Рассмотрен вариант оценки первой фазы долговечности сварного соединения приводного барабана ленточного конвейера – определение числа циклов до зарождения микротрещин. Оценка выполнена с использованием деформационного критерия усталостного разрушения, основанного на анализе деформационных кривых усталости, которые описываются уравнением Басквина-Менсона-Коффина. Для решения задачи по оценке долговечности кривые зависимости числа циклов зарождения трещин от амплитуды деформаций пересчитаны в кривые зависимости числа циклов от амплитуды напряжений. На основании имеющихся экспериментальных данных выполнен пересчет амплитуду деформаций в амплитуды напряжений и получена зависимость, для которой предложено аппроксимирующее выражение с соответствующими константами. Экспериментальные данные имеют большое рассеивание, поэтому построена линейная регрессионная зависимость соответствующая математическому ожиданию и выделены области, соответствующие 95% доверительному интервалу. Для установления закона распределения числа циклов принята модель с интегральной функцией распределения логарифма от числа циклов в виде закона Вейбулла, а для описания распределения микроповреждений во времени и пространстве принят пуассоновский закон. Основываясь на подобной модели определен закон распределения числа циклов до зарождения трещин, учитывающий: рассеивание свойств металла, вариацию напряжения вдоль образующей обечайки барабана, масштабный фактор, вариацию напряжения ленты.

Ключевые слова

Ленточный конвейер, долговечность сварного соединения, микротрещины, приводной барабан, деформация, метод конечных элементов, усталость.