Обладнання, прилади та технологічне оснащення

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

Запорізький національний технічний університет

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

до лабораторної роботи «Дослідження поверхневого

напруженого стану деталей газотурбінних двигунів»

(з напряму підготовки 6.050502 „Інженерна механіка”(спеціальність „Технології машинобудування”)

для усіх форм навчання

Запоріжжя

Методичні вказівки до лабораторної роботи «Дослідження поверхневого напруженого стану деталей газотурбінних двигунів» з напряму підготовки 6.050502 „Інженерна механіка” (спеціальність „Технології машинобудування”) для усіх форм навчання / Укл. В.К. Яценко, Є.Я. Коренєвський, Г.В. Пухальська, Д.В. Павленко – Запоріжжя: ЗНТУ. 2014. - 30 с.

Укладачі: ЯценкоВ.К., д.т.н., проф.

Коренєвський Є.Я., доцент

Пухальська Г.В., к.т.н., доц

Павленко Д.В., к.т.н., доц.

Рецензент: Дядя С.І., к.т.н., доц.

Відповідальний за Внуков Ю.М., д.т.н., проф.

випуск

Затверджено на засіданні кафедри "Технологія машинобудування" Протокол № 9 від "26" березня 2014 р.

Мета роботи

1. Ознайомиться з видами залишкових напружень та методами їх визначення.

2. Вивчити методику визначення залишкового напруженого стану поверхневих шарів матеріалу ГТД методом послідовного видалення шарів металу електричним поліруванням.

3. Вивчити теоретичні основи обробки кривих деформації зразка і методику розрахунку залишкових напружень на ЕОМ.

4. Для заданої кривої деформації побудувати графік розподілу залишкових напружень за товщиною зразка.

5. Оцінити параметри напруженого стану поверхневого шару матеріалу.

Обладнання, прилади та технологічне оснащення

1. Прилад для визначення залишкових напружень ПІОН–2.

2. Терези аналітичні типа АДВ–200.

3. Пристрій для закріплення зразків.

4. Прилад для автоматичного запису прогину зразка.

5. Експериментальні зразки.

6. Програма для розрахунку залишкових напружень OSN (Приклад програми наведений у додатку А).

Зміст роботи

1. Ознайомитися з теоретичною частиною роботи.

2. Підготувати вихідні дані для розрахунку залишкових напружень першого роду.

3. Побудувати графік розподілу залишкових напружень у поверхневому шару деталі.

4. Провести розрахунок напружень за допомогою програми OSN.

5. Зробити висновок про характер залишкового напруженого стану поверхні деталі.

Теоретична частина

Залишкові напруження – це напруження, що існують у матеріалі деталі без зовнішнього навантаження.

В залежності від протяжності вони розрізняються на:

- напруження першого роду – врівноважуються в об’ємах, сумісних з розмірами деталі;

- напруження другого роду – врівноважуються в об’ємах, сумісних із розмірами зерен кристалів;

- напруження третього роду – врівноважуються в межі міжатомних відстаней;

- стиску (-) – якщо матеріал відчуває деформацію стиску;

- розтягу (+) – якщо матеріал відчуває деформацію розтягу.

В залежності від походження напруження розрізняють на:

- конструкторські залишкові напруження (з’являються під час складання або експлуатації);

- технологічні залишкові напруження (з’являються в наслідок неоднорідних об’ємних змін у поверхневому шарі під час виготовлення деталей).

В залежності від чинників виникнення розрізняють напруження:

- ливарні;

- термічні;

- зварювальні;

- напруження від механічної обробки.

На точність деталей при механічній обробці та втомлену міцність найбільший вплив мають напруження першого роду. Залишкові напруження розтягу знижують точність обробки і межу витривалості деталей, стискуючі напруження – підвищують.

Знак залишкових напружень і характер їх розподілу залежить від виду механічної і термічної обробки, якої піддавалася деталь.