241 / 397
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
241
жений добавляется динамическая нагрузка. Значения нагрузок для испытаний приведены в
таблице 1.
Рис. 1. Схема стенда и нагрузки, действующие на образец: 1,2,3 – опорные кронштейны, 4 – образец лопасти
винта, 5 – вибратор, создающий толкающую вертикальную силу
T
, 6 – подвижная опора, 7 – неподвижная
опора, 8 – гидроцилиндр, создающий статическое растягивающее усилие
P
,
M
– изгибающий момент, возни-
кающий в образце под действием силы
T
Таблица 1
Программа испытаний образцов
Постоянные
нагрузки
Переменные
нагрузки
Режим
Напряжение
от осевой си-
лы, МПа
Напряжение от
изгибающего
момента, МПа
Частота изме-
нения знака
изгибающего
момента, Гц
Наработка,
млн. цикл.
1
54
50
2
68,67
20
3
88,29
не более 20
Доламывания
образца
58,86
34,34
30
до разрушения
Снятие показаний во время испытаний производится с помощью контрольно-
измерительной системы, состоящей из двух уровней. Нижний уровень системы состоит из
тензодатчиков, снимающих значения напряжений и деформаций и передающих их в режиме
реального времени на верхний уровень с помощью сети Ethernet [6]. Верхний уровень состо-
ит из персонального компьютера с установленным программным обеспечением, позволяю-
щим строить графики изменения напряжений и деформаций в испытываемых образцах в ре-
жиме реального времени, а также сохранять их в архив испытаний.
Перед началом испытаний во внутреннюю полость лопасти нагнетается давление в 1
атмосферу [7]. При появлении трещины из-за выходящего воздуха происходит падение дав-
ления, и на экране компьютера появляется соответствующее сообщение. Местонахождение
трещины определяется визуальным осмотром лопасти.
Процесс роста усталостной трещины записывается на видеокамеру. Для этого исполь-
зуется съемочная установка (рис. 2), состоящая из самой камеры, двух штативов и эластич-
ных фиксаторов. Съемка продолжается вплоть до разрушения образца.