机器设备寿命估算
机器设备评估

备基础费率 ▪或 ▪ 进口设备基础费=进口设备到岸价格×进口设
备基础费率
▪ 注:进口设备基础费率按同类型国产设备的 30%~70%计算。
进口设备从属费用
▪ 进口设备从属费用包括:国外运费,国外运输保 险费,关税,消费税,增值税,银行财务费,外 贸手续费,车辆购置附加费等。
▪ 2.综合估价法:是根据设备的主材费用和主要外购件 费用与设备成本费用有着一定的比例关系,在不考虑 税金的状况下,一般通过设备的主材费用和外购件费 用,计算出设备的完全制造成本,并考虑企业利润和 设计费用来确定设备本体的重置成本
▪ 设备本体重置成本=(主材费/成本主材费率+主要外购 件费) ×(1+成本利润率) ×(1+非标准设备设计 费率/非标准设备的生产数量) × (1+综合税率) (注意:2009年前增值税条例规定生产性设备进项增 值税不可以抵扣,所以应该加上这一项;但是2009年 后增值税新规可以抵扣,就不能加了)
▪ 2.评估人员对二手设备市场进行调研,确 定与被评估对象较接近的三个市场参照物
名称 规格型号 制造厂家 出厂日期 /役龄 安装方式
评估对象 普通车床 CA6140×1500 A机床厂 1996年/8年 未安装
参照物 A 普通车床 CA6140×1500 A机床厂 1996年/8年 未安装
参照物 B 普通车床 CA6140×1500 B机床厂 1996年/8年 未安装
良好(15-35%),一般(35-60%),尚 可使用(60-80),不良(80-90%),报 废(90-100%)。 (2)根据设备状态确定贬值率,如德尔菲法、 模糊综合判断法。
机械设备使用年限参数

1、自动化控制设备8-10
2、半自动化控制设备10-12
3、电子计算机5-8
4、探伤仪器、测绘仪器8-10
5、通用测试仪器及设备8-10
六、工具及其他生产用具
1、成套工具16-18
2、一般工具16-18
3、电焊机14-16
4、其他工具及用具16-18
七、非生产设备及器具
1、电视机8-10
拉伸机14-16
挤压机14-16
其他热轧机14-16轧钢ຫໍສະໝຸດ 热炉10-12酸洗设备8-10
其它钢压热轧加工专用设备14-18
4、铁合金冶炼设备铁合金高炉
铁合金电炉16-20
矾碴转炉14-16
其它铁合金冶炼专用设备14-16
5、洗煤焦化设备
焦化产品精制设备14-16
机械化焦炉16-18
煤气净化设备14-16
2、窗式、分体式空调6-8
3、柜式空调8-10
4、中央空调系统设备14-16
5、传真机4-6
6、复印机及文字处理机4-6
7、编程器6-8
8、打印机4-6
9、激光打印机6-8
10、摄录像机及照相机6-10
11、稳压电源8-10
12、办公设备6-8
13、冰箱8-10
14、冰柜8-10
15、VCD、DVD 4-6
十、矿山专用设备
1、挖掘机13-15
2、准轨电机车16-18
3、装载机8-10
4、磨矿设备13-15
5、矿井提升卷扬机18-20
6、潜孔钻、牙轮钻10-12
7、破碎设备12-15
8、坑下铲运机8-10
9、矿山其它专用设备18-20
十一、医疗设备
机器设备评估常用数据与参数

机器设备评估常用数据与参数一、性能参数:1.功率:机器设备的功率是指其在单位时间内完成工作的能力,通常以千瓦(kW)为单位。
功率的大小直接影响机器设备的工作效率和生产能力。
2. 转速:机器设备的转速表示机器设备旋转的速率,通常以每分钟转数(rpm)为单位。
转速的快慢对机器设备生产效率和工作质量都有一定的影响。
3.扭矩:机器设备的扭矩是指机器设备旋转时的力矩大小,通常以牛顿·米(N·m)为单位。
扭矩的大小直接影响机器设备的驱动能力和抗负载能力。
二、质量参数:1.重量:机器设备的重量是指其整体重量,包括设备本身及其附件等。
重量的大小与机器设备的稳定性、承载能力有关,对安全性和工作效率有一定的影响。
2.材料强度:机器设备的材料强度反映了材料的抗拉、抗压、抗弯等性能,通常以抗拉强度、屈服强度等方式表示。
材料强度对机器设备的使用寿命和抗负载能力有很大影响。
