Uticaj promene napona na

osnovnu izdržljivost

• Intenzitet promene napona utiče na zamor materijala i njegovu izdržljivost.

Najveći zamor – simetrično naizmenična promena napona, kod koje je intenzitet promene napona najveći, sr = 0, R = -1.

• Ako sr i R rastu, izdržljivost se povećava, sve do svojih najvećih vrednosti, ReH.

• Zavisnost veličine trajne izdržljivosti od intenziteta promene napona prikazuje se odnosom srednjeg napona i izdržljivosti u obliku Smitovog dijagrama.

• Pretpostavka: zavisnost izdržljivosti i srednjeg napona je linearna (amlituda izdržljivosti a se linearno smanjuje sa porastom srednjeg napona sr).

• Funkcija izdržljivosti se definiše na osnovu podataka za samo dva načina promene napona:

simetrično naizmeničnu promenu napona: sr = 0, R = -1 i početnu jednosmernu promenu napona sa sr = a, R = 0, za trajnu ili bilo koju konačnu

izdržljivost.

Smitov dijagram

1 –trajna izdržljivost

za naizmeničnu

promenu napona

D(-1) pri R=-1;

2 - trajna izdržljivost

za početnu

jednosmernu

promenu napona

D(0);

se može izračunati

na osnovu vrednosti

D(0) i D(-1); < 450;

Amplituda izdržljivosti se smanjuje sa povećanjem srednjeg

napona (sa povećanjem statičkog predopterećenja).

Uticaji na izdržljivost

mašinskih delova

• Izdržljivost mašinskih delova može se dobiti

neposrednim ispitivanjem ili korekcijom

veličina dobijenih ispitivanjem standardnih

epruveta pri odgovarajućem naprezanju i

promeni napona (tabela 2.1, Konstruisanje).

Korekcija obuhvata:

uticaj veličine poprečnog preseka - 1;

uticaj hrapavosti površina - 2;

uticaj otvrdnutih površinskih slojeva - 3;

uticaj korozije - 4;

uticaj temperature - 5;

uticaj efektivnog faktora koncentracije

napona k;

Faktor veličine poprečnog preseka - 1 Tab. 7.1, str. 135, Konstruisanje

Najmanji prečnik na mestu

koncentracije napona u

mm

Za savijanje Za uvijanje (ugljenični i

legirani čelik) Ugljenični

čelik

Legirani

čelik

10 1 1 1

20 0.91 0.83 0.89

30 0.88 0.77 0.81

40 0.84 0.73 0.78

50 0.81 0.70 0.76

60 0.78 0.68 0.74

70 0.75 0.66 0.73

80 0.73 0.64 0.72

100 0.70 0.62 0.70

120 0.68 0.60 0.68

150 0.60 0.54 0.60

Faktor hrapavosti površina - 2

Slika 7.8, str. 136,

Konstruisanje

Uticaj otvrdnutih površinskih slojeva - 3

Tabela 7.2, str. 136, Konstruisanje – podaci su dobijeni

pri različitim uslovima ispitivanja; za približne proračune

se usvajaju najmanje ili srednje vrednosti.

Uticaj korozije na izdržljivost - 4 Izdržljivost postepeno opada tokom rada.

Opšti konstrukcioni čelici izloženi dejstvu morske vode:

4 = 0.52 posle 106 ciklusa promene savijanja;

4 = 0.12 posle 108 ciklusa promene napona.

Normalizovan čelik Č1531 izložen naponu savijanja i

uvijanja:

4 = 0.76 za N < 106 ciklusa;

4 = 0.41 za N > 107 za rad u morskoj vodi;

4 = 0.84 do 0.68 za rad u slatkoj vodi.

Legirani čelici – znatno povoljniji za rad u agresivnoj

sredini – Č5420 (hrom-nikl čelik):

4 = 0.82 za N < 106 ciklusa;

4 = 0.56 za N > 108 ciklusa promene napona za rad u

morskoj vodi.

Uticaj temperature na izdržljivost - 5

5 predstavlja

odnos kritičnog

napona na

povišenoj ili

sniženoj

temperaturi i

konvencionalnoj

temperaturiod

200C.

Tabela 7.3, str. 137,

Konstruisanje

Odražava se na svojstva, zateznu čvrstoću, izdržljivost i dr.

Izdržljivost mašinskih delova za radne uslove:

kM 54321

[] – izdržljivost epruvete;

1... 5 – uticaji na izdržljivost mašinskih

delova;

k – efektivni faktor koncentracije napona

Određivanje stepena sigurnosti

na osnovu radnih i kritičnih

napona

Merodavna veličina radnih napona () dobija se prema nominalnom opterećenju uvećanom faktorom KA.

MS

S = 1.25 ... 2

Donje vrednosti su dovoljne ako kritično

stanje ne izaziva poremećaj funkcije

mašinskog sklopa, modula ili mašinskog

sistema. Gornje vrednosti treba

obezbediti za opasne preseke.

MS

Statički napregnuti delovi:

eHR

S

S = 1.5 ... 3

Dozvoljene su i veće vrednosti, u

zavisnosti od namene konstrukcije,

funkcije mašinskog dela, odabrane

čvrstoće materijala.

MS

mRS

Stepen sigurnosti pri složenom naprezanju

sz

sz

SS

SSS

Istorodni naponi

22

SS

SSS

Raznorodni

naponi