В Пермском Политехе разработали стенд для более эффективных испытаний крупных деталей на прочность
Исследователи из Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали механизм, который позволяет проводить более точные и быстрые, а значит и более экономически эффективные испытания крупных деталей из металлов.
Традиционная оценка прочности габаритных и тяжелых деталей автомобильной, авиационной, строительной техники сосредоточена на выносливости самих деталей. Процесс представляет собой многократное приложение силы к испытываемому объекту, чтобы проверить, на какой раз проявится повреждение. На основании этих данных делается вывод о прочности конструкции. При этом датчики, замеряющие показатели выносливости, крепятся к наружной поверхности соединяемых деталей.
Такой метод не учитывают напряжения, возникающие в резьбовом соединении, откуда и начинается разрушение. Очагом, где зарождается деформация, часто становится именно поверхность резьбы. Из-за этого результаты проводимых тестов имеют низкую достоверность. Разработчики из Пермского Политеха создали зажимное устройство для испытаний натурных образцов с резьбовыми соединениями, и в частности предельного напряжения в резьбовой канавке – самого уязвимого места в конструкции.
Модель зажимного устройства для испытания резьбового соединения на плоских образцах
В отличие от прочих оснасток испытательных стендов, дизайн разработанного устройства позволяет провести замер деформации и рассчитать величину напряжения по осевому сечению резьбового соединения. Такой подход не требует многократно нагружать образец, следовательно, достоверные сведения о его выносливости можно получить проще и с меньшими затратами.
— Предлагаемое зажимное устройство для испытания резьбового соединения содержит плоские корпус и крышку. Также оно включает клино-упорную систему, предусматривающую возможность создания усилий затяжки, эквивалентной свинчиванию, для плоского образца с резьбовым соединением, зафиксированного между корпусом и крышкой. Для оптического бесконтактного измерения деформаций по осевому сечению на крышке размещено специальное окно. Такая конструкция позволяет получить достоверный результат испытаний при низкой прикладываемой нагрузке, — рассказывает декан механико-технологического факультета ПНИПУ, профессор кафедры инновационных технологий машиностроения, доктор технических наук Михаил Песин.
Устройство с образцами, установленными в разрывной машине, и настроенной системой оптического
бесконтактного измерения
Разработка пермских ученых вносит вклад в реализацию одного из приоритетных научно-технологических НОЦ «Рациональное недропользование» - «Передовые производственные технологии авиадвигателестроения» и
обеспечение технологического суверенитета Российской Федерации. Результат уже защищен патентом РФ. Исследование выполнено в рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030».