三、可靠性参数:1.故障率:机器设备的故障率是指其在使用过程中出现故障的频率。
故障率低的机器设备具有较高的可靠性和稳定性。
2.平均无故障时间(MTBF):机器设备的MTBF是指运行一段时间内平均无故障的时间。
MTBF的大小反映了机器设备的可靠性。
四、维修参数:1.维修周期:机器设备的维修周期是指需要进行维修保养的时间间隔。
维修周期的长短决定了机器设备的连续工作时间和维修成本。
2.维修时间:机器设备的维修时间是指进行维修保养的时间长度。
维修时间的长短直接影响机器设备的可用性和工作效率。
五、使用寿命参数:1.设计寿命:机器设备的设计寿命是指该设备在设计时预期的使用年限。
设计寿命长的机器设备具有较长的使用寿命和持久的性能稳定性。
2.使用寿命:机器设备的使用寿命是指该设备实际使用过程中的寿命。
使用寿命与设备的质量、维护情况等有关,经过合理维护的机器设备使用寿命长。
对于不同种类的机器设备,其评估所使用的数据与参数可能有所不同。
综上所述,在机器设备评估中,常用的数据与参数包括性能参数、质量参数、可靠性参数、维修参数和使用寿命参数。
机械设备经济寿命计算

设备更新的工程经济分析随着新工艺、新技术、新材料的不断出现,工程施工在更大的深度和广度上实现了机械化,施工机械设备已经成为生产力不可缺少的重要组成部分。
因此,建筑施工企业都存在着如何使企业的技术结构合理化,如何使企业设备利用率、机械效率和设备运营成本等指标保持在良好状态的问题,这就必须对设备磨损的类型及补偿方式、设备更新方案的比选进行科学的技术经济分析。
一、设备的磨损与寿命1.设备的磨损设备是企业固定资产的主要组成部分,是企业生产和扩大再生产的主要手段。
设备投入使用后,随着时间的延长,其技术状况和经济合理性会逐渐劣化,设备的价值和使用价值也会随时间逐渐降低,这种现象称为设备的磨损。
设备的磨损可以分为有形磨损和无形磨损两大类。
(一)设备的有形磨损设备的有形磨损,又称物理磨损、物质磨损,是机器设备在使用(或者闲置)过程中所发生的实体磨损。
有形磨损分为以下两种:1、第Ⅰ类有形磨损设备在运转过程中,在外力的作用下,零部件乃至设备会发生磨擦、振动、超负荷作用、受热不均匀等现象造成机器设备的实体上的变形或损坏,这种磨损称为第Ⅰ类有形磨损。
它与设备的使用时间和使用强度有关。
设备产生的第Ⅰ类有形磨损可使设备精度降低,劳动生产率下降,使用费增加。
当这种有形磨损达到较严重的程度时,机器设备就不能继续正常工作,甚至发生故障,提前失去工作能力、丧失使用价值或者需要支付很大的修理费用进修维修,从而造成经济损失。
2、第Ⅱ类有形磨损在自然力作用下,由于生锈、腐蚀、老化等造成的磨损,或是由于管理不善和缺乏必要的维护而丧失精度和工作能力,产生损耗磨损称为第Ⅱ类有形磨损。
设备在闲置过程中受自然力的作用而产生的实体磨损,也称为第Ⅱ类有形磨损。
它与设备的闲置时间和闲置环境,以及使用或者闲置期间的维护状况有关。
第Ⅱ类有形磨损同样可以使设备精度降低,劳动生产率下降。
当这种有形磨损达到一定程度时,若进行维修,需要支付很高的修理费用;这种有形磨损达到严重程度时,会使设备失去精度和工作能力,丧失使用价值。
第六章 机器设备的寿命估算

第六章机器设备的寿命估算知识框架第一节磨损寿命一、典型的磨损过程【提示】由设备磨损规律的分析可知:1.如果设备使用合理,加强维护,可以延长设备正常使用阶段的期限,保证加工质量并提高经济效益。
2.对设备应该进行定期检查。
为了避免使设备遭到破坏,在进入第三阶段之前就进行修理,不是等到发生急剧磨损后才修理。
阶段特点磨损方程初期阶段时间很短,磨损速度很快。
S=S min+t(S0-S min)/△t(Ⅰ)(0≤t≤△t1)正常阶段(Ⅱ)磨损速度缓慢,情况稳定,磨损量随时间均匀的增加,二者成为线性关系,曲线中的AB段是一条斜直线。
S=S0+(t-△t1)·tga=S0+(t-△t1)·△t1≤t≤△t1+△t2急剧阶段(Ⅲ)磨损速度加快,磨损量急剧上升,造成机器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降—第二节疲劳寿命理论及应用一、材料强度的衡量指标比例极限应力和应变、力和变形成线性关系的最大应力,用σp表示弹性极限保持弹性变形的最大应力,超过它就不再仅仅是弹性变形,还有塑性变形,用σe 表示屈服极限开始出现屈服现象的应力,所谓屈服,就是负荷不再增加,但试件还在继续伸长的这种现象。
