Способ определения срока службы цилиндрических пружин

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г. В. Костин, М. А. Рудис и М. П. Левицкий 1) Заявител 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПРУЖИН2 пружиньзо цикл Т -жины где й ди Изобретение относится к области машиностроения.Известны методы определения срока службы деталей путем испытания их на различных машинах 1.Недостатком таких методов является потребность в специальных установках.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способность определения срока службы цилиндрических пружин, предназначенных для циклических нагружений, заключающийся в том, что пружину устанавливают между двумя опорами, к одной из которых прикладывают периодическую силу 2. Недостатком указанного способа явля ется большая длительность испытаний.Целью изобретения является сокращение сроков испытания. Это достигается тем, что прикладывают периодическую силу заданной величины, пропускают через витки пружины жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения, фиксируют время от начала пропускания до момента разрушения и определяют максимальное чисов ее функционирования по формуле:Х = 022 Тгде ч - скорость потока в витках пружины,м/сек;5 диаметр проволоки пружины, м;время пропускания жидкости до разрушения пружины, сек.Кроме того, силу деформации пруопределяют по формуле Г (л%Рд- плотность жидкости, Р - средин 10 аметр прчжины.На чертеже изображено устройство дляопределения срока службы пружин (продольный разрез), реализующее предлагаемый способ. 15Устройство содержит корпус 1, представляющий собой неподвижную опору, установленные в нем пружину 2 и подвижную опору 3, воздействующую на пружину 2. Способ определения срока службы цилиндрических 20 пружин, предназначенных для циклическихнагружений, осуществляется следующим образом.Исследуемую пружину 2 устанавливаютв корпус 1, представляющий собой непод 765557вижную опору с патрубками подвода и отвода жидкости (не обозначены), напримерводы, после чего перемещают подвижнуюопору 3, прикладывают к ней периодическуюсилу заданной величины, т. е. пружину деформируют на фиксируемый размер ЬН ипропускают через ее витки жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения потока.Регистрируется время Т от начала пропускания до момента разрушения пружины,который может быть определен по изменению показаний приборов, характеризующих режим пропускания (перепад на дифманометре, показания расходомера, осциллограмма и т. д.) Предельное число цикловнагружения пружины определяется по формулеЧМ=Т - ,т Щ,где Ъ =,гп - расход рабочей жидкости через пружину;1 проходное сечение витков пружиныпри данной величине ее деформацииЬН.При этом необходимо отметить, что способ подвода жидкости к пружине 2 (к наружной поверхности или в пружинную полость)не влияет на время (Т) ее работоспособности. Время (Т) испытания зависит для данной пружины только от скорости потока через ее витки и типа рабочей жидкости. Г 1 оэтому при ограниченных мощностях гидравлического стенда большую скорость потока при испытаниях пружин можно получитьи при малых расходах путем значительнойстепени деформации пружины. Однако силадеформации Г должна быть меньше:армонически действующей силы, возникающейпри обтекании пружины потоком, и ограничена следующей зависимостью:ГтР Мгдето - плотность жидкости;Р - средний диаметр пружины. Предлагаемый способ позволит быстрои без больших затрат определить работоспособность пружин при изменении различных внешних и внутренних факторов, например при изменении расходных характеристик агрегатов, материалапроволоки пружин, ее геометрии и жесткости.Формула изобретения(.Способ определения срока службы цилиндрических пружин, предназначенных дляциклических нагружений, заключающийсяв том, что пружину устанавливают междудвумя опорами, к одной из которых прикладывают периодическую силу, отличающийсятем, что, с целью сокращения сроков испытания, прикладывают периодическую силузаданной величины, пропускают через витки пружины жидкость с постоянным расходом на бескавитационном режиме истечения, фиксируют время от начала пропускания до момента разрушения пружины и определяют максимальное число циклов еефункционирования по формуле:М = 0,22 Т ,где Ч - скорость потока в витках пружины,м(сек;д - диаметр проволоки пружины, м;Т - время пропускания жидкости до разрушения пружины, сек.2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что силу деформации пружины определяютпо формуле Г крЪ" Рс(, где уплотность жидкости, Р - средний диаметр пружины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЫ 1. Авторское свидетельство СССРЛЪ 255513, кл. С 03 С 23/00, 1968.2. Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. М., Металлургия, 1978,с. 226 (прототип).765557 Составитель В. ЗолотовскаяТехред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко Тираж 1095 Подписное Редактор Е. ПолионоваЗаказ 6480/35 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4