Дополнительные ограничения

При третьей, четвертой и пятой стадиях вытяжки появляются дополнительные напряжения, но к этому моменту основные напряжения вытягивания резко снижаются и дополнительные напряжения не оказывают значительного влияния на ход вытяжки, тем более что при правильном проектировании технологического процесса их мож но свести к минимуму (если не производится специально вытяжка с утонением материала).

Коррозионное растрескивание часто усиливается при наводо-роживании металла. Водород, сегрегируя в областях максимальной механической напряженности, создает дополнительные напряжения в металле. Исследования Л. А. Плавич высокопрочных сталей в равнопрочном состоянии показали, что решающим фактором, определяющим склонность сталей к водородному охрупчива-нию, является характер тонкого (дислокационного) строения,

Дополнительные напряжения могут возникать также из-за структур-Hot в химической неоднородности керамик.

При внецентренном нагружении шатуна силой сжатия (рис. 52, а) в стержне шатуна возникают дополнительные напряжения изгиба, из-за чего приходится увеличивать сечение стержня, а следовательно, и массу конструкции. Тот же недостаток, но в меньшей степени, присущ конструкции на рис. 52,6, где внецентренный изгиб возникает вследствие асимметрии сечения стержня относительно направления действия сил. В рациональной конструкции (рис. 52, в) с симметричными относительно нагрузки сечениями нагрузка приводится к чистому сжатию; при прочих равных условиях масса конструкции получается наименьшей.

влияния поперечных компонентов нагрузки на прочность и жесткость де» тали, влияния жесткости опор на распределение нагрузки, величину кромочных давлений и местных напряжений на участках приложения нагрузок. Если деталь посажена в опорах с натягом, то на посадочных участках возникают дополнительные напряжения смятия и сжатая. В сое» динениях с зазором при перемене направления идя при нулкадав нагрузки возникают удары, вызывающие дополнительные напряжения.

стадийный процесс, то напряжения, существующие в готовой детали, являются результатом наложения и взаимодействия напряжений, возникающих на каждой стадии процесса. Неоднородности еяитка переходят в поковку (или прокат), в результате обработки давлением появляются новые неоднородности. Механическая обработка, удаляя неоднородности, содержащиеся в снимаемых слоях металла, вызывает перераспределение напряжений, образовавшихся на предшествующих стадиях, и вносит в поверхностные -слон дополнительные напряжения. Термообработка, частично устраняя напряжения-, возникшие на предшествующих стадиях, вместе с тем вызывает появление новых напряжений.

Плоские днища 1 (рис. 155) 'при высоких внутренних давлениях неприемлемы. Более жесткими и прочными являются-вогнутые днища 2. Однако их деформация под действием давления вызывает распор обечайки и создает в ней дополнительные напряжения изгиба. Кроме того, вогнутые днища заметно уменьшают рабочий объем резервуара. Выпуклые днища 3 и близкие к ним конические 4, напротив, сдерживают радиальные деформации обечайки.

Установка шпилек на самотормозящей тугой резьбе (9) не вызывает в системе дополнительные напряжения, за исключением незначительных,

в брусе и дают погрешности только в тех областях бруса, которые непосредственно прилегают к месту приложения нагрузок. Дополнительные напряжения, накладывающиеся на основные в отмеченных областях, носят название местных напряжений.

фированием колебаний в чугуне и мень шим модулем упругости, что уменьшает дополнительные напряжения от смещения опор.

Экспериментами установлено, что прочность сцепления понижается, если вал или ось испы тывает переменные напряжения изгиба аи, а следовательно, дополнительные напряжения сдвига в стыке. При этом предельный коэффициент трения (сцепления) сдвига на поверхности контакта от полной нагрузки уменьшается на величину, пропорциональную а„ и отношению d/i.

Основное условие обычно выражается в виде некоторой функции, экстремум которой должен определить требуемые параметры синтезируемого механизма. Эту функцию обычно называют целевой функцией. Ниже, при рассмотрении задач приближенного синтеза зубчатых, кулачковых и рычажных механизмов будут показаны примеры различных целевых функций. Так, например, для зубчатого механизма это может быть его передаточное отношение, для кулачкового механизма — заданный закон движения выходного звена, для рычажного механизма — оценка отклонения шатунной кривой от заданной и т. д. Дополнительные ограничения, накладываемые на синтезируемый механизм, могут быть представлены или в форме каких-либо функций, или чаще в виде некоторых алгебраических неравенств.

точек А и D — центров вращения звеньев четырехзвенника, входящих в кинематические пары со стойкой. Точки Вг и ба должны лежать на окружности с центром в Л, а точки С\ и С2 — на окружности с центром вО. Через две точки можно провести бесчисленное множество окружностей. Геометрическим местом центров этих окружностей является прямая / — /, перпендикулярная к отрезку BlB.i к проходящая через середину п этого отрезка. Точку А можно поместить в любой точке прямой /—/. Аналогично точка D может быть выбрана в любом месте прямой 2—2, перпендикулярной к отрезку С,С2 и проходящей через его середину т. Таким образом, для указанного задания можно построить бесчисленное лчюжество механизмов, удовлетворяющих заданным условиям. Дополнительные ограничения могут быть наложены, если, например, поставить условие, чтобы механизм был двухкривошип-ный или кривошипно-коромыеловый и т. д.

