Дослідження контактно-втомної пошкоджуваності поверхні зразків із сталей 15Х і 90ХФ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2225-6733.38.2019.181409Ключові слова:
контактно-втомне викришування, механізм утворення викришування, максимальні контактні напруги, розподіл напружень, шорсткість контактної поверхні, мікровикрошкі, макровикрошкіАнотація
Виконано порівняльний аналіз відомих досліджень контактно-втомної пошкоджуваності як зразків для контактно-втомних випробувань, так і різних деталей. Показано, що досить повно розроблено механізм утворення викришування в області контакту, визначені причини появи мікро- і макродефектів, сукупності компонентів напруженого стану, що призводять до появи викришування. Встановлено стадії розвитку мікровикрошек і подальшого крихкого руйнування поверхневого шару. На підставі проведеного аналізу зроблено висновки про відсутність кількісних характеристик процесу контактно-втомного пошкодження поверхні, утворення і розвитку викришування, а також розподілу контактно-втомних пошкоджень поперек доріжки контакту. Наведено дані про зміну шорсткості поверхні, що контактує, для зразків із загартованих сталей в абсолютних величинах, однак не представлено узагальнений аналіз цього змінення в відносних величинах. На основі виконаних досліджень уточнено особливості утворення і розвитку контактно-втомних пошкоджень на поверхні циліндричних зразків. Наведено зміну розмірів максимальних викрошек для зразків, не зміцнених і зміцнених за допомогою поверхневого пластичного деформування. Встановлено залежності розподілу мікро- і макровикрошек поперек доріжки зразків з середньовуглецевої незагартованої і високовуглецевї загартованої сталей, залежності зміни глибини макровикрошек від контактних напружень і числа циклів, а також проведено аналіз змінення відносної шорсткості поверхні для валкових сталей різної твердості. Запропоновано емпіричні залежності для визначення тривалості підробітки поверхні, та максимального зниження ії шорсткості, а також строку служби деталі до контактно-втомного руйнуванняПосилання
Список использованных источников (ГОСТ):
Кремнев Е.А. Причины контактно-усталостных дефектов / Е.А. Кремнев // Мир транспорта. – М., 2012. – № 2. – С. 62-65.
Ерохин А.С. Дефекты и повреждения подшипников качения / А.С. Ерохин // Вагонний парк. – Харків, 2015. – № 9-10 (102-103). – С. 26-31.
Фирсов В.Т. Исследование повреждаемости стали при контактно-усталостном нагружении / В.Т. Фирсов, Ю.В. Зима, А.В. Ширяев // Вестник машиностроения. – М., 1989. – № 2. – С. 16-21.
Ширяев А.В. Исследование сопротивления контактной усталости сталей, используемых для изготовления прокатных валков / А.В. Ширяев, В.Т. Фирсов, Б.А. Морозов, Т.Н. Побежимова, Е.М. Скворцова // Вестник машиностроения. – М., 1988. – № 7. – С. 6-8.
Степанкин И.Н. К вопросу исследования контактной выносливости быстрорежущей стали Р6М5 / И.Н. Степанкин, В.М. Кенько, Е.П. Поздняков // Вестник Полоцкого государственного университета. – Полоцк : ПГУ, 2012. – № 3. – С. 39-45. – (Серия В : Промышленность. Прикладные науки. Машиностроение).
Тихомиров В.М. Исследование усталостной прочности рельса с термомеханическим повреждением / В.М. Тихомиров // Известия транссиба. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2013. – № 1(13). – С. 101-106.
Моралес-Эспехель Г.Э. Развитие разрушений подшипников качения вследствие контактной усталости при качении / Г.Э. Моралес-Эспехель, А. Габелли. – Режим доступу: http://evolution.skf.com/ru/развитие-разрушений-подшипников-кач/.
Контактно-усталостная прочность опорных валков / Б.А. Морозов, В.К. Шашкин, В.Т. Фирсов, И.И. Карпухин, А.В. Ширяев // Напряжения, деформации и расчеты на прочность металлургических машин : Сб. науч. тр. ВНИИМЕТМАШ. – 1988. – С. 31-42.
