Жесткости динамометра

ности везде одинаковой. Для увеличения жесткости целесообразно применение ребер.

быть по возможности везде одинаковой. Для увеличения жесткости целесообразно применение ребер.

Следует соблюдать большую осторожность при уменьшении запасов надежности и вводить конструктивные изменения только после тщательной экспