DSCN0544

1

1

22

3. Wytrzymałość przekładni walcowych

obciążeniach zmiennych harmonicznie i dla takich warunków sporządzone są wykresy zmęczeniowe. Nu wykresie Wdhlera wyróżnia się obszar ograniczonej trwałości przy naprężeniach amplitudowych przekraczających granicę zmęczenia a_a > a_at oraz obszar nieograniczonej trwałości dla naprężeń cr„ < a_a,.

W losowym przebiegu obciążeń eksploatacyjnych występują cykle z amplitudami naprężeń powyżej i poniżej granicy zmęczeniowej (rys. 3.20). Problem polega

Rys. 3.20. Przypadki obciążeń w obliczeniach wytrzymałości zmęczeniowej

na tym, jak uwzględniać Wpływ obciążeń o różnych wartościach amplitudy na eksploatacyjną trwałość zmęczeniową, jak je uwzględniać i jaki ma być ich udział w tworzonym widmie obciążeń zastępczych. Badania różnych autorów nie są w tym przedmiocie jednoznaczne ani zgodne.

Różnorodność metod aproksymacji przebiegów obciążeń eksploatacyjnych stwarza konieczność dokładnego przeanalizowania sytuacji konstrukcyjnej i eksploatacyjnej, zanim wybierze się jedną z nich. Spośród wielu stosowanych metod aproksymacji można przykładowo wymienić metodę zliczania maksimów i minimów oraz metodę obrysu.

Meioda zliczania maksimów i minimów zilustrowana jest na rys. 3.21 i polega na obliczaniu różnic między wartościami ekstremalnymi a poziomem średnim. Przebieg zastępczy przedstawiony na rys. 3.2lb uporządkowany jest według malejących rozpiętości wartości ekstremalnych cyklogramu z rys. 3.2la. W metodzie tej otrzymuje się zawyżone obciążenie zastępcze, gdyż do przebiegu zastępczego bierze się z cyklogramu nawet cykle o niewielkiej amplitudzie lokalnej i wlicza się je jako cykle pełne. Uzupełniające fragmenty cykli zastępczych nie mające odpowiednika w cyklogramie zaznaczone są na rys. 3.21 b linią przerywaną. Aby zawyżenie obciążenia w przebiegu zastępczym nie było zbyt duże, pomija się w cyklogramie niewielkie zmiany obciążenia, zakładając, że nie wpływają one na proces zmęczenia.

Jeśli nie jest znana wartość średnia przebiegu, to zliczaniu podlegają maksima i minima względem wartości zerowej obciążenia, jak to przedstawiono na rys. 3.21c.

c)

o - maksima

• - minima

x - wartości średni* pótcyklu

Rys. 3.21. Zastępczy przebieg obciążenia otrzymany metodą zliczania wartości ekstremalnych funkcji obciążenia: a) zliczanie maksimów i minimów, b) przebieg zastępczy dla a, c) zliczanie względem

wartości zerowej

Dla metody obrysu (w języku angielskim: rain Dow counting method -metoda spływającego deszczu) procedurę postępowania przy wydzielaniu poszczególnych cykli przedstawiono na rys. 3.22. Oś czasu przyjmuje się w położeniu pionowym, a linie łączące wierzchołki czasowej funkcji obciążenia traktuje się poglądowo jąko kaskady, po których spływa struga deszczu. „Struga spływającego deszczu" rozpoczyna się kolejno od wewnętrznej strony każdego wierzchołka występującego w zapisanym przebiegu (lokalne minimum lub maksimum), opada