ния, может быть различной, но разные конструкции соединения имеют и различную работоспособность. Это обусловлено тем, что в реальных механизмах из-за неизбежных неточностей изготовления и монтажа, деформаций звеньев при действии эксплуатационных нагрузок и износа поверхностей элементов кинематических пар в процессе эксплуатации появляются избыточные связи и подвижности. Избыточные связи создают дополнительные ограничения на подвижность звеньев механизмов, вследствие чего конструкция становится статически неопределимой. Их удаление не изменяет кинематику звеньев, а приводит лишь к перераспределению усилий в со-

Рассмотренная методика отличается гибкостью, поскольку позволяет включать в нее различные дополнительные ограничения типа: отрицательные рихтовки рельсов или балок запрещены; рихтовки балок или рельсов любого знака запрещены и т.д. В этих случаях достаточно при вычислении "чистых" отметок (см. п. 1) исключить г, или Ь, и вычисленную рихтовку R, компенсировать подкладкой в разрешенном месте.

Накладывая дополнительные ограничения, можно найти в пределах блокирующего контура возможные решения.

Основное условие обычно выражается в виде некоторой функции, экстремум которой должен определить требуемые параметры синтезируемого механизма. Эту функцию обычно называют целевой функцией. Ниже, при рассмотрении задач приближенного синтеза зубчатых, кулачковых и рычажных механизмов будут показаны примеры различных целевых функций. Так, например, для зубчатого механизма это может быть его передаточное отношение, для кулачкового механизма — заданный закон движения выходного звена, для рычажного механизма — оценка отклонения шатунной кривой от заданной и т. д. Дополнительные ограничения, накладываемые на синтезируемый механизм, могут быть представлены или в форме каких-либо функций, или чаще в виде некоторых алгебраических неравенств.

точек А и D — центров вращения звеньев четырехзвенника, входящих в кинематические пары со стойкой. Точки Вг и В2 должны лежать на окружности с центром в А, а точки Ct и С2 — на окружности с центром вО. Через две точки можно провести бесчисленное множество окружностей. Геометрическим местом центров этих окружностей является прямая 1 — 1, перпендикулярная к отрезку BtB2 и проходящая через середину п. этого отрезка. Точку А можно поместить в любой точке прямой 1—/. Аналогично точка D может быть выбрана в любом месте прямой 2—2, перпендикулярной к отрезку СхСз и проходящей через его середину т. Таким образом, для указанного задания можно построить бесчисленное множество механизмов, удовлетворяющих заданным условиям. Дополнительные ограничения могут быть наложены, если, например, поставить условие, чтобы механизм был двухкривошип-ный или кривошипно-коромысловый и т.д.

Уравнения, определяющие экстремальные величины s'uaKC и s^aKC, могут быть использованы как условия, которые необходимо учитывать при решении задач метрического синтеза. В общем случае они накладывают дополнительные ограничения на выбор г, v, X.

Блокирующий контур. Все дополнительные ограничения, которым надо удовлетворить при синтезе зубчатых зацеплений в той или иной форме зависят от коэффициентов смещения. Для выбора этих коэффициентов составляются справочные карты в виде графиков зависимости между коэффициентами х\ и х2 при заданной величине какого-либо качественного показателя зацепления (коэффициента перекрытия, отсутствия интерференции и т. п.). Каждый график рассчитывается для определенного сочетания чисел зубьев z\ и z2. Совокупность графиков, построенных по граничным (предельным) значениям показателей зацепления, выделяет на плоскости коэффициентов х\ и х2 область допустимых их значений. Контур, выделяющий эту область, называется блокирующим контуром.

Для пояснения этой мысли рассмотрим задачу о проектировании главной кинематической цепи двигателя внутреннего сгорания. Заданным параметром является ход поршня s03 = s3max — S3min-Для центрального кривошипно-ползунного механизма s03 однозначно определяют радиус гг кривошипа. Так как для этого механизма ход есть расстояние между крайними положениями ползуна, то г\ == 5оя/2. Чтобы кривошип кривошипно-ползунного механизма мог делать полный оборот, его длина rl должна быть меньше длины шатуна /., (как это легко обнаружить с помощью простого графического построения). Таким образом, любой шатун, у которого /2 > rlt удовлетворяет заданным условиям. Поэтому его длина /2 является свободным (не заданным) параметром синтеза. Для того же, чтобы найти единственное и наилучшее решение поставленной задачи, нужно сформулировать дополнительные требования и дополнительные ограничения, а затем решить задачу на отыскание экстремума некоторой функции поставленной цели. Например, в рассмотренном примере можно искать оптимальный размер /2 шатуна из условий наилучшей динамики механизма. В нашем курсе мы не имеем места для изучения специфических задач синтеза механизмов.

вершин зубьев (см. рис. 148). Блокирующий контур. Все дополнительные ограничения, которым надо удовлетворить при синтезе зубчатых зацеплений (отсутствие подрезания и заострения зуба, обеспечение минимального значения коэф-фициента перекрытия, равно-прочность зубьев, отсутствие интерференции и т. п.), в той или иной мере зависят от величин смещений при нарезании колес. Для выбора коэффициентов смещения х\ и х^ составляются справочные карты в виде графиков зависимости между х2 и х\ при заданной величине какого-либо качественного показателя зацепления. Каждый график рассчитывается для определенного сочетания чисел зубьев zi и 22. Совокупность графиков, построенных по граничным (предельным) значениям показателей зацепления, выделяет на плоскости коэффициентов смещений х\ и xz область допустимых значений этих коэффициентов. Контур, выделяющий эту область, называется блокирующим контуром.