Изменения движущего

К числу новых материалов относятся, в частности, высокопрочные титановые сплавы, более широкое применение которых в народном хозяйстве создаст условия для ускоренного освоения новой техники и технологии и обеспечит увеличение надежности и ресурса ее эксплуатации. До последнего времени титановые сплавы применяли в основном в авиационной и ракетной технике. Для широкого внедрения титановых сплавов в других отраслях промышленности требуются более разносторонние глубокие знания вопросов работоспособности и конструктивной прочности сплавов в различных условиях нагружения, особенно при циклических нагрузках в агрессивных средах. Вопрос о закономерностях изменения долговечности и выносливости сплавов важен еще и потому, что опыт их эксплуатации сравнительно невелик, а влияние различных факторов, определяющих надежность и долговечность, изучено недостаточно.

Коэффициент изменения долговечности Km=tg

Судить о характере изменения долговечности поврежденного материала в зависимости от уровня напряжения и длительности его действия можно по относительному изменению параметров кривых усталости поврежденного материала. При низком напряжении. l,120_i изменение параметров Акт соответствует изменению микротвердости, но протекает более интенсивно. При более высоких напряжениях значения Лит уменьшаются по мере накопления усталостного повреждения. Между изменениями микротвердости, предела усталости, долговечности и степенью усталостного повреждения, а также длительностью стадии упрочнения и разрыхления в зависимости от уровня напряжения и типа материала имеется определенная связь.

изменения долговечности 14 использования прочности 15 масштаба 14, 27 сопротивления росту трещины 15, 37 циклической перегрузки 15

При постоянном давлении изменения растягивающей силы в обследованном интервале изменения долговечности очень малы

Как видно, уравнения (5.30) и (5.31) учитывают влияние асимметрии во всем диапазоне изменения долговечности.

Рис. 55. Зависимость изменения долговечности ЛЛ? от длины трещины в момеп'1 динамической перегрузки

Из зависимости (11) при о в ~ (1/ао) Для относительного изменения долговечности &NC

В качестве примера выполнен расчет коррекции и изменения долговечности ОПК при следующих исходных данных: диаметр крута 2>0 = 1700 мм; диаметр ролика ctp - 30 мм; длина ролика •&? = 0,85 dp - 0,85-30 = 25,5 мм; осевой зазор в подшипнике уа -0,5 MUi Нагрузка на ролик от опрокидывающего момента Л/м = 8000 Н. Нагрузка на ролик от осевой силы Л/д =» 4000 Н. 2/ * ?г * 15 мм.

Как и при жестком нагружении, наблюдается эффект «залечивания» повреждений при высокотемпературной выдержке в полуцикле сжатия, однако проявляется он в меньшей степени; соответствующие кривые при выдержке располагаются левее, а разница в данных оказывается более заметной. Причиной несоответствия в характере изменения долговечности для жесткого и мягкого режи-

Применяя метод оценки выживаемости для определения предела усталости и его распределения и метод испытаний с постоянными амплитудами напряжения для определения долговечности и ее распределения при нескольких значениях амплитуды напряжения в ограниченном диапазоне изменения долговечности, можно построить семейство кривых усталости равной вероятности разрушения. Схематично такое семейство кривых показано на рис. 10.6.

Хотя приведенное описание далеко не исчерпывает всех методов, оно свидетельствует о необходимости тщательного планирования и осуществления программы исследований усталости, если требуется достичь желаемых целей и получить наиболее статистически достоверные данные с максимальной эффективностью и минимумом затрат. Для получения кривых усталости равной вероятности разрушения рекомендуется совместное использование метода испытаний при постоянной амплитуде напряжений в ограниченном диапазоне изменения долговечности и метода «вверх — вниз» для очень боль-

Однако существуют машины, в которых влияние скорости на силы и моменты выражено очень резко. К ним относятся, например, асинхронные и шунтовые двигатели, получившие наиболее широкое распространение в промышленном электроприводе. Механические характеристики этих машин — в их рабочей части — представляют собой практически прямую линию, расположенную почти вертикально (например, рис. 4.1, 4.5, б). Это значит, что даже небольшие колебания угловой скорости вызывают заметные изменения движущего момента. Поэтому следует ожидать, что резко выраженная зависимость момента от скорости должна оказать свое влияние на результаты динамического анализа и синтеза.

