Стендовые ресурсные испытания стальных канатов

А.Н. Абрамов, В.Ю. Шолом, О.Л. Крамер, В.П. Головин показать трудоустройства и электронную почту
Получена 25 декабря 2019; Принята 19 марта 2020;
Цитирование: А.Н. Абрамов, В.Ю. Шолом, О.Л. Крамер, В.П. Головин. Стендовые ресурсные испытания стальных канатов. Письма о материалах. 2020. Т.10. №2. С.195-199
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-2-195-199

Аннотация

Показано влияние силы трения на энергосиловые параметры и степень деформации до разрушения при волочении заготовок в виде полос из алюминиевого сплава АД-31. Установлено влияние дробности деформации на степень деформации до разрушения и величину напряжения волочения при различных условиях трения между заготовкой и инструментом.Предложена методика ускоренных стендовых испытаний канатов на выносливость в соответствии с ГОСТ 2387-80 «Канаты стальные. Метод испытания на выносливость» с периодическим воздействием коррозионно-активной среды. Основной целью ускоренных испытаний является получение информации о выносливости каната в течение времени испытания, меньшего, чем заданный ресурс его эксплуатации. Исследование стальных проволочных канатов по предложенной методике проводили на пробежной машине, спроектированной и изготовленной в Технопарке «ХТЦ УАИ-РОСОЙЛ». Машина обеспечивает периодическое окунание деформируемого участка каната в коррозионно-активную среду при возвратно-поступательном перемещении и повторно-переменном изгибе образца на 90°. Для испытаний применялись образцы стального каната диаметром 5.6 мм без покрытия двух типов: по ГОСТ 14954-80 (I тип, с металлическим сердечником) и ГОСТ 2688-80 (II тип, с сердечником из органического материала). Влияние смазочного материала в данной работе не рассматривалось. Сердечники, пряди, и сам канат не покрывались и не пропитывались смазочным материалом. Выносливость стального каната оценивалась по количеству перегибов образца до его полного разрушения. Результаты исследований показали, что предложенная методика позволяет моделировать работу канатов, подверженных воздействию речной, морской воды и различных коррозионно-активных сред на судах, на буровых установках, в шахтах, скважинах, а также сократить время испытаний более чем в 3 раза. При статистической обработке результатов установлено, что отличие истинных значений при испытаниях по предложенной ускоренной методике по отношению к стандартному методу не превышает 7 %, а относительная погрешность измерений меньше, чем при стандартных испытаниях.

Ссылки (23)

1. W. S. Utting, N. Jones. Int. J. Mech. Sci. 29, 605 (1987). Crossref
2. D. Elata, R. Eshkenazy, M. P. Weiss. Int. J. Solids Struct. 41, 1157 (2004). Crossref
3. L. M. Shkolnik. Metodika ustalostnykh ispytaniy. Moscow, Metallurgiya (1978) 304 p. (in Russian) [Л. М. Школьник Методика усталостных испытаний. Москва, Металлургия (1978) 304 с.].
4. H. Usabiaga, J. M. Pagalday. J. Solids Struct. 45 (21), 5503 (2008). Crossref
5. S. A. Velinsky, G. L. Anderson, G. A. Costello. J. Eng. Mech. Div. 110, 380 (1984). Crossref
6. A. Cardou, C. Jolicoeur. Appl. Mech. Rev. 50, 1 (1997). Crossref
7. M. A. Urchegui, W. Tato, X. Gomez. J. Mat. Eng. Perform. 17, 550 (2008). Crossref
8. C. R. Chaplin. OIPEEC Bulletin. 70, 31 (1995).
9. C. R. Chaplin. J of the Inst. of Mining Electrical and Mechanical Engineers. 76, 213 (1994).
10. M. Giglio, A. Manes. Eng. Fail. Anal. 12, 549 (2005). Crossref
11. S. R. Ghoreishi, T. Messager, P. Cartraud, P. Davies. Int. J. Mech. Sci. 49, 1251 (2007). Crossref
12. I.I. Markhel. Kranovyye kanaty. Moscow, Mashinostroenie (1983) 128 p. (in Russian) [И.И. Мархель. Крановые канаты. Москва, Машиностроение (1983) 128 с.].
13. J. J. Evans, I. M. L. Ridge, C. R. Chaplin. J of Strain Analysis. 36 (2), 219 (2001). Crossref
14. V. I. Ponhmur. Korrozionnaya ustalost' metallov. Moscow, Metallurgiya (1985) 207 p. (in Russian) [В. И. Похмурский. Коррозионная усталость металлов. Москва, Металлургия (1985) 207 с.].
15. K. Wire. Ropes. Berlin-Heidelberg, Springer Verlag (2007) 322 p.
16. Patent RF № 2416083, 10.04.2011 (in Russian) [Патент РФ № 2416083. 10.04.2011].
17. Patent RF № № 352167. 21.11.1972 (in Russian) [Патент РФ № 352167, 21.11.1972].
18. Patent RF № 2440564. 20.01.2012 (in Russian) [Патент РФ № 2440564, 20.01.2012].
19. Patent RF № 2444718. 10.03.2012 (in Russian) [Патент РФ № 2444718, 10.03.2012].
20. Patent RF № 2444719. 27.12.2017 (in Russian) [Патент РФ № 2444719, 27.12.2017].
21. ASTM A931-08 (2013) Standard Test Method for Tension Testing of Wire Ropes and Strand.
22. ISO 4309-2017 Cranes - Wire ropes - Care and maintenance, inspection and discard.
23. GOST 2387-80 «Steel ropes. Endurance Test Method» Moscow, Publishing house of standards (1980) (in Russian). [ГОСТ 2387-80 «Канаты стальные. Метод испытания на выносливость». Москва, Издательство стандартов (1980).].

Другие статьи на эту тему