ 25.502-79.

6.3.1. Для оценки чувствительности к асимметрии нагружения необходимо проводить испытание на усталость, как минимум, при двух значительно отличающихся друг от друга значениях коэффициента асимметрии (например, при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования).

6.3.2. Для определения наклона кривой усталости или распознавания возможного пересечения различных кривых усталости уровни напряжения выбирают таким образом, чтобы достигалось существенное различие по усталостному ресурсу (примерно от 5х10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования до 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования по кривой усталости).

6.3.3. Базу испытаний назначают в зависимости от задачи исследования по ГОСТ 25.502-79.

6.3.4. Эффективный объем выборки необходимо увеличивать использованием свойств симметрии деталей (например, оценку усталостных характеристик проводить на многих симметрично расположенных и идентично нагруженных сечениях).

6.3.5. Для сложных деталей после появления первых разрушений допускается проводить ремонт отдельных сечений с тем, чтобы продолжать испытания и устанавливать другие слабые места конструкции или проверять эффективность способа ремонта.

6.3.6. При выборе вида нагружения следует учитывать, что он не влияет на величину предела выносливости, но общая долговечность, особенно период живучести, увеличивается с переходом от мягкого (с заданным размахом нагрузки) к жесткому (с заданным размахом деформации) нагружению.

6.3.7. При выборе длины плеча изгибающего момента при консольном изгибе учитывают, что на сопротивление усталости оказывает влияние сочетание нормальных и касательных напряжений. С уменьшением плеча и соответственно увеличением поперечной силы предел выносливости снижается. Поэтому в качестве одного из критериев сопоставимости схемы нагружения рекомендуется принимать постоянство отношения нормальных напряжений к касательным.

6.3.8. Испытуемую деталь крепят в машине таким образом, чтобы были обеспечены требования техники безопасности и не возникали при этом дополнительные напряжения, не предусмотренные программой испытаний. При испытании на растяжение-сжатие напряжения от дополнительного изгиба не должны превышать 10% напряжений растяжения-сжатия. Центровка деталей должна исключать возникновение дополнительных вибраций машины.

6.3.9. Все детали испытывают на однотипных машинах с идентичными метрологическими характеристиками при одинаковом виде нагружения.

6.3.10. Испытания проводят непрерывно вплоть до достижения предельного состояния деталей.

6.3.11. Заданная максимальная нагрузка цикла нагружения не должна быть превышена, так как это может привести к изменению исходной прочности детали и сильному рассеянию результатов испытаний. Нагружение в процессе достижения заданной амплитуды и частоты циклов осуществляют плавно.

6.3.12. Постоянство уровня задаваемых нагрузок или деформаций периодически или непрерывно контролируют в зависимости от стабильности работы машины и ее оснащенности регистрирующей аппаратурой.

6.3.13. При проведении сравнительных испытаний на усталость необходимо гарантировать идентичность условий эксперимента и параметров нагрузки.

7. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

7.1. Представление результатов испытаний

7.1.1. При достаточном количестве результатов испытаний они представляются как кривая усталости или как функция долговечности при случайном нагружении, а также как диаграмма предела выносливости, предела ограниченной выносливости или эсплуатационной прочности соответственно для определенной вероятности безотказной работы или вероятности разрушения.

7.1.2. Кривая усталости изображается для определенных значений среднего напряжения или коэффициента асимметрии цикла напряжений в линейной, двойной или полулогарифмической системе координат применительно к максимальному напряжению или амплитуде напряжений.

Примечание. Кривая усталости становится более пологой при:

снижении остроты надреза;

увеличении среднего напряжения;

уменьшении вероятности безотказной работы.


Абсцисса точки перелома кривой усталости соответствует числам циклов до разрушения от 2х10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования до 10ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. Для цветных металлов, а также при повышенной температуре, коррозии или коррозии трения она может быть достигнута при большем числе циклов или может вообще отсутствовать.

7.1.3. Кривые усталости строят в линейных, полулогарифмических или двойных логарифмических координатах по:

напряжениям: ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

нагрузкам: ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

деформациям: ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.

7.1.4. При асимметричных циклах кривые усталости строят для серии одинаковых деталей с постоянными коэффициентами асимметрии цикла, средними, минимальными или максимальными напряжениями (деформациями).

7.1.5. Левую ветвь кривой усталости при эксплуатационном нагружении изображают в виде прямой, как и для кривой усталости при регулярном нагружении. Ее наклон при случайном испытании почти совпадает с кривой усталости при регулярном нагружении. При блок-программном испытании она более пологая. В нижней части кривая долговечности по сравнению с верхней частью имеет более пологий наклон. Результаты представляют в максимальных значениях последовательности экстремумов или блок-программы.

Сравнение результатов, которые получают при последовательностях экстремумов или блок-программах с различными по величине максимальными значениями, осуществляют на основе среднеквадратического отклонения нагрузок процесса нагружения или определенного кратного от него.

