Ресурсные испытания: исследование долговечности материалов и узлов
- Зачем проводятся ресурсные испытания?
- Испытания на ресурс: основные методы
Зачем проводятся ресурсные испытания?
Ресурсные испытания – это исследования срока сохранения работоспособности деталей, узлов и механизмов, которые чаще всего проводятся на этапе их проектирования.
Осуществление испытания на ресурс позволяет:
- Выявить дефекты конструкции
- Спрогнозировать срок службы элементов
- Изучить изменения характеристик компонентов в процессе наработки
- Определить производственную надежность деталей
- Повысить экономическую эффективность производства
Ресурсные испытания в натуральных условиях эксплуатации установок позволяют получить точные данные о времени появления первых отказов и безошибочно определить срок службы узлов.
Исследования, как правило, оканчиваются в момент достижения определенного количества отказов, которое обозначено в программе испытаний. Этот период и будет считаться ресурсом элементов. Другим вариантом является испытание на наработку в течение определенного времени.
Ждать результатов таких исследований приходится очень долго. Так, для проведения испытаний изделий с наработкой в 10 тысяч часов требуется около двух лет.
Для уменьшения времени на получение результатов о работоспособности узлов и механизмов усиливают влияние негативных факторов. Такие ресурсные испытания называются ускоренными.
Их особенностью является необходимость применения специальных установок, которые будут интенсифицировать агрессивные воздействия. Ускоренные испытания осуществляются в оборудованных лабораториях, например, в Инженерном центре «Моденжи», оказывающем услуги по проведению ускоренных исследований на различные виды износа.
Испытания на ресурс: основные методы
Основными факторами, вызывающими преждевременный износ любого механизма, являются трение и неблагоприятные окружающие условия. При проведении ускоренных испытаний в большинстве случаев интенсифицируют именно эти воздействия.
Для определения ресурса металлических деталей, функционирующих в агрессивных средах, проводят испытания на стойкость к коррозии.
Для создания усиленных агрессивных воздействий используют испытательные камеры. В закрытом пространстве, в котором размещены образцы, искусственным образом создают соляной, кислотный или щелочной туман. Они имитируют и усиливают определенные климатические особенности среды, например, соляной туман воспроизводит условия морского климата.
Результаты, наиболее приближенные к натурным испытаниям, позволяет получать камера циклической коррозии, в которой чередуются режимы повышенной влажности, сушки и соляного тумана.
Для определения износостойкости сопряжений проводят испытания на машине трения. Данная установка обеспечивает прижатие образцов и их вращение при контролируемой нагрузке.
Для приближения испытаний к нормальным режимам эксплуатации материалов некоторые модели машин трения оснащаются камерами. В них создаются воздействия, повторяющие и усиливающие характеристики окружающей среды узла, такие как температура, влажность, абразив.
На основании ресурсных испытаний принимаются решения по повышению надежности и производительности машин и других конструкций.
Ускоренные испытания позволяют сократить время на получение данных о ресурсе деталей и механизмов, однако на практике их результаты при прогнозировании срока службы необходимо применять с осторожностью.