屈服极限用σs表示强度极限材料拉断前的最大应力,也叫做抗拉强度,用σb表示断裂负荷试件断裂处的负荷二、许用应力定义许用应力是机械设计中,允许零件或构件承受的最大应力值。
公式对于塑性材料(大多数结构钢、铝合金等):对于脆性材料(高强度钢、铸铁等):三、疲劳及疲劳寿命【提示】根据应力循环次数分为高周疲劳和低周疲劳,在机械工程中最常见的疲劳是高周疲劳。
锅炉受到的是低周疲劳。
【小结1】水平起始点M对应的应力值σ叫做疲劳极限。
①疲劳极限:是可以承受无限次应力循环而不会发生疲劳破坏的最大应力。
②疲劳极限比材料静强度极限要低得多。
【小结2】对应M点的横坐标叫做循环基数,用符号N0来表示,N0一般是10,但是对于具体的材料、具体的循环特征,N0有所不同。
设备寿命的估算

设备寿命的概念和设备经济寿命的估算1设备寿命的概念设备的寿命在不同需要情况下有不同的内涵和意义。
现代设备的寿命不仅要考虑自然寿命,而且还要考虑设备的技术寿命和经济寿命。
(1)设备的自然寿命设备的自然寿命,又称物质寿命。
它是指设备从投入使用开始,直到因物质磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。
它主要是由设备的有形磨损所决定的。
搞好设备维修和保养可延长设备的物质寿命,但不能从根本上避免设备的磨损,任何一台设备磨损到一定程度时,都必须进行更新。
因为随着设备使用时间的延长,设备不断老化,维修所支出的费用也逐渐增加,从而出现恶性使用阶段,即经济上不合理的使用阶段。
因此,设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。
(2)设备的技术寿命技术寿命是指一台设备开始使用到因技术落后而被淘汰为止所经历的时间。
由于科学技术迅速发展,一方面,对产品的质量和精度的要求越来越高;另一方面,也不断涌现出技术上更先进、性能更完美的机械设备,这就使得原有设备虽还能继续使用,但已不能保证产品的精度、质量和技术要求而被淘汰。
由此可见,技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的,它一般比自然寿命要短,而且科学技术进步越快,技术寿命越短。
所以,在估算设备寿命时,必须考虑设备技术寿命期限的变化特点及其使用的制约或影响。
(3)设备的经济寿命经济寿命是指设备从投入使用开始,到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间,也可以说是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。
它是由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。
设备使用年限越长,每年所分摊的设备购置费(年资本费或年资产消耗成本即折旧的提取)越少。
但是随着设备使用年限的增加,一方面需要更多的维修费维持原有功能;另一方面机器设备的操作成本及原材料、能源耗费也会增加,年运行时间、生产效率、质量将下降。
因此,年资本费(或年资产消耗成本)的降低,会被年度运行成本的增加或收益的下降所抵消。
08-1机器设备寿命估算

机电设备评估基础
昆明冶金高等专科学校
2013-8-9
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机电设备评估基础
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机电设备评估基础
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2.负荷小于Pe时,材料的变形为弹性变形,大于Pe时则产生 塑性变形,与该点相对应的应力为弹性极限ζe。 3.当负荷增大到一定值时,在负荷不增加或减小的情况下, 试样还继续伸长,这种现象叫屈服。屈服阶段的最小负荷是 屈服点的负荷Ps,与之对应的应力称为屈服极限,用ζs表示。 【提示】对没有出现明显屈服现象的材料,用产生0.2%残 余变形的应力作为条件屈服极限。 4.当负荷达到一个最大值Pb,试样的某一截面开始急剧缩 小,致使负荷下降,该负荷为强度极限负荷。与之相对应的 应力称为强度极限或抗拉强度,用ζb表示。它是材料拉断 前的最大应力。 5.当负荷达到PK时,试样断裂。这个负荷称为断裂负荷。 屈服极限σs、强度极限σb是评价材料静强度的重要指标。
急剧磨损 阶段(第 Ⅲ阶段)
磨损速度加快,磨损量急剧上 B点以后的阶 升,造成机器设备的精度、技术性 段 能和生产效率明显下降
没有第三阶段的磨损方程。
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就是直线的斜率叫做磨损强度,它等于单位时间磨损的厚度, 所以磨损强度越大,表明材料耐磨性越差。 简化的磨损方程:
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【例题· 多选题】(2007)下列关于许用应力的说法中,正确的是( )。 A.许用应力是机械设计中允许零件或构件承受的最大应力值 B.只要零件或构件中的工作应力不超过许用应力,这个零件或构件在工 作中就是安全的,否则是不安全的 C.在实际应用中,许用应力值一般由设计单位自己加以规定 D.许用应力等于考虑各种影响因素后经适当修正的材料失效应力除以安 全系数 E.塑性材料以强度极限除以安全系数作为许用应力 『正确答案』ABD 『答案解析』在实际应用中,许用应力值一般由国家有关部门根据安全性和 经济性的原则,按材料的强度、载荷、环境情况、加工质量、计算精确度和 零件或构件的重要性加以规定,所以选项C不正确;塑形材料以材料的屈服 极限除以安全系数,得到许用应力,所以选项E不正确。
机械设备寿命预测与维护技术研究

机械设备寿命预测与维护技术研究近年来,随着工业发展的迅猛,机械设备的使用和维护变得越来越重要。
然而,由于机械设备的高负荷运转和长时间使用,设备故障和损坏也变得更为常见。
为了延长机械设备的寿命并降低维修成本,具备准确寿命预测和科学维护技术的研究变得尤为重要。
一、机械设备寿命预测的方法机械设备寿命预测是指根据设备的使用情况和运行数据,通过一定的计算和模型预测出设备的剩余寿命。
其中,常用的方法包括:1. 统计学方法:这种方法基于设备运行的历史数据,通过统计分析和概率模型来预测设备的剩余寿命。
它提供了一种简单可行的方式,但对于设备故障的非线性特性预测效果较差。
2. 物理模型方法:这种方法基于设备运行原理和物理特性建立数学模型,通过计算和仿真来预测设备的寿命。
它能够更好地考虑设备的工作条件、负载情况等因素,但建模过程较为复杂,需要大量的实验数据和专业知识支持。
3. 机器学习方法:这种方法利用机器学习算法和大数据分析技术,通过设备的历史数据和特征提取来训练模型,并预测设备的寿命。
它不仅考虑了设备的运行特性,还能适应不同类型设备的预测需求。
然而,机器学习方法需要大量的数据和计算资源来支持模型训练和测试。
二、机械设备维护技术的发展趋势机械设备的维护技术在提高设备寿命和减少损坏方面起着至关重要的作用。
近年来,随着科技的不断进步,一些新的维护技术也不断涌现:1. 预防性维护:这种维护方式基于设备运行的预期寿命和维护周期,提前制定维护计划并定期进行设备检修和保养。
它能够及时发现潜在故障点并进行修复,避免设备因长时间使用而导致的故障。
2. 状态监测技术:这种技术通过对设备的运行状态进行实时监测和分析,及时发现异常信号并进行处理。
它可以提前预警设备故障,减少设备停机时间,同时还能够提供数据支持进行寿命预测。
3. 智能化维护系统:随着物联网和人工智能的发展,智能化维护系统逐渐成为一种新的趋势。
通过传感器和数据分析技术,设备的运行状况可以实时监测和远程控制,同时还能够自动诊断故障并提供智能化的维修方案。
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第八章机器设备寿命估算
