Источники концентрации

1 U. 1 Источники колебаний и объекты виброзащиты

§ 10.1. Источники колебаний и объекты виброзащиты

1 U. 1 Источники колебаний и объекты виброзащиты

§ 10.1. Источники колебаний и объекты виброзащиты

источников колебаний в общем уровне вибрации двигателя. Их, выявление начинается с измерения общих уровней вибрации по контуру двигателя и построения вибродиаграмм, на основании которых определяются зоны максимальной вибрации и источники колебаний в этих зонах. Обычно для оценки удельного веса источников звуковой вибрации используется метод гармонического анализа.

Источники колебаний (звука) создают ряд областей повышенного давления, распространяющихся по воздуху. Давление в этих областях меняется в очень широких пределах, и измерять его в обычных единицах давления оказалось неудобным. Поэтому был выбран условный порог, к которому относят интересующие величины избыточного давления. Условный порог примерно соответствует порогу чувствительности уха человека к звуку частотой в 1000 Гц. Этот порог равен 2- 10~5 Па.

Такие гидродинамические источники колебаний, как неоднородность потока и вихреобразование, вызывают вибрацию в области частот 300—5000 Гц. Неоднородность потока вызывает появление частоты, кратной числу лопаток fa=zfp (где z — число лопаток, fp — частота вращения ротора).

Принцип Гюйгенса — Френеля: элементарные участки фронта волны можно рассматривать как источники колебаний, действующих в одной фазе; положение фронта волны в последующий момент времени совпадает с огибающей независимых друг от друга фронтов волн, создаваемых этими элементарными источниками. Этим принципом обычно пользуются при построении дифракционных картин.

При исследовании амплитудно-частотных характеристик приводов обычно используются электрические или механические источники колебаний момента. Электриче-скоеТколебательное нагрузочное устройство обычно представляет собой генератор постоянного тока. При подаче

11. Вибрационный расчет системы, содержащей многомерные источники колебаний и нагрузку ................. 78

11. ВИБРАЦИОННЫЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ МНОГОМЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ КОЛЕБАНИЙ И НАГРУЗКУ

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов металла (металлургического, технологическое!) или эксплуатационного происхождения), сквозных отверстий, резких переходов от толстого к тонкому сечению и т. д. приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию нормальных напряжений (рис. 26, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряжений. Пик напряжений «т,, тем больше, чем меньше радиус г концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: ст„ = 2onl/c/r, где а„ — номинальное (среднее) напряжение.

основные источники концентрации напряжений, вызванных формой и шероховатостью поверхности, контактные напряжения; происходит изнашивание и зарождаются трещины.

Вследствие возможного возникновения значительных динамических нагрузок должны быть исключены конструктивные решения с резкими изменениями сечений элементов и любые иные источники концентрации напряжений. Не рекомендуется схема балочной клетки, в которой нагрузки от пьедестала балансиров передаются на элементы связей боковых вертикальных ферм. При этом все усилия от балансиров будут передаваться на элементы решетки жесткой фермы, которая не может амортизировать динамический удар.

Рабочий орган экскаватора состоит обычно из трех цельносварных балок (рукояти, нижней и верхней стрелы) коробчатого прямоугольного сечения, соединенных шариирно и приводимых в движение гидравлическими цилиндрами (рис. 4). Сильно нагруженные места — это зоны шарнирных соединений, в которых выступают одновременно все источники концентрации напряжений (контактная нагрузка, сложная конструкционная форма, многие сварные

Источники концентрации напряжений Диаметр вала мм Стали и термическая обработка

2. Величина циклической вязкости не зависит от предела усталости. Чаще всего металлы с высоким пределом усталости обладают малой циклической вязкостью и использование их в конструкциях, где неизбежны источники концентрации напряжений, может оказаться менее выгодным по сравнению с металлами, имеющими меньший предел усталости, но значительно большую циклическую вязкость. Наилучшими металлами являются те, которые имеют высокий предел усталости при значительной циклической вязкости.

Если уровень термических напряжений недостаточен для разрушения металла за данный период времени, но достаточен для скалывания защитной пленки, то в локальных зонах вначале за счет интенсивной коррозии пластически деформированного чистого металла образуются питтинги, которые затем развиваются в более глубокие язвины. Эти источники концентрации напряжений ускоряют коррозионные процессы при периодическом нарушении защитного слоя. Со временем язвина разрастается в полость.

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов металла (металлургического, технологического или эксплуатационного происхождения), сквозных отверстий, резких переходов от толстого к тонкому сечению приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию нормальных напряжений (рис. 48, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряоюений. Пик напряжений ак тем больше, чем меньше радиус концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: ок — 2он У^с/r, где стн — номинальное (среднее) напряжение.

Простые классические критерии, обсуждавшиеся в разд. 15.1, различно описывают поведение типичных деталей, имеющих источники концентрации напряжений и работающих на усталость. Эта ; точка 'зрения, высказанная прежде автором [1013], объясняется тем, что не учитывается масштабный фактор.

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов металла (металлургического, технологического или эксплуатационного происхождения), сквозных отверстий, резких переходов от толстого к тонкому сечению и т. д. приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию нормальных напряжений (рис. 26, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряжений. Пик напряжений стк тем больше, чем меньше радиус г концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: сгк = 2crHJ/c/r, где ан — номинальное (среднее) напряжение.

б) при определении допускаемых напряжений для малопластичных материалов с однородной структурой (стали: закаленные с низким отпуском, легированные, работающие при низких температурах, инструментальные и др.) при статическом нагружении [формула (6)], источники концентрации напряжений понижают прочность деталей. Это происходит ввиду того, что в зоне концентрации местные напряжения не перераспределяются и не выравниваются вследствие отсутствия достаточной пластичности материалов. По этой причине в расчет вводят коэффициент концентрации напряжений Ks- Рост напряжений в данном случае, наблюдаемый в наиболее нагруженных точках, приводит к разрушению деталей.