В качестве меры долговечности при случайном испытании действительно число восходящих (нисходящих) прохождений через нуль или число циклов. Можно использовать оба метода.

7.1.6. Диаграмма предела выносливости или предела ограниченной выносливости имеет форму диаграммы предельных напряжений или амплитуд, в которых линии максимальных напряжений и амплитуды напряжений цикла приняты прямыми. Линия максимальных напряжений в диаграмме предельных напряжений становится более пологой при:

уменьшающемся числе циклов до разрушения;

уменьшающейся остроте надреза;

уменьшающейся вероятности безотказной работы.

Диаграмма эксплуатационной прочности для последовательности экстремумов или блок-программы составляется таким же образом.

7.1.7. Диаграммы предельных напряжений (амплитуд) строят с помощью кривых усталости, полученных по результатам испытаний не менее трех партий одинаковых деталей при разных для каждой партии средних напряжениях или коэффициентах асимметрии цикла.

7.1.8. Для аппроксимации кривой усталости используют двухпараметрическое уравнение

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (4)

7.2. Оценка результатов испытаний

7.2.1. После испытаний оценивают соответствие качества изготовленных деталей требованиям нормативно-технической документации, а также расположения и вида разрушения, заданным программой и условиями испытаний.

7.2.2. При получении резко выделяющихся результатов следует устанавливать соответствие условий нагружения и вида разрушения испытуемой детали требованиям нормативно-технической документации.

7.2.3. При большом объеме выборки оценку осуществляют статистически.

7.2.4. Предпосылкой возможности оценки при малом объеме выборки являются данные о дисперсии результатов испытаний для подобных случаев. Если испытывают только одну деталь, то в целях повышения надежности следует предположить, что полученная долговечность соответствует малой вероятности безотказной работы (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования). Рассеяние долговечности одинаковых несварных деталей допускается оценивать значением условной меры рассеяния ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования по формуле

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования (обычно ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования от 1:2 до 1:3). (5)


Большее значение справедливо для меньшего уровня напряжения. Рассеяние удваивают, если учитывают другие влияния (различные плавки, необработанные поверхности, нестабильность технологии изготовления). Характеристики рассеяния и их соотношения приведены в справочном приложении 4.

7.2.5. Различные конструктивные и технологические варианты детали могут привести к пересечению кривых усталости и долговечности. Поэтому из различий пределов ограниченной выносливости нельзя сделать вывод о различиях в пределе выносливости.

Рассеяние искомых значений прочности деталей состоит из рассеяния результатов усталостного испытания и рассеяния нагружения вследствие погрешности испытательного устройства.

7.2.6. Экспериментальный метод оценки долговечности при вероятности безотказной работы ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования практически применим, если ошибка по долговечности составляет не более 100% в безопасную сторону, а по напряжениям - не более 20%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ


ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- одноступенчатое испытание;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- блок-программное испытание;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- случайное испытание с цифровым моделированием последовательности экстремумов;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- случайное испытание со слежением;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- схематизация по методу экстремумов;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- схематизация по методу "падающего дождя";

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- схематизация по методу амплитуд;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- максимальное напряжение цикла - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- минимальное напряжение цикла - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- амплитуда напряжений цикла - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- среднее напряжение спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- функция частоты максимумов;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- функция частоты минимумов;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- объем спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- абсолютный максимум спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- абсолютный минимум спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- максимальная амплитуда спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- число циклов в ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-й ступени блока нагружения;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- номер ступени блока;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- накопленная частота для ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-й ступени блока нагружения;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- мера полноты спектра;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- объем блока (общее число циклов в блоке нагружения);

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- возрастающая ступень;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- ниспадающая ступень;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- число ступеней;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- коэффициент гасснеровского спектра нагружения;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- коэффициент нерегулярности - по ГОСТ 25.101-83;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- предел выносливости детали при симметричном цикле - по ГОСТ 25.504-82;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- величина повреждающих амплитуд при случайном нагружении;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- среднеквадратическое отклонение нагрузок процесса нагружения;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- показатель наклона левой ветви кривой усталости - по ГОСТ 25.504-82;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- текущее число циклов нагружения - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- циклическая долговечность - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- амплитуда нагружения на ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-й ступени;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- доля повреждений для ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования-й ступени внутри одного блока;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- число пересечений процессом уровня средней нагрузки;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- число положительных максимумов в спектре;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- коэффициент асимметрии цикла напряжений - по ГОСТ 23207-78;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- вероятность безотказной работы;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- долговечность, соответствующая вероятности безотказной работы ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

- условная мера рассеяния долговечности деталей.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). МЕТОДИКА И ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО ЧИСЛА ИСПЫТУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО РЕСУРСА


ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

1. Число деталей для оценки среднего ресурса (при стационарном и нестационарном нагружениях) при завершенных испытаниях и неизвестном коэффициенте вариации ресурсов зависит от принятого значения доверительной вероятности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и относительной погрешности оценки среднего ресурса ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования в предположении логарифмически нормального закона распределения ресурсов. Ресурс ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования детали может быть измерен числом циклов до разрушения, продолжительностью эксплуатации или испытания, длиной пробега и т.п.

