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彈簧疲勞性能檢測


1.彈簧疲勞性能檢測要求
凡承受變載荷的彈簧在企業內部質量控制、用戶交驗、新產品定型鑒定、認證、行業抽檢和工藝調整環節中,必須進行疲勞性能檢測。檢測方式可采用疲勞壽命驗證試驗或可靠性評定試驗兩種,但對于產品的等級劃分與認證,必須采用可靠性評定試驗.考核其可靠度指標。
對于不同的檢測目的所要求的檢測機構、檢驗報告和檢測周期見表1。
不同檢測目的所要求的檢測機構、報告和周期

檢 測 目 的 檢 測 機 構 檢 測 報 告 檢 測 周 期
壽命篩選 企業或企業認定的質檢機構 - 隨時進行
工藝調整 企業或企業認定的質檢機構 - 與工藝調整周期同步
內部質量控制 企業或企業認定的質檢機構 - 至少每半年一次
用戶交驗 雙方協議 - 與交驗周期同步
行業抽檢新產品定型鑒定 政府授權或指定的部(省)級以上質檢機構 具備計量認證標志 需要時進行
認證 國家授權、國家實驗室認可委員會認可通過、且認證委員會指定的第三方質檢機構 具備計量認證標志和實驗室認證標志 需要時進行

對于不同檢測目的與產品類型,規定的最低試驗循環次數如表2所示。
表2 按彈簧產品類型、檢測目的規定的最低試驗循環次數 (次)

產 品 類 型 行 業 抽 檢 定 型 鑒 定 認證
氣門彈簧
調壓彈簧
柱塞彈簧 1×10
2×10
1×10 1.5×10
1.0×10
1.5×10 2.3×10
1.0×10
2.3×10
液壓件彈簧
懸架彈簧 按分類標準選取
2×10

經規定循環次數的疲勞試驗后,彈簧的松弛率公差按相應標準規定。當標準未做規定時,強制性檢測由檢測單位確定,非強制性檢測按用戶或受檢單位要求執行。
對于可靠性評定試驗,彈簧在規定的試驗條件和循環次數后,其合格晶、一等品和優等品應達到表3所規定的可靠度水平。對于認證產品其疲勞壽命的可靠度必須達到優等品的可靠度指標。
表3 產品等級與疲勞壽命的可靠度指標

產 品 等 級 可靠度R(%)
優等品
一等品
合格品 99.99
99.9
99

2.彈簧疲勞試驗試樣
1)試樣應按規定程序批準的技術文件制造,并檢驗合格。
2)試樣應從同一批產品中隨機、獨立抽取,檢查批的劃分按JB/T58700執行。
3)試樣數量:
對于疲勞壽命驗證試驗,4缸以下發動機,試樣數量不少于5臺套;4缸或4缸以上發動機,試樣量不少于3臺套;
對于可靠性評定試驗,試樣的數量按表6—6確定。

3.彈簧疲勞試驗機
1,采用機械式、電磁諧振式或電液伺服式試驗機,也可用配套主機。采用電磁諧振式試驗機時試驗振幅不宜過大。
2)試驗機誤差應符合相關規定。
3)試驗機的頻率應在一定范圍內可調,以滿足不同試驗要求。
4)試驗機一般應具備的功能:試驗時間或次數預置功能;自動計時或計數功能;試驗振幅顯示或控制功能;自動停機功能。

4.彈簧疲勞試驗頻率
1)試驗頻率可根據試驗機的頻率范圍和彈簧實際工作頻率等情況確定。除隨機載荷試驗外,整個試驗過程中試驗頻率應保持恒定。
2)試驗頻率γr應與單個試驗彈簧的固有自振頻率,滿足(γ/γr)>10。γ根據式(7—79)計算。
5.彈簧疲勞試驗振幅 振幅分為位移振幅和應力幅。對于螺旋彈簧的疲勞壽命驗證試驗與可靠性評定試驗一般使用位移幅做為試驗振幅。

6.彈簧疲勞試驗程序 參照第6章5節彈簧疲勞試驗。

7.彈簧失效模式的選擇 彈簧在疲勞試驗時,失效模式分為斷裂和因松弛喪失規定功能兩種。根據彈簧的功能要求,可選擇其中一項或二項做為疲勞壽命的失效模式。

8.彈簧疲勞試驗結果評定
1)疲勞壽命的確定:在給定的失效條件下,所試彈簧達到的最大循環次數,即為彈簧的疲勞壽命。
2)疲勞壽命的驗證:給定循環次數試驗后,如彈簧未發生失效則證明驗證試驗通過。
3)可靠性驗證:依據給定的可靠度目標值,按表6—6確定適宜的樣本數n,在指定的試驗條件與要求下試驗,按要求的失效模式判斷。如得到的合格數大于表中所要求最低合格數r,則驗證試驗通過,反之則為不通過。
4)彈簧松弛率:彈簧的松弛率ε以彈簧試驗后載荷損失百分數表示:

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