Wpływ nagniatania umacniającego na wytrzymałość zmęczeniową wałów okrętowych

• Autorzy: Przybylski W.

Warianty tytułu

EN

Nvestigation of the impact of the surface burnismng process on the fatigue of the joint ship shaft – propeller

• Konferencja: XII Konferencja Naukowa "Technologia obróbki przez nagniatanie" Sopot, 17-18 czerwca 2014r.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przyczyny pękania śrubowych wałów okrętowych oraz możliwości zwiększenia ich trwałości, wskutek podwyższenia wytrzymałości zmęczeniowej połączenia wtłaczanego śruba - wał śrubowy przez nagniatanie umacniające. Badania wykonano na próbkach o średnicy 25 mm na specjalnie w tym celu zbudowanej w Politechnice Gdańskiej maszynie zmęczeniowej MZ 30 z wodnym systemem chłodzenia próbki przy użyciu cieczy. Próbki wykonano ze stali C35 a tuleje ze stopu Novoston. Tuleje te zostały wtłoczone na stożek, wytwarzając naciski powierzchniowe o takiej samej wartości jakie stosuje się w rzeczywistym połączeniu śruby okrętowej ze stożkiem wału śrubowego. Nagniatanie próbek wykonano krążkami (o średnicy 60mm i promieniu profilu R=20 mm) za pomocą hydraulicznej głowicy trzy-krążkowej. W wyniku badań ustalono, że operacja nagniatania stożka próbki zwiększa trwałą wytrzymałość zmęczeniową o ok.30% w stosunku do operacji szlifowania. Wytrzymałość zmęczeniowa próbek szlifowanych wynosiła około 208 MPa a próbek nagniatanych z siłą docisku krążków F=3 kN wynosiła ok. 260 MPa.

EN

The reasons of the ship shaft cracking and next, the possibilities for increasing the shaft's life were analyzed, as effect of the increase in its fatigue strength, performed by the strengthening burnishing. The tests were carried out with samples of 25 mm in diameter, using the fatigue test machine MZ30, with sample cooling system, specially designed and constructed at Technical University of Gdansk. The test conic pieces were made of steel (C35) and the bushing of Novoston alloy. These bushes were pressed on the cones, that the value of the superficial pressure was the same to the real ship shaft joint. The burnishing rollers diameter was 60 mm and of 20 mm profile radius. The burnishing was performed with the use of hydraulic 3-roller head. As a result of the mentioned research it was stated that burnishing of the conic test piece increases the safe fatigue life by about 30% if compared to grinding operation. The fatigue strength of the ground test pieces was about 208 MPa, and the samples burnished using the roller pressure force F=3kN amounted to about 260MPa.

Słowa kluczowe

PL

obróbka nagniataniem; wytrzymałość zmęczeniowa

EN

burnishing treatment; fatigue strength

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87, nr 11CD
• Strony: 220--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Przybylski W.

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

Bibliografia

• [1] Kacańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN, Warszawa 1997
• [2] Dyląg Z., Orłoś J.: Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów, WNT, Warszawa 1962
• [3] Carion G., Simihiati B.: Damage to and repairs of propeller shafts and liners. Bull. Techn. du Bureau Veritas, 1985, No. 10
• [4] Kerneur J.: Statistics on tail-shaft demages. Bull. Techn. de Bureau Veritas, 1980, No. 2
• [5] Kocańda S.: Zmęczeniowe pękanie metali. WNT, Warszawa, 1985
• [6] Kudriavcev I.V.: Ustałost krupnych dietalej mašin. Mašinostroienie, Moskwa, 1981
• [7] Linia wałów. Instrukcja wciskania i ściągania śruby napędowej. Instrukcja Stoczni Gdynia, 1981
• [8] Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem . WNT, Warszawa, 1987
• [9] Volk W.: Statystyka stosowana dla inżynierów. WNT, Warszawa 1965