Спосіб оцінки ступеня деградації матеріалу в процесі напрацювання за дефектом модуля пружності

Спосіб визначення динаміки деградації матеріалу в умовах експлуатації за дефектом модуля пружності, під час реалізації якого визначають значення модуля пружності до і після напрацювання, обчислюють дефект модуля пружності як різницю між початковим значенням модуля пружності і значенням модуля пружності після напра 3 48299 дефектом модуля пружності малоінформативне, тому що по-суті він відображає абсолютне значення дефекту модуля пружності Е тільки через постійний коефіцієнт, який дорівнює початковому значенню модуля пружності k=1/Е0, що не повною мірою характеризує сам процес зміни модуля пружності по мірі напрацювання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу визначення динаміки деградації матеріалу в умовах експлуатації за дефектом модуля пружності, який би дозволив збільшити достовірність оцінки процесу деградації матеріалу. Вказаний технічний результат досягається завдяки тому, що пропонований спосіб визначення динаміки деградації матеріалу в умовах експлуатації за дефектом модуля пружності, як і відомий, містить операції визначення значення модуля пружності до і після напрацювання, обчислюють дефект модуля пружності як різницю між початковим значенням модуля пружності і значенням модуля пружності після напрацювання, і оцінюють ступінь деградації матеріалу за відношенням дефекту модуля до початкового значення модуля пружності, а згідно до пропонуємого способу, попередньо в процесі напрацювання визначають поточні значення модуля пружності і за відношеннями визначених дефектів модуля до відповідних поточних значень модуля пружності оцінюють поточні рівні деградації матеріалу, потім оцінюють ступінь деградації матеріалу після напрацювання до розрахункового строку за дефектом модуля післядії D2, тобто після напрацювання, який визначають як відношення дефекту модуля пружності до його поточного значення Епт., яке приймають за міру дефектності матеріалу D2= Е/Епт. =[(Е0- Епт.)/ Епт.] 100% і, порівнюючи значення поточних ступенів деградації матеріалу поміж собою та зі ступенем деградації матеріалу при розрахунковому строку напрацювання, визначають динаміку деградації матеріалу протягом всього періоду експлуатації. Спеціально проведенні дослідження переконливо довели, що у процесі накопичення пошкоджень дефект модуля зростає із затухаючою швидкістю, а поточне значення модуля природно зменшується. Таким чином, зіставляючи значення дефектів модулей поміж собою на різних стадіях напрацювання, можливо більш достовірно оцінити ступень деградації матеріалу. Суть процесів, які проходять у відповідності із запропонованим способом та їх послідовність полягають у наступному. Спочатку визначають зна Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 4 чення модуля пружності в початковому стані, а потім в процесі напрацювання визначають поточні значення модуля пружності і за відношеннями визначених дефектів модуля до відповідних поточних значень модуля пружності оцінюють поточні рівні деградації матеріалу. Далі проводять оцінку ступеню деградації матеріалу після напрацювання до розрахункового строку і, порівнюючи значення поточних ступенів деградації матеріалу поміж собою та зі ступенем деградації матеріалу при розрахунковому строку напрацювання, визначають динаміку деградації матеріалу протягом всього періоду експлуатації. Приклад. Визначення динаміки деградації матеріалу в умовах експлуатації проводили шляхом експериментального дослідження процесу розпушування сірого чавуну типа СЧ 15, з якого виготовлена вилка перемикання зубчатих коліс коробки передач. Дослідження проводили за дефектом модуля пружності при деформуванні на одновісний розтяг зразків чавуну до різних ступенів деформації = 0,11 %; 0,22 %; 0,54 %. Розрахунковий строк напрацювання відповідав наробітки, при якій деформація досягає значення = 0,78 %. Виміряні поточні значення модуля пружності при наведених деформаціях відповідно складали Епт. = 9,2 10-4 МПа; 8,2 10-4 МПа; 5,9 10-4 МПа; 5,0 10-4 МПа. Модуль пружності в початковому стані складав -4 Е0= 10,6 10 МПа. Поточні розрахункові значення дефектів модуля пружності матеріалу становили D1 = 0,13; 0,22; 0,44; і D2 = 0,15; 0,29; 0,78, а при досягненні розрахункового строка напрацювання D1= 0,52 і D2= 1,12. Порівнюючи результати дефектів модуля пружності матеріалу D1 і D2 можна бачити, що дефект модуля післядії D2 більш показовий стосовно інформативності і достовірності, тому що він дозволяє оцінити пошкоджуваність матеріалу, зіставляючи дефект модуля і значення модуля при одному і тому ж напрацюванні, а порівнюючи значення поточних рівнів деградації матеріалу та рівня деградації матеріалу, що відповідає розрахунковому строку напрацювання, можна визначити динаміку деградації матеріалу протягом всього періоду експлуатації. Видно, що при зростанні деформації від = 0,11% до = 0,22% , ріст дефекту модуля післядії становив D2=0,14, від = 0,22 % до = 0,54% - D2= 0,49, а від = 0,54 % до = 0,78 % - D2= 0,34. Результати показують, що найбільший темп зростання пошкоджень відбувається у середньому діапазоні деформацій від = 0,22 % до = 0,54 %. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601