Исследований процессов

В четвертое издание учебника по сравнению с предыдущим внесены следующие изменения. Все формулы представлены так, что остаются справедливыми для любой системы единиц физических величин. В справочных данных и примерах расчета используется только Международная система единиц. Расчеты на ресурс распространены на зубчатые (шлицевые) соединения в соответствии с ГОСТ 21425—75 и на клиноременные передачи — ГОСТ 1284.3—80. В расчетах на ресурс зубчатых передач и подшипников качения использована общая методика по типовым графикам нагрузки. Дана современная методика расчета конических передач с круговыми зубьями. Использована теория вероятности при расчетах прессовых соединений, подшипников скольжения и качения, также результаты современных исследований прочности волновых передач и передач Новикова. Внесены изменения в методику изложения некоторых разделов курса. Все эти изменения связаны с быстрым развитием отечественной науки в области машиностроения, которому уделяется первостепенное внимание в планах нашей партии и правительства, в решениях XXVI съезда КПСС.

Исследования прочности. Комплекс экспериментальных исследований прочности деталей машин состоит в исследовании:

собственно прочности — статической, циклической, ударной, при высоких и низких температурах, в условиях коррозии, ползучести, исследований прочности сцепления и т. д.

Об этом, в частности, свидетельствует результаты исследований прочности оболочек давления, ослабленных мягкими прослойками, полученные в работах /60, 72 — 73/. где было показано, что в результате контактного упрочнения мягких (разупрочненных) участков существенно возрастает несущая способность конструкций. Это позволило по-новому подойти к вопросам повышения работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Так, например, в работе /60/ была экспериментально подтверждена принципиальная возможность достижения равнопрочное™ механически неоднородных сварных соединений основному металлу оболочки путем регулирования величины теплового воздействия сварки и варьирования размеров зон разупрочнения (ширины мягких прослоек). К наиболее интересным результатам следует отнести и экспериментальные данные, полученные в /22, 73, 74/ при испытании труб 114x4.1 мм из сталей 15Г2СФ и 15Г2СФР с раз-упрочненными участками в околошовной зоне и сварных сосудов 123,4x11,55 мм из низко- и среднелегированных сталей с кольцевыми мягкими швами, подтверждающими неоднозначность механического поведения мягких прослоек в связи с проявлением эффекта их контактного упрочнения и выявляющие взаимосвязь параметров предельного состояния всей конструкции с геометрическими, прочностными и деформационными характеристиками сварных соединений. Следует особо выделить работы О. А Бакши и А.С Богомоловой /71, 72/, в которых вскрыт механизм контактного упрочнения неоднородных сварных соединений тонкостенных оболочковых конструкций и получены решения для некоторых распространенных конструктивных и силовых схем. В частности, исследовано напряженно-деформированное состояние поперечной мягкой прослойки в тонкостенной цилиндрической оболочке при ее осевом растяжении; продольной мягкой прослойкой, расположенной в цилиндрической оболочке, находящейся под воздействием внутреннего давления и осевой силы; экваториальной кольцевой мягкой прослойки в сферической оболочке давления. Однако, в целом результаты данных исследований не дают полной картины влияния двухосно-сти нагружения и места расположения мягкой прослойки в оболочковой конструкции в на ее несуигую способность хотя и являются хорошей основой для разработки общей расчетной модели.

Об этом, в частности, свидетельствует результаты исследований прочности оболочек давления, ослабленных мягкими прослойками, полученные в работах /60, 72 — 73/, где было показано, что в результате контактного упрочнения мягких (разупрочненных) участков существенно возрастает несущая способность конструкций. Это позволило по-новому подойти к вопросам повышения работоспособности сварных соединений оболочковых конструкций. Так, например, в работе /60/ была экспериментально подтверждена принципиальная возможность достижения равнопрочное™ механически неоднородных сварных соединений основному металлу оболочки путем регулирования величины теплового воздействия сварки и варьирования размеров зон разупрочнения (ширины мягких прослоек). К наиболее интересным результатам следует отнести и экспериментальные данные, полученные в /22, 73, 74/ при испытании труб 114x4,1 мм из статей 15Г2СФ и 15Г2СФР с раз-упрочненными участками в околошовной зоне и сварных сосудов 123,4х 11,55 мм из низко- и среднелегированных сталей с кольцевыми мягкими швами, подтверждающими неоднозначность механического поведения мягких прослоек в связи с проявлением эффекта их контактного упрочнения и выявляющие взаимосвязь параметров предельного состояния всей конструкции с геометрическими, прочностными и деформационными характеристиками сварных соединений. Следует особо выделить работы О.А. Бакши и А.С. Богомоловой /71, 72/, в которых вскрыт механизм контактного упрочнения неоднородных сварных соединений тонкостенных оболочковых конструкций и получены решения для некоторых распространенных конструктивных и силовых схем. В частности, исследовано напряженно-деформированное состояние поперечной мягкой прослойки в тонкостенной цилиндрической оболочке при ее осевом растяжении; продольной мягкой прослойкой, расположенной в цилиндрической оболочке, находящейся под воздействием внутреннего давления и осевой силы; экваториальной кольцевой мягкой прослойки в сферической оболочке давления. Однако, в целом результаты данных исследований не дают полной картины влияния двухосно-сти нагружения и места расположения мягкой прослойки в оболочковой конструкции в на ее несущую способность хотя и являются хорошей основой для разработки общей расчетной модели.