Однако существуют машины, в которых влияние скорости на силы и моменты выражено очень резко. К ним относятся, например, асинхронные и шунтовые двигатели, получившие наиболее широкое распространение в промышленном электроприводе. Механические характеристики этих машин — в их рабочей части — представляют собой практически прямую линию, расположенную почти вертикально (например, рис. 4.1, 4.5, б). Это значит, что даже небольшие колебания угловой скорости вызывают заметные изменения движущего момента. Поэтому следует ожидать, что резко выраженная зависимость момента от скорости должна оказать свое влияние на результаты динамического анализа и синтеза.

Расчет выполняется при ряде упрощающих предположений в отношении закона изменения движущего момента. Результаты расчета могут быть уточнены, если в уравнение движения подставить значение /п, подсчитанное по формуле (10,7), и, интегрируя уравнение (9,2), определить зависимость ю = <о(/).

3. Линеаризация уравнений движения. Рассмотрим метод ли« неаризащш уравнений движения механизмов с нелинейными функциями положения, основанный на предположении о близости законов движения механизмов с упругими звеньями к законам движения жестких механизмов. Пусть первоначально для механической системы, изображенной на рис. 19, была выбрана динамическая модель с жесткими звеньями, описываемая уравнением (3.35). Присоединяя к этому уравнению характеристику двигателя, получим (для неуправляемой машины) полную систему уравнений движения машины. Предположим, что нам удалось определить некоторое решение этой системы уравнений, определяемое функциями времени qa(t), M№(t). Примем qn(t) за программное движение, a MRn(t) — за программный закон изменения движущего момента. Отклонения от программного движения, вызванные податливостью звеньев механизма, будем рассматривать как динамические ошибки. Ищем решение системы уравнений (3.40) в виде

В связи с возрастающими скоростями движения элементов машин, роль динамических расчетов непрерывно повышается. Задача создания достаточно прочной и неметаллоемкой машины, способной противостоять возникающим внешним статическим и динамическим силам при их наиболее неблагоприятном сочетании, все время усложняется и требует при своем решении рассмотрения многих факторов, которые ранее, при ограниченных скоростях, могли и не учитываться. Поэтому возникла необходимость'/ замены применяемого ранее статического расчета динамическим,) л при котором машина рассматривается комплексно, как единый I' электромеханический агрегат. Действующие в нем внешние силы определяются не только сопротивлениями на рабочем органе, но и законами изменения движущего момента как функции времени или скорости. Эта практика получила особое распространение применительно к машинам, приводящимся электродвигателями, механические характеристики которых достаточно четко выра- -. жаются аналитическими зависимостями. --'

На участке торможения шпиндельного блока также возможны три основных случая изменения движущего момента: 1) М"ир ^> О (момент трения в опорах шпиндельного блока AfTp больше инерционной составляющей момента Мин, станок 2); 2) Мпр ^ О (на некотором участке AfTp = Мпн, станки 3—6); 3) Мпр <.' О (станок 1).

в общем виде. Поэтому оценку влияния закона изменения движущего усилия привода произведем с помощью аналитических зависимостей, приближенно описывающих динамические характеристики привода.

В случае изменения движущего усилия привода по закону P=const (фиг. 4, прямая I) в расчете предельной скорости первой массы принята установившаяся скорость подъема порожнего ковша.

Учет частичного запрокидывания стрелы и податливости ее подвески при переподъеме ковша шагающего экскаватора приводит к значительному снижению расчетных динамических нагрузок. Характер изменения движущего усилия, развиваемого в период стопорения механизма при переподъеме ковша, суще-

Часто влияние статических сопротивлений механизма учитывают путем уменьшения максимального момента на соответствующую величину при сохранении неизменным закона изменения движущего усилия и соответственно коэффициента заполнения диаграммы. Это приводит к определенной погрешности, так как фактически с возрастанием статических сопротивлений разгон осуществляется не по всей кривой изменения движущего усилия, а только по определенной части ее. В связи с этим в зависимости от величины сопротивления изменяется и коэффициент заполнения диаграммы движущего усилия.

Характер изменения движущего момента МЭв (со) зависит от типа двигателя и находится путем аппроксимации рабочей части механической характеристики двигателя. Для электрических двигателей определяется по формуле (431). При этом следует иметь в виду, что в период установившегося переходного процесса из-

Механическая характеристика двигателя устанавливает связь между законом изменения движущего момента и законом изменения угла поворота вала двигателя. Д1Я некоторых классов двигателей можно принять, что движущий момент MD не зависит от закона движения ф (/).