Únavová pevnost velkých hřídelů 1 Únavová pevnost velkých hřídelů Milan Růžička Ústav mechaniky Fakulta strojní ČVUT v Praze
Přístupy přes nominální napětí (Nominal Stress Approach - NSA) 5
Syntetické křivky únavy 9
Heywood 10 modifikace Siebel-Stiller
Princip a výhody metody LESA 11
Specifika dílů velkostrojů 12 Faktory: Polotovary i díly velkých rozměrů Jakost povrchu Svěrné a kontaktní spojení, koncentrátory napětí Svarové spoje - nežíhané Nepříznivé provozní podmínky…
Faktor velikosti při nehomogenní napjatosti 13 Peterson: a = 0.25
Faktor velikosti při homogenní napjatosti 14
Expermentální výsledky 15 Expermentální výsledky CNIITMAŠ Rusko Parametr Rp0,2 Rm s-110 s-118 s-1n b en180 MPa [-] Vzorek 10 mm a=1 18 mm a =1 a =4 180 mm ocel St3 200 380 175 185 95 75 2.3 ocel 45 280 540 248 220 145 55 4.5 40ChN2MA 760 920 423 335 65 6.5
16 Vliv jakosti povrchu
Únavová pevnost nalisovaných spojení 17 Únavová pevnost nalisovaných spojení
Vliv oduhličení na únavovou pevnost 18 Vliv oduhličení na únavovou pevnost (SVÚM Praha - ocel 300M) without hardening shot peening
MKP Analýza vlivu nalisování 19 MKP Analýza vlivu nalisování kolesa K 2000 na hřídel
MKP Analýza – postup výpočtu 20 MKP Analýza – postup výpočtu 3 kroky řešení uvedení do kontaktu – start výpočtu lisování – síla inkrementálně roste až do max. hodnoty fixování – utažení pojistných šroubů před sejmutím předpínacího zařízení
21 Výsledky MKP výpočtu
Návrh únavové křivky osy kolesa Materiál ocel ČSN 16 343.9 výkovek zušlechtěno na Rm= 686-830 MPa jakost povrchu Ra=6,3
Únavové křivky materiálu Zkoušky SVUM Praha ocel 16341.9 , Rm= 1560 MPa !! tah-tlak : vzorky bez vrubu (a=1) tah-tlak : vzorky s vrubem krut : vzorky s vrubem (a=1,48) cyklus sym. střídavý (R=-1) cyklus míjivý (R=0) Pravděpodobnost lomu 50% , 1%
Navrhování na trvalou pevnost