В результате экспериментальных исследований прочности и особенностей разрушения труб большого диаметра при нагружении внутренним гидростатическим давлением можно сформулировать следующие основные выводы:

Развитие исследований прочности деталей и узлов машин осуществлялось по трем основным направлениям: 1) определение действующих нагрузок и обоснование расчетных силовых схем; 2) определение полей напряжений и перемещений в элементах машин и конструкций; 3) определение несущей способности деталей машин и механических конструкций.

Достигнутые результаты научных исследований прочности в машиностроении нашли практическое приложение в создании новых и усовершенствовании существующих методов расчета и испытания деталей машин и элементов конструкций, широко используемых промышленностью. Эти результаты, а также опыт расчета на прочность и конструирование деталей машин получили обобщение в ряде монографий, руководств, справочников и учебников, подготовленных отечественными учеными за 50 лет Советской власти, что способствовало использованию на практике новых данных теоретических и экспериментальных работ. В ряде отраслей опубликованы руководства по прочности валов и осей, резьбовых соединений, пружин, зубчатых колес, лопаток и дисков турбомашин, корпусов котлов и реакторов, трубопроводов, сварных соединений и др. Разработанные методы расчета на основе исследований прочности оказали существенное влияние на улучшение конструкций деталей машин. Они количественно показали значение для прочности деталей уменьшения концентрации напряжений, снижения вибрационной напряженности, ослабления коррозионных процессов, улучшения качества поверхности, роль абсолютных размеров и многих других факторов.

К акту сдачи-приемки прилагаются паспорт магистрали, паспорта арматуры и акты ревизии и испытаний, сертификаты на трубы, электроды, акты лабораторных исследований прочности сварных швов на растяжение и загиб, заключения по проверке сварных стыков физическим методом контроля, копии паспортов сварщиков, журнал сварочных работ, а также все акты на скрытые работы промежуточной приемки: разбивки трассы, устройства оснований и засыпки траншей и котлованов, сварки труб и закладных частей сборных конструкций, антикоррозионной изоляции труб, укладки трубопроводов, монтажа строительных конструкций, заделки и омоноличивания стыков сборных элементов, тепловой изоляции трубопроводов, дренажных устройств и гидроизоляции, устройства электрозащиты, гидравлического или пневматического испытания, промывки трубопроводов и продувки паропроводов.

Тщательно пригнанные поверхности заготовки хорошо промывают химически чистым бензином и дают им полностью высохнуть на воздухе в течение 30 мин. Затем на подготовленные поверхности обоих концов заготовки наносят деревянной лопаточкой первый равномерный слой клея 88-Н (ТУ МХПУТ 880—58) и высушивают его в течение часа. Применение клея 88-Н рекомендуется на основании проведенных исследований прочности клеевого соединения при испытаниях на разрыв. После просушки первого клеевого слоя наносят второй тонкий слой. Высушивание второго слоя клея производится до перехода его в слегка липкое состояние, что в зависимости от толщины пленки, склеиваемой площади и температуры окружающего воздуха может

Нормы составлены на основании результатов проведенных за последние годы теоретических и экспериментальных исследований прочности элементов, находящихся под действием давления, с учетом накопленного опыта изготовления эксплуатации паровых котлов. Полученные данные позволили усовершенствовать расчет ряда котельных элементов в направлении повышения надежности, имеющей решающее значение для энергетики, в особенности при современных условиях ее развития, характеризующихся широким внедрением мощных энергетических' установок на высокие и сверхвысокие параметры пара.

Одной из основных задач, стоящих перед коррозионистами, является развитие научных исследований процессов коррозии и разработка на их основе более эффективных методов противокоррозионной защиты металлов. Для этого необходимо использование последних достижений в области экспериментальной физики, физической химии и металлографии, в частности более точных и удобных ускоренных методов определения коррозионной стойкости металлов, сплавов и их заменителей.