2. В зависимости от цели испытания, вида и стоимости деталей, объема их выпуска и последствий отказа могут быть установлены следующие три группы точности оценки среднего ресурса, характеризуемые относительной погрешностью: высокая (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования), средняя (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования) и низкая (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования).

3. Для большинства случаев уровень ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,8, а для деталей, влияющих на безопасность эксплуатации, - не менее 0,9.

4. Минимально необходимое число деталей ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования определяют по номограмме (см. чертеж) на пересечении горизонтали и вертикали, соответствующих принятым значениям ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. Дробное число округляют до целого в сторону увеличения.

Номограмма для определения минимального необходимого числа деталей для испытания

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

5. В результате испытаний ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования выбранных деталей получают значения ресурсов ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.

Оценку среднего ресурса вычисляют по формуле

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (1)

6. Действительная величина среднего ресурса ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования с доверительной вероятностью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и относительной погрешностью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования находится в интервале

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (2)

7. Примеры определения минимального числа испытуемых деталей для оценки среднего ресурса

Пример 1. При относительной погрешности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,275 (27,5%) в соответствии с номограммой для значения ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,8 получим число деталей для оценки среднего ресурса ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=4.

Пример 2. При испытании четырех пружин подвески определены следующие значения ресурса: 1015, 6580, 3343, 5286 ч.

По формуле (1) средний ресурс ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=4056 ч.

Истинное значение среднего ресурса ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования по формуле (2) с доверительной вероятностью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,8 находится в интервале 4056 (1-0,275)ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования4056(1+0,275) или 2940ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования5270 ч.

Повышение точности оценки среднего ресурса возможно путем уменьшения относительной погрешности, например до ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования =0,15, что требует, в соответствии с номограммой, испытания 14 пружин.

С учетом уже испытанных четырех пружин получаем следующие значения ресурса: 2840, 1035, 7650, 5270, 3785, 9628, 4577, 3685, 6423 и 5584 ч.

Средний ресурс ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования составляет 4764 ч.

Истинное значение среднего ресурса ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования с вероятностью ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,8 при ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=0,15 находится в интервале 4050ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования5480 ч.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). МЕТОДИКА ПЕРЕСЧЕТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПО ЛИНЕЙНОЙ ГИПОТЕЗЕ СУММИРОВАНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное


Задана полученная экспериментальным путем долговечность для стандартного спектра нагружения определенной формы (спектр 1 - см. чертеж).

Требуется пересчитать долговечность для спектра нагружения подобной формы (спектр 2 - см. чертеж).

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования

1 - спектр 1; 2 - спектр 2; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - спектр 2, расширенный до объема спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - отличие форм обоих спектров.



Относительное правило линейного суммирования повреждений описывают выражением

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования,


где ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - искомая долговечность для спектра 2 с абсолютным максимумом ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и объемом спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;


ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - заданная долговечность для спектра 1 с абсолютным максимумом ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и объемом спектра ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - сумма относительных долговечностей для спектра 1;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - сумма относительных долговечностей для спектра 2.

Суммы относительных долговечностей рассчитывают по линейной гипотезе суммирования повреждений с учетом известных кривой усталости и диаграммы предельных напряжений. Вероятность безотказной работы при долговечности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования соответствует той же вероятности при долговечности ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (справочное). ХАРАКТЕРИСТИКИ РАССЕЯНИЯ ПРИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ С ЛОГАРИФМИЧЕСКИ НОРМАЛЬНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное

Между различными характеристиками рассеяния долговечности действительны для небольших ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования и для ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, близких к единице, следующие соотношения:

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (1)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (2)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (3)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (4)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (5)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (6)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (7)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (8)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (9)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (10)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (11)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (12)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, (13)

где ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - коэффициент вариации долговечности; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - среднее значение и генеральное среднеквадратическое отклонение долговечности; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - дисперсия логарифмов долговечности; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования=1,28 - односторонняя 90%-ная квантиль нормального распределения.

По напряжениям ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования в области пределов ограниченной выносливости действительны соотношения (ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - показатель наклона левой ветви кривой усталости в двойных логарифмических координатах или кривой долговечности на рассматриваемом уровне нагружения), рассчитанные по формулам:

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (14)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (15)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования. (16)


Если распределение предела выносливости принимают нормальным, то между характеристиками рассеяния по напряжениям действительны соотношения, рассчитанные по формулам:

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования; (17)

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, (18)

где ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования, ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - среднее значение и генеральное среднеквадратическое отклонение предела выносливости; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - условная мера рассеяния по напряжениям; ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования - коэффициент вариации напряжений.

Пример. При среднем показателе наклона кривой усталости ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования для несварных деталей могут иметь место следующие числовые значения характеристик:

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования,

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования,

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования,

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования;

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования,

ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования


Copyright © 2019