第一节概述
一、自然寿命:即物理寿命,是指在规定使用条件下,从开始使用到因物质损耗而报废所经过的时间。
自然寿命主要受有形磨损的影响。
二、技术寿命:新技术出现,原有设备失去使用价值。
第Ⅱ种无形磨损将使技术寿命缩短。
三、经济寿命:继续使用,在经济上不合理。
经济寿命受有形磨损和无形磨损的共同影响。
第Ⅰ种无形磨损使设备的更新成本降低;
第Ⅱ种无形磨损也会使设备的经济寿命降低,这是因为在技术进步后,由于新的效率更高的设备的出现,继续使用原有
设备在经济上是不合理的。
第二节磨损寿命
一、磨损:磨损主要发生在具有相对运动的零部件之间,其后果是破坏了零部件的配合尺寸和强度,当磨损量超过允许极限时,将导致设备失效。
二、典型的磨损过程
(一)典型的磨损过程分为三个阶段:
1.初期磨损阶段(第Ⅰ阶段):
零部件表面的宏观几何形状和微观几何尺寸都发生明显变化,磨损速度很快。
初期磨损阶段的磨损方程为:
简化为直线处理,磨损方程为:
2.正常磨损阶段(第Ⅱ阶段):磨损情况比较稳定,磨损量随时间均匀增加,即二者成线性关系。
正常磨损阶段的磨损方程为
磨损强度
3.急剧磨损阶段:磨损量急剧上升,机器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降。
在进入急剧磨损阶段之前,应该进行修理。
(二)简化磨损方程
将第一阶段,即初期磨损阶段忽略不计
(三)磨损寿命:设备的正常寿命T应该是第一阶段和第二阶段时间之和。
简化后
剩余寿命为
例:已知磨损强度为:0.5mm/年,且设备运行三年后,磨损率为1/4,则总寿命为:年
剩余寿命为:12-3=9年
实际磨损量为:3×0.5=1.5mm
极限磨损量为:12×0.5=6mm
第三节疲劳寿命理论及应用
一、基本概念
(一)应力
1.内力:物体的一部分对另一部分的的机械作用。
2.应力:单位面积上的内力。
σ:正应力,法向应力,与截面垂直
τ:切应力,剪应力,与截面平行
(二)应变:尺寸或形状的相对改变。
设杆长为
在P力作用下,伸长
则线应变
(三)应力和应变的关系
与P成正比
与成正比
与横截面积F成反比
E是比例常数
E比例常数,E↗则同样P力作用下,↘,所以,它代表了材料在受力后抵抗变形的能力,称之为材料的弹性模量。
结论:在弹性变形范围内,应变与应力成正比(虎克定律)。
(四)材料强度
在低碳钢一类材料的拉伸图中,
比例极限:应力与应变成线性关系的最大应力。
弹性变形:外力去除后,能够全部恢复的变形。
塑性变形:外力去除后,不能恢复的那一部分变形,即残留的变形。
弹性极限:保持弹性变形的最大应力。
屈服:负荷不增加,甚至减小时,试件继续伸长的现象。
屈服极限:开始出现屈服现象的应力。
强度极限:材料拉断前的最大应力。
屈服极限和强度极限是评价材料静强度的重要指标
试件断裂时的最大应力,称为断裂应力。
(五)许用应力和安全系数
许用应力是机械设计中,允许零件或构件承受的最大应力值。
零件或构件在工作中所承受的最大应力如果小于等于许用应力就是安全的。
许用应力是材料的失效应力(例如屈服极限、强度极限)除以安全系数。
对于塑性材料(大多数结构钢、铝合金等),
对于脆性材料(高强度钢、铸铁等),
例:45号钢制圆杆承受拉伸载荷
材料的屈服极限
安全系数=4,
试计算该圆杆的直径
可取圆杆的直径为30mm
二、交变应力:随时间成周期性变化的应力。
最大应力
最小应力
平均应力
应力幅
循环特征
r=-1,称之为对称循环
r=0,称之为脉动循环
r=+1,称之为静应力
实际上,
应力幅代表一般交变应力中的动应力部分,而平均应力则代表交变应力中的静应力部分。
例
则
例而r=0
求
三、疲劳
(一)疲劳:零件或构件在低于材料屈服极限的交变应力作用下,经过一定循环次数后,在应力集中部位萌生裂纹;裂纹在一定条件下扩展,最后突然断裂。
这一失效现象称为疲劳破坏。
(二)材料在疲劳破坏前所经历的应力循环次数称为疲劳寿命。
(三)应力寿命曲线或应变寿命曲线(S-N曲线)。
曲线的斜直线部分可以用下面的方程表示
(四)疲劳极限:可以承受无限次应力循环而不发生疲劳破坏的最大应力,在应力寿命曲线上,有一段水平渐近线,其起点用M表示。