Результаты исследований процессов, связанных с соединением металлов, на основе синергетики должно привести к разработке принципиально новых технологических процессов (1), получению соединений из металлических материалов в аморфном состоянии, управлению химическим составом и химической стабильности сварного соединения, элективному регулированию кристаллической структурой и напряженно-деформационным Состоянием сварного соединения и конструкции, в целом. Кроме того, появляется возможность прогнозирования появления штатных дефектов формирования соединения: газовые поры, горячие и холодные трещины, предупреждение развития замедленного разрушения и пр.

. Приведены результаты исследований процессов структурообра; зования и формирования свойств горячедеформированных конструкционных сталей. Показаны возможности использования совместного воздействия пластической деформации и термической обработки для повышения качества металлопродукции и получения стали с заданными свойствами непосредственно в потоке прокатного стана. Проанализированы возможные технологические схемы новых процессов механохимикотермической обработки, контролируемой прокатки с регулируемым охлаждением, сфероидизирующей обработки, получения композиционных материалов.

Уравнение (1-1) является математическим выражением основного закона теплопроводности — закона Фурье. Этот закон лежит в основе всех теоретических и экспериментальных исследований процессов теплопроводности.

Уравнение (1-1) является математическим выражением основного закона теплопроводности — закона Фурье. Этот закон лежит в основе всех теоретических и экспериментальных исследований процессов теплопроводности.

Все более широкое использование находят радиоактивные изотопы и ядерные излучения в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний. Свыше полутора десятилетий в лечебных учреждениях Советского Союза применяются препараты радиоактивного йода для распознавания болезней щитовидной железы, изотопы фосфора и натрия — для исследований процессов гемодинамики (движения крови) при поражениях сердечно-сосудистой системы, изотопы йода и инертных газов (радона, ксенона, криптона) — для диагностирования опухолей мозга и пр. За последние годы значительно усовершенствованы и получили распространение в лечебной практике средства лучевой терапии, радиоактивные препараты (местные источники лучевой энергии), используемые для лечения злокачественных опухолей, и гамма-терапевтические облучающие установки глубокого проникающего воздействия (рис. 56), источниками гамма-излучений в которых служат радиоактивные изотопы кобальта-60 и цезия-137.

Но настоящая удача пришла лишь к Лавуазье. Началом исследований процессов горения можно считать его опыты (1772) по сжиганию алмазов с помощью зажигательного стекла, когда Лавуазье впервые правильно объяснил, что в результате образуется «связанный воздух» (углекислый газ). По выражению французского химика А. Фуркруа, 1777 г. был «годом истинной славы Лавуазье». В опубликованном мемуаре Лавуазье «О горении вообще» была представлена теория горения, полностью зачеркнувшая понятие о флогистоне. Суть ее, по словам Лавуазье, в следующем. При горении тел наблюдаются четыре явления, что, по-видимому, должно считать законом, от которого природа никогда не уклоняется. Эти наблюдения показывают: при горении выделяется свет или огонь, горение может происходить только в «чистом воздухе» (т. е. кислороде), масса сгоревшего вещества увеличивается точно на количество поглощенного воздуха, при горении неметаллических веществ в результате соединения с кислородом образуются кислоты, а при обжиге металлов — оксиды.

мощностью 1,2 кВт в настоящее время используется для исследований процессов упрочнения, резки и легирования материалов.

На основе проводимых исследований процессов сварки в лаборатории разрабатываются технологические варианты, а также схемы управления импульсами сварочного тока, конструкции механизмов сжатия, обеспечивающие более оптимальный и стабильный характер нагрева и деформирования металлов при сварке.

Приводятся результаты экспериментальных исследований-процессов истечения .нагретой воды, смеси горячей, воды с газ,ом и смеси влажного пара с газом. Устанавливается связь-весовых расходов истекающих сред с начальными параметрами-, геометрией канала и кризисными явлениями. Рассматриваются возможные модели течения и предлагаются расчетные зависимости. Дается анализ процессов в защитной оболочке при течах реакторного контура. Приводится экспериментальные данные изменения давления и температуры в оболочке, описываются способы снижения давления.

После аварии на АЭС «Три-Майл-Айланд» большое внимание уделяется тяжелым, или, как их стали называть, запроект-ным авариям, которые приводят в худшем случае к полному расплавлению ядерного топлива. Протекание таких аварий может отклоняться от постулированных проектных аварий в результате отказа тех или иных систем безопасности или неправильных действий операторов. Проведено значительное количество исследований процессов при таких авариях, которые предоставили информацию для определения их последствий.