Изменяющихся параметров

Диаграммы на рис. 167 составлены для симметричных знакопеременных циклов при синфазно изменяющихся напряжениях t и а. Закономерности, вытекающие из этих диаграмм, распространяют и на асимметричные циклы, а также на случаи асинфазного изменения т и ст..

Степень влияния местных напряжений на прочность детали существенно зависит от характера нагружения и материала. При расчете конструкции из пластичных материалов, работающей в условиях статического нагружения, местными напряжениями пренебрегают. Это объясняется тем, что при росте нагрузки напряжения в зоне концентрации, достигнув предела текучести, не возрастают до тех пор, пока во всех соседних точках они не достигнут того же значения, т. е. пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали. Для оценки снижения прочности вводят эффективный коэффициент концентрации, равный отношению предела выносливости а_1 гладкого полированного образца к пределу выносливости образца с концентратором напряжений, абсолютные размеры которого такие же, как и у гладкого образца:

Многочисленные опыты позволили установить, что при циклически изменяющихся напряжениях дело обстоит иначе. На предел выносливости материала влияет ряд факторов, наиболее существенными из которых являются концентрация напряжений, шероховатость поверхности и абсолютные размеры детали.

Неподвижные оси обыч- HSQE33 но работают в более благоприятных условиях при д) постоянных или мало изменяющихся напряжениях, но^для них требуются бо-лее сложные и

грузка полосы с отверстием медленно возрастает, то при некотором ее значении напряжения у краев отверстия достигнут предела текучести. При дальнейшем росте нагрузки напряжения в указанных точках увеличиваться не будут, а в соседних будут возрастать, пока и в них значения напряжений не достигнут предела текучести. Так будет продолжаться, пока распределение напряжений в рассматриваемом сечении не станет равномерным. Иначе обстоит дело при циклически изменяющихся напряжениях. Многократное изменение напряжений в зоне концентратора напряжений приводит к> образованию и дальнейшему развитию трещины с последующим усталостным разрушением детали.

47. Гецов Л. Б. Деформационный критерий разрушений материалов при циклически изменяющихся напряжениях и температурах.— Энергомашиностроение, 1972, № 10.

Диаграммы на рис. 167 составлены для симметричных знакопеременных циклов при синфазно изменяющихся напряжениях t и ст. Закономерности, вытекающие из этих диаграмм, распространяют и на асимметричные циклы, а также на случаи асинфазного изменения t и ст.

Специальным видом конструкционной стали является углеродистая и легированная сталь, применяемая для изготовления рессор, буферов и пружин в машиностроении и транспорте. Эти детали работают преимущественно в условиях воспринятия динамических нагрузок — толчков и сотрясений или многократных вибрационных колебаний нагрузки, а также при длительных плавно изменяющихся напряжениях (пружины, применяемые в качестве аккумуляторов энергии). Металл для этих деталей, во избежание их поломок или осадки, должен обладать высокими пределами упругости и выносливости (усталости) при достаточной вязкости. Поэтому для изготовления таких деталей применяется термически обрабатываемая сталь ряда марок, общим признаком которых является относительно высокое содержание углерода (0,5—1,2%). Наряду с более дешёвыми углеродистыми марками для ответственных рессор и пружин применяются марки с повышенным содержанием кремния и марганца. Для весьма напряжённых деталей, подвергающихся многократным переменным нагрузкам, применяются .легированные марки с присадкой хрома и ванадия, а для работающих при особых условиях — также вольфрама или никеля.

Испытания на ползучесть при циклически изменяющихся напряжениях (tip = 10 %) представлены на рис. 4.42. Если испытания проводятся при <7тах — = 240 МН/м2 и отт = 120 МН/м2 (светлые кружки), то скорость деформации при приложении ошах увеличивается, поэтому расчет с помощью механического уравнения состояния обычно приводит к заниженной деформации (штриховые линии). В случае, когда атах = 240 МН/м2 и ат1п = 0 (темные кружки), происходит значительный возврат деформации непосредственно после снятия напряжения; расчет с помощью механического уравнения состояния (штриховые линии) приводит к несколько завышенной- деформации.

Так как область контакта *увеличивается медленно, то полная величина эффективного коэффициента концентрации при циклически изменяющихся напряжениях получается лишь при очень большом числе циклов- На этом основании в уравнении (7.6) выбирается высокое значение постоянной Ь, определенной экспериментально и имеющей величину порядка 1000. Отсюда при циклически изменяющихся напряжениях и разрушении при п lg циклах эффективный коэффициент концентрации выражается приблизительным соотношением

Водородная усталость стали при циклически изменяющихся напряжениях может наблюдаться в чистом виде при катодной защите стальных объектов, подверженных циклическим напряжениям в коррозионных средах. Катодная защита устраняет частично или полностью анодные процессы на защищенном объекте, т.е. коррозионное разъедание и растворение металла, но не устраняет, а наоборот усиливает такие катодные процессы, как выделение ионов водорода на металле. Последнее приводит к наводороживанию металла, что вызывает появление водородной хрупкости, характеризующейся снижением пластичности и сопротивления отрыву. Проявление водородной хрупкости при циклическом нагружении металла и является, в сущности говоря, водородной усталостью.

