zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»zldm-133Research ArticleМЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬMECHANICAL TESTING METHODSСтатическая, динамическая и циклическая прочность металла шпилек крупных гидроагрегатовStatic, Dynamic, and Cyclic Mechanical Strength of Studs of Large Hydraulic TurbineМатюнинВ. М.MatyuninV. M.MatiuninVM@mpei.ruОрахелашвилиБ. М.OrahelashviliB. M.noemail@neicon.ruМарченковА. Ю.MarchenkovA. Yu.noemail@neicon.ruКазанцевА. Г.KazantsevA. G.noemail@neicon.ruКахадзеМ. Ж.KahadzeM. Zh.noemail@neicon.ruСоинК. А.noemail@neicon.ruНациональный исследовательский университет «Московский энергетический институт»Russian FederationОАО НПО «ЦНИИТМАШ»Russian Federation2015010920158195966Copyright © Матюнин В.М., Орахелашвили Б.М., Марченков А.Ю., Казанцев А.Г., Кахадзе М.Ж., Соин К.А., 20152015Матюнин В.М., Орахелашвили Б.М., Марченков А.Ю., Казанцев А.Г., Кахадзе М.Ж., Соин К.А.Matyunin V.M., Orahelashvili B.M., Marchenkov A.Y., Kazantsev A.G., Kahadze M.Z., Соин К.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/133

Исследованы микроструктура и механические свойства металла шпилек (сталь 40Х) М90х4 для крепления крышек крупных гидроагрегатов. Механические свойства определены при статических, динамических и циклических испытаниях образцов, вырезанных из шпильки в продольном и поперечном направлениях и на разном удалении от поверхности. Выявлен характер изменения микроструктуры и механических свойств по поперечному сечению шпильки. Проведены статические и циклические испытания модельных и натурных шпилек вместе с гайками. Определены значения нагрузки и напряжения, при которых происходит цепной срез витков резьбового соединения. Установлено сильное влияние масштабного фактора на долговечность шпилек при циклических испытаниях.

The microstructure and mechanical properties of metal studs (steel 40Kh) M90x4 used for fixing the covers of large hydroelectric generating units are studied. The mechanical properties are determined in static, dynamic and cyclic tests of the samples cut out of the studs in longitudinal and transverse directions and at different distances from the surface. The character of changes in the microstructure and mechanical properties over the cross section of the stud is revealed. Static and cyclic tests of model and full-scale studs with nuts provide determination of the load and stress values responsible for the chain cut of turns of the threaded connection. Rather strong impact of the scale factor on the durability of studs under cyclic testing is disclosed.

mechanical characteristicsmicrostructuremetal’s strengthdynamical crack resistancelongevityscale effectмеханические свойствамикроструктурапрочностьдинамическая трещиностойкостьдолговечностьмасштабный эффектReferencesМатюнин В. М. Оперативная диагностика механических свойств конструкционных материалов. - М.: Изд-во МЭИ, 2006.- 216 с.Матюнин В. М. Оперативная диагностика механических свойств конструкционных материалов. - М.: Изд-во МЭИ, 2006.- 216 с.Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. - М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. - М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.Qui H., Kawaguchi Y., Shiga C. Charpy impact behavior of ultrafine grained steels / Proc. Charpy centenary conference, France, Poiters, 2001. Vol. 1. P. 275 - 282.Qui H., Kawaguchi Y., Shiga C. Charpy impact behavior of ultrafine grained steels / Proc. Charpy centenary conference, France, Poiters, 2001. Vol. 1. P. 275 - 282.Ужик Г. В. Прочность металлов в машиностроении. - М.: Трудрезервиздат, 1958. - 76 с.Ужик Г. В. Прочность металлов в машиностроении. - М.: Трудрезервиздат, 1958. - 76 с.Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. - М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. - М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. - М.: Машиностроение, 1993. - 354 с.Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. - М.: Машиностроение, 1993. - 354 с.Казанцев А. Г., Иванов С. В., Рудак В. В., Кахадзе М. Ж., Кабелевский М. Г. Сопротивление усталости резьбовых со единений узла крепления крышки гидротурбины / Тяжелое машиностроение. 2014. № 9. С. 6 - 9.Казанцев А. Г., Иванов С. В., Рудак В. В., Кахадзе М. Ж., Кабелевский М. Г. Сопротивление усталости резьбовых со единений узла крепления крышки гидротурбины / Тяжелое машиностроение. 2014. № 9. С. 6 - 9.Махутов Н. А., Петреня Ю. К., Гаденин М. М., Иванов С. В. Факторы оценки напряженных состояний, прочности и ресурса ответственных резьбовых соединений / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 7. С. 44-54.Махутов Н. А., Петреня Ю. К., Гаденин М. М., Иванов С. В. Факторы оценки напряженных состояний, прочности и ресурса ответственных резьбовых соединений / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 7. С. 44-54.Георгиевская Е. В., Смелков Л. Л. Оценка прочности и остаточного ресурса гидротурбин. Проблемы и пути решения / Материалы восьмой научно-технической конференции «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии». - Санкт-Петербург: ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 2014.Георгиевская Е. В., Смелков Л. Л. Оценка прочности и остаточного ресурса гидротурбин. Проблемы и пути решения / Материалы восьмой научно-технической конференции «Гидроэнергетика. Новые разработки и технологии». - Санкт-Петербург: ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 2014.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.