Ширяев А.В. Исследование контактных напряжений деталей с образующими сложной формы / А.В. Ширяев // Механіка машин – основна складова прикладної механіки : матеріали Всеукр. наук.-техн. конф. (11-13 квітня 2017 р.; Дніпро). – Дніпро : Національна Металургійна Академія України, 2017. – С. 170-173.
Ширяев А.В. Разработка методов исследования и определение сопротивления контактной усталости материала валков листовых прокатных станов ; дис. … канд. техн. наук : 05.04.04, 01.02.06 / Ширяев Александр Владимирович. – М., 1991. – 216 с.
References:
Kremnev E.A. Prichiny kontaktno-ustalostnykh defektov [Causes of contact-fatigue defects]. Mir transporta – World of Transport, 2012, no. 2, pp. 62-65. (Rus.)
Erokhin A.S. Defekty i povrezhdeniia podshipnikov kacheniia [Defects and Damage to Rolling Bearings]. Vagonnii park – Wagon Park, 2015, no. 9-10 (102-103), pp. 26-31. (Rus.)
Firsov V.T., Zima Yu.V., Shiryayev A.V. Issledovanie povrezhdaemosti stali pri kontaktno-ustalostnom nagruzhenii [Study of steel damage during contact-fatigue loading]. Vestnik mashinostroeniia – Bulletin of mechanical engineering, 1989, no. 2, pp. 16-21. (Rus.)
Shiryayev A.V., Firsov V.T., Morozov B.A., Pobezhimova T.N., Skvortsova Ye.M. Issledovanie soprotivlenie kontaktnoi ustalosti stalei, ispol’zuemykh dlia izgotovleniia prokatnykh valkov [Investigation of the contact fatigue resistance of steels used for the manufacture of mill rolls]. Vestnik mashinostroeniia – Bulletin of mechanical engineering, 1988, no. 7, pp. 6-8. (Rus.)
Stepankin I.N., Kenko V.M., Pozdnyakov E.P. K voprosu issledovaniia kontaktnoi vynoslivosti bystrorezhushchei stali R6M5 [To the question of the study of contact endurance of high-speed steel R6M5]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia V. Promyshlennost’. Prikladnye nauki. Mashinostroenie – Herald of Polotsk State University. Series В. Industry. Аppliеd sciences, 2012, no. 3, pp. 39-45. (Rus.)
Tikhomirov V.M. Issledovanie ustalostnoi prochnosti rel’sa s termomekhanicheskim povrezhdeniem [Study of fatigue strength of a rail with thermomechanical damage]. Izvestiia transsiba – Journal of Transsib Railway Studies, 2013, no. 1 (13), pp. 101-106. (Rus.)
Morales-Espehele G.E., Gabelli A. Development of Rolling Bearing Destructions Due to Contact Fatigue in Rolling Available at: http://evolution.skf.com/ru/развитие-разрушений-подшипников-кач/ (accessed 10 May 2019).
Morozov B.A., Shashkin V.K., Firsov V.T., Karpukhin I.I., Shiryayev A.V. Kontaktno-ustalostnaia prochnost’ opornykh valkov [Contact-fatigue strength of the support rolls]. Napriazheniia, deformatsii i raschety na prochnost’ metallurgicheskikh mashin – Stresses, deformations and strength calculations of metallurgical machines, 1988, pp. 31-42. (Rus.)
Shiryaev, A.V. Issledovanie kontaktnykh napriazhenii detalei s obrazuiushchimi slozhnoi formy. Materiali Vseukr. nauk.-tehn. konf. «Mehanika mashin – osnovna skladova prikladnoyi mehaniki» [Investigation of contact stresses of parts with complex-forming сomponents. Materials of the All-Ukrainian Sci.-Techn. Conf. «Mechanic of Machines – the main warehouse of applied mechanics»]. Dnipro, 2017, pp. 170-173. (Rus.)
Shiryaev A.V. Razrabotka metodov issledovaniia i opredelenie soprotivleniia kontaktnoi ustalosti materiala valkov listovykh prokatnykh stanov. Diss. kand. techn. nauk [Development of research methods and determination of contact fatigue resistance of the material of rolls of sheet rolling mills. Cand. tech. sci. diss.]. Moscow, 1991. 216 p. (Rus.)
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).
Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
