pkm osinski36

TO I konstruowanie miiwyn

We wzorze tym q_k jest współczynnikiem wraiłiwołci materiału na działanie karbu! Współczynnik ten mu wartość od 0,5 do 0,9 dla stali, a dla żeliwa tj_k = 0. gdyż żeliwo nie jest wrażliwe na działanie karbu. Współczynnik a_k jest współczynnikiem kształtu określającym spiętrzenie naprężeń. Współczynnik ten określony jest doświadczalnie dla różnych rodzajów karbów.

Na wytrzymałość zmęczeniową ma wpływ stan powierzchni części. Obróbka pozostawia bowiem nierówności tworzące ntikrokarby. Oceniamy ich wpływ wprowadzając doświadczalnie ustalony współczynnik stanu powierzchni P_p. Współczynnik ten jest równy jedności dla próbki polerowanej pracującej w normalnych warunkach, natomiast jest większy od jedności, jeżeli próbka zachowuje nierówności po obróbce skrawaniem. Ujemny wpływ ma tu korozja, pozytywny zaś mechaniczna obróbka powierzchni, polegająca na wałeczkowaniu, krążkowaniu i kulkowaniu. Powierzchniowa obróbka cieplna i cieplno-chcmiczna (hartowanie, nawęglanie, cyjanowanie, azotowanie) ma dodatni wpływ na poprawę wytrzymałości zmęczeniowej i zmniejszenie wrażliwości na działanie karbu. Pokrycia galwaniczne natomiast obniżają wytrzymałość zmęczeniową.

Uwzględniając stan powierzchni, można określić pełny współczynnik działania karbu

PI

Współczynniki <z_k. rj_k, [i_p są, ze względu na zależność od wielu czynników, podawane na ogól w postaci wykresów w wydawnictwach specjalistycznych. Przykład takiego wykresu przedstawiono na rys. 1.35.

Ze wzrostem przekroju części następuje na ogół spadek wytrzymałości zmęczeniowej. Współczynnik wiełkoici przedmiotu y jest także ustalony doświadczalnie i podawany w postaci wykresów i nomogramów (rys. 1.36).

Ry* U5 W.pńtoyomk fcawlte pny igtwuuu Ry*. 1.36 W.pdłczytmlki wielkości przedmiotu dl» P*^6łA» • Prmkfcąu kołowym , podwójnym odu-    żjpnanycTi eJemcnlów żeliwnych

dmicn

Współczynnik bezpieczeństwa przy cyklu obustronnym symetrycznym obliczamy jako stosunek wytrzymałości zmęczeniowej Z„ do naprężeń maksymalnych et_mt równych amplitudzie naprężeń a_a z uwzględnieniem współczynników wpływu karbu fi i wielkości przedmiotu y. Odpowiedni wzór ma postać

(146)

przy czym a_a obliczamy jako naprężenie wynikające z nominalnych obciążeń.

Określenie naprężeń dopuszczalnych w przypadku cyklu asymetrycznego nie jest problemem jednoznacznym. W cyklu roboczym naprężenia są sumą naprężeń roboczych średnich a_mr i amplitudy naprężeń a„

(1-47)

W porównywalnym cyklu odpowiadającym warunkom zniszczenia zmęczeniowego mamy granicę wytrzymałości

(1.48)

Z = a„+o_nt,

Przejście od jednego do drugiego stanu może odbywać się na różne sposoby, np. przy zachowaniu stałego współczynnika x = aj'ą_a, stałego naprężenia średniego, stałego naprężenia maksymalnego itp. Ustalenie więc naprężeń dopuszczalnych zależy od przyjętego założenia. Przyjmując jeden z tych sposobów, opieramy się na obserwacji charakteru obciążeń i jego zmiany przy zmianie wartości obciążeń.

W pewnych przypadkach pracy maszyn ustalone jest średnie obciążenie, a zmieniać się może amplituda obciążeń. Zachodzi to w przypadku nakładania się obciążeń stałych ze zmiennymi. Charakter takich zmian ilustruje rys. 137. W tym przypadku

(1.49)

Z = <r„+Z_a.

Wartość Z„ można ustalić z wykresu Smitha (rys. 1.38) lub Haigha (rys. I 39). Współczynnik bezpieczeństwa

Z

(1.30)

Korzystając z zależności geometrycznych (rys. 1.38), można ten wzór wyrazić w postaci