Шаршанқы бұзылулардың толып кетуі. Бұзылудың сызықтық соммалау гипотезасы

Машинаның істен шығып кетуі жабдықтауда бір рет жүктеу кезінде оның бұзылуымен байланысты сирек болады. Әдетте ол біртіндеп шаршанқы бұзылудың, тозудың толтыру нәтижесі болып табылады, содан нақты шамаға жеткеннен кейін машинаның қалыпты жұмысына бөгет жасауды бастайды.

Автомобильдің бұйымдарында шаршанқы бұзылудың толтыру процессінде жол шартынан, қозғалыс жалдамдығынан, жүктемеден және т.б. байланысты.

Жұмыстың жүктемелі режим зерттеуі жол бойынша автомобильдің қозғалысы кезінде бұйымдарда қуаттың өзгерісі кездейсоқ сипаттамаға ие болады. Сондықтан бұзылудың толтыру процесстің өзі уақытта сонымен қатар кездейсоқ сипаттамасы болады. Осы процестің уақытында сипаттаманың ықтималдық өзгерісін біле біз қызметтің орнатылған мерзімінің соңына құрылымның бұзыл дәрежесі туралы айта аламыз.

Шындығында тәжірибелі мәліметтің ұзақмерзімділігі мәнді дәрежеде жүктемеліден тәуелді.

Үлгінің алдын-ала «жаттығуы» бақылауға қараған аз қуат кезінде әдетте кейбір соммалы ұзақмерзімділіктің артуына әкеледі. Алдын-ала жүктеме бақылау қуатына қарағанда үлкен қуаттармен кейбір ұзақмерзімділіктің азаюына әкеледі.

Егер қуат кездейсоқ түрде өзгерсе, онда уақыт қызметінде бекітілуі және бекітуден шешу оқиға құрылымы ауысып отырады, ал қуат әсері салынады.

0 (оның жағдайынынң бастапқысы үшін) және 1( оның толық бұзылу кезінде) тең D кейбір функция бұйымның бұзылу шамасын бағалайық. Мұнда 1 шамасы келесі ойлаудан алынған. Егер стендтегі үлгі үнемі амплитуданың 100 цикл жүктемесі түссе, онда жүктеменің әрбір циклы 1/100 тең, ал 50 циклінен артық -50/100 жәні т.б.бұзылу үлесін енгізеді.

Тұрақты амплитуданың ауысу әрекеттері кезінде бұзылудың даму шаршауын қарастырайық. Бұл жағдайда әрбір жүктемелі цикл бұзылудың кейбір сынуын ΔD енгізеді және толтырылған қуаттың n цикл әрекеттерінен кейін құрайды

Егер үлгінің бұзылуы цикл санынан өтсе, онда толтырылған бұзылу тең бірлік болатын өзінің шектеулі мәніне D_N жетеді, яғни

Бұзылудың толтыру процессін үздіксіз есептеп п-нен кейбір функция сияқты D_n білдіруге болады

Бұйымға қуаттың δ_i циклдік шамасы әсер етсін. n(δ_i) арқылы осы қуаттың цикл әрекет санын белгілейік. Сонда бұйымның бұзылу дәрежесін көрсетуге болады:

мұндағы N (δ_i) — Қуат кезінде бұйым бұзылатын цикл саны.

Жүктеменің сатылы режим кезінде δ₁, δ₂, ..., δ_m қуаттарымен және n(δ₁), n(δ₂), …, n(δ_m) толтырудың цикл санымен сәйкес бұйымның бұзылу дәрежесі қосындымен анықталады:

Осыдан бұйымның бұзылуы жүретін кездегі шарт жазылады.

Шектеулі жағдайда сомманы интегралмен ауыстыра, бұйымның бұзылу шартын аламыз:

Мұндағы δ _r— бұйымның шектеулі шаршанқы қуаты, яғни үлгінің бұзылуы төменде енгізілмейтін қуат.

Соңғы уақытта жүргізілген көптеген зерттеулер сызықты гипотезаның бұзылу соммасы тәжірибелі мәліметтермен әрқашанда растамайтынын көрсетті. Сондықтан осы гипотезаны тәжірибелі анықталатын кейбір басқа тұрақты шама бірлігімен ауыстыру әрекеті қолданды. Бұл жағдайда бұзылудың шарты мынандай түрді қабылдайды

мұндағы δ_max — циклдің үлкен қуат шамасы;

а— тәжірибелі анықталатын параметр.

Кейбір әдебиеттердің мәлімет бойынша құрылымның элементтерін бұзылу кезінде а параметрі 0,8-=-1,4 шамасында тербеледі. Көбінесе ГАЗ-21 автомобильдің рессоры үшін тәжірибелі алынған бұл параметр а=0,8 теңескен.

Құрылымның элементтерін ұзақмерзімділікке есептеу үшін бұзылудың сызықтық сомма гипотеза бойынша қуаттың шамасынан тәуелді құрылымның элемент жүктеменің цикл санын таратуды сипаттайтын қисық шаршау мен жабдықтау шартында жұмыстың жүктеулі режимін алу қажет. Содан кейін қуаттың әрбір деңгейі үшін бұзылудың дәрежесін анықтап және оның соммасын келтір (сурет19).

Мұндағы D_t— жұмыстың жүктемелі режим тіркеу уақытында бұйымның бұзылу дәрежәсі;

δ_г— бұйымның шаршанқы шегі қисық шаршаудан алынады;

N_i — қуаттың і-ші деңгей кезінде бұйымның бұзылуына дейін цикл саны;

n_i— қаттың г-ші деңгей кезінде цикл саны; жұмыстың жүктемелі режим таралуынан алынады.

19-шы - сурет – Құрылым элементтерінің бұзылу деңгейін бұзылудың сызықтық жинақтау гипотезасы арқылы анықтау схемасы

Онда а=1 кезінде бұйымның бұзылуына дейінгі қор болады

Мұндағы t — зерттеу кезінде жүктемелі режимді анықтау бойынша машинаның ұзақтылық жұмысы.

Қисық шаршанқы (41) теңдеуінен N_i анықтаймыз және формулаға (52) қоямыз:

Жалпы жағдайда, болғанда

Автомобильдің бұйымдары үшін жабдықтау шартында берілген қор былай көрсетілген:

мұндағы l — анықталған жүктемелі режимі мен бұзылудың толтырылған есебі жүргзілген жолдың ұзындығы.

Бұзылудың сызықтық сомма әдісі нақты есепті қамтамасыз етпейді.