M点所对应的应力即为疲劳极限;
M所对应的循环数称为循环基数,用表示。
材料的疲劳极限除与材料本身有关以外,还与交变应力的循环特征有关。
当材料所承受的应力小于等于它的疲劳极限时,
为无限寿命,即试件可以承受无限次应力循环而不发生疲劳破坏;
而当材料所承受的最大应力大于它的疲劳极限时,只能承受有限次应力循环,所以M点的左边称之为有限寿命区。
相应的,M点的右边称之为无限寿命区,即应力小于疲劳极限时,可以承受无限次应力循环而不发生疲劳破坏。
例:一试件,
已知
试计算在对称循环交变应力和作用下的疲劳寿命。
试计算
(1)在对称循环交变应力
和
(2)作用下的疲劳寿命。
(1)
(2)低于疲劳极限,在无限寿命区,零件的寿命是无限的。
(五)疲劳极限曲线:不同材料的疲劳极限不同;同一材料、在不同循环特征时的疲劳极限也不相同。
A点:纵坐标对应于对称循环疲劳极限。
C点:纵坐标和横坐标之和等于脉动循环疲劳极限。
B点:横坐标对应于材料的强度极限。
缺乏疲劳极限数据时,可用经验方法根据材料的屈服极限和强度极限计算。
(六)零件或构件的疲劳极限:除了和材料有关以外,还受到尺寸、表面粗糙度和应力集中因素的影响,
零件或构件的疲劳极限
一般小于相应材料的疲劳极限
符号r代表交变应力的循环特征。
对于对称循环的情况,即r=-1时,
(七)疲劳强度的判据
例:某机器中使用的轴,其危险截面上承受的最大弯曲应力=80Mpa,最小弯曲应力=-80Mpa,该截面的尺寸系数=0.84,表面质量系数β=0.93,有效应力集中系数= 1.88,轴所使用的材料的弯曲疲劳极限=245Mpa,若规定安全系数[n]=2,试校核计算该轴是否安全?
答:
(1)∵=
∴ r=-1
即该轴承受对称循环交变弯曲应力
(2)考虑尺寸系数、表面状态系数以及应力集中系数后,在轴的危险截面上,
(3)该轴段的安全系数
结论:该轴不安全。
四、疲劳损伤积累
当零件的应力高于疲劳极限时,每一次应力循环都会对零件造成一定量的损伤。
这种损伤是可以积累的。
线性疲劳损伤积累理论认为,每一次循环载荷所产生的疲劳损伤是相互独立的,总损伤是每一次疲劳损伤的线性累加。
发生疲劳损坏时,损伤率达到100%。
疲劳寿命N
例:某零件承受三种交变载荷P1、P2和P3的作用。
对应的应力幅为、和,出现的频率为10%、60%和30%。
对应于上述应力的疲劳循环次数分别为、和次。
试计算在上述载荷作用下达到疲劳破坏时的总循环次数。
即,在上述载荷作用下达到疲劳破坏时的总循环次数为6238次。
已知:
某起重机已经运行380天
循环基数=,
危险截面的应力、每日循环次数以及相应应力水平下对应的应力循环次数,均已在下表中给出。
试计算该机器的疲劳损伤率、总寿命和剩余寿命。
某起重机零件其危险截面所对应的应力和出现次数如下
另法:每天引起疲劳损伤的应力循环次数,合计为5+9+28+55=97次
对应于,
对应于,
对应于,
对应于,
=128898.42次
总寿命折合为
128898.42/97=1328.8天
剩余寿命为
1328.8-380 = 948.8天
第四节损伤零件寿命估算
零件的缺陷在循环载荷作用下会逐步扩大,当缺陷扩大到临界尺寸时,将发生断裂破坏。
疲劳断裂过程分为四个阶段:成核、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展以及断裂。
帕利斯定理
△K表示拉应力和裂纹尺寸对裂纹尖端附近应力的影响,称之为应力强度因子。
它的大小和应力成正比,和裂纹长度的平方根成正比。
例:某机器轴上存在表面裂纹,初始裂纹尺寸=3mm,
与裂纹平面垂直的应力σ=300Mpa
在裂纹扩展速度的半经验公式中
A=
n=4
若零件裂纹尺寸=9.38mm,并且每天出现20次应力循环,试计算该轴的剩余寿命。
14946/20=7473天
在上述的例题中,如果将应力降低为200Mpa,可以计算得出
N=75664次,
即寿命提高为原来的5倍。
这表明,循环次数即寿命,并不与应力大小成(反)比例。
影响裂纹扩展的因素:应力循环特征、加载频率和温度。
附:积分公式。