Разрядка установки также происходит в условиях непрерывно изменяющихся параметров. Состояние раствора в генераторе-абсорбере в конце зарядки определяется точкой 4' (см. рис. 5.11,6). В этом состоянии концентрация раствора равна р.к, температура — tr.K и давление — рк.

На построение системы саморегулирования существенное влияние оказывают скорости действующих на машину процессов. Именно они определяют метод контроля изменяющихся параметров, периодичность или непрерывность работы механизмов под-наладки. Для быстропротекающих процессов, процессов средней скорости и медленных структура системы саморегулирования будет различна. В последние годы появился ряд систем автоматической подналадки или стабилизации работы машин с функциями приспособляемости и защиты от влияния различных воздействий на устойчивую работу оборудования.

При воздействии быстропротекающих процессов в системах саморегулиррвания должен быть обеспечен непрерывный контроль изменяющихся параметров и возможность непрерывного регулирования (подналадки) механизмов машин.

При воздействии на оборудование процессов средней скорости (изменение температуры как самой машины, так и окружающей среды, износ режущего инструмента) для систем автоматической подналадки характерно наличие непрерывного контроля изменяющихся параметров и периодическое регулирование механизмов. Например, широко известны методы активного контроля деталей и методы компенсации износа шлифовальных кругов в станках (см. рис. 145).

искать в виде <7/ = В^ (О cos Ф/-" (t), причем для каждой формы может быть реализовано одно дополнительное условие вида (4.82). При этом в случае медленно изменяющихся параметров оказывается, что 'q} t=> —р2 (t) qf. Отсюда следует, что матрица переноса для инерционного элемента может быть представлена как (см. п. 12)

2) .несмотря па то, что введение дополнительных колебании вызывает некоторые нарушения технологического процесса экструзии, второй метод может применяться с использованием естественных флюктуации i»(t) и о)(/), в особенности для определения изменяющихся параметров привода М0 и kc, которые зависят от температурных режимов зон обогрева и информация об изменении которых может опера.. тивно использоваться для адаптации зон обогрева цилиндра пресса:

износа или поломки инструмента по крутящему моменту в приводе (по силе тока в обмотках электродвигателя) и виброакустические методы контроля (здесь предложено много вариантов). Предстоит еще большая работа по отбору и усовершенствованию этих методов. Для многоцелевых станков наиболее актуальна разработка методов контроля, диагностирования и прогнозирования точности позиционирования столов и шпинделей при различных длинах ходов или углов поворота и при различных начальных положениях, а также при реверсировании движения. Необходим также контроль равномерности подачи, запись характера изменения динамических нагрузок в приводе, на ходовых винтах в диагностических целях, исследование ускорений при ускоренных перемещениях выходных звеньев механизмов, в том числе манипуляторов для смены инструмента, магазинов, роботов. Контроль цикла работы и исполнения заданных движений не представляет трудностей ввиду наличия внутренних датчиков и микропроцессоров в стойках управления (ПК). ПК предусматривают возможность контроля температуры (в самой стойке, электродвигателей и т. п.) и других статических или медленно изменяющихся параметров, для которых применимы допусковые методы контроля, а также выполняют тестовыми методами ряд операций: самоконтроля. Ввиду повышения за последние годы надежности, контроля и ремонтопригодности систем управления все большее значение приобретает диагностирование и прогнозирование надежности основных механизмов обрабатывающих центров, вызывающих наиболее длительные простои.

На основе этой теории удалось решить задачу раздельной регистрации каждого из изменяющихся параметров и создать надежно действующую аппаратуру, позволяющую осуществлять:

В Сибирском энергетическом институте АН СССР разработана система математических моделей и алгоритмов поэтапной оптимизации непрерывно и дискретно изменяющихся параметров отдельных элементов парогенератора применительно к ЭВМ типа БЭСМ [Л. 86]. Сложная структура современных парогенераторов и их математического описания, отсутствие полной достоверной информации затрудняют разработку и реализацию программ комплексной оптимизации парогенераторов в полном объеме.

Наряду со способами сокращения информации, связанными с уменьшением числа учитываемых параметров (например с отбрасыванием малозначащих параметров, заменой мало изменяющихся параметров уставками, автоматическим регулированием отдельных параметров и определением некоторых внутренних связей в исследуемой системе и др.),' из формулы (2) вытекает еще один — сокращение (или укрупнение) измерительных шкал параметров.

Если все значения изменяющихся параметров, поступившие с датчиков машины, полностью совпадут с какой-либо комбинацией тех же параметров, поступившей из читающего блока, устройство управления дает сигнал на считывание соответствующей комбинации ответов — данных о требуемых положениях регулирующих механизмов, которые поступают в блок памяти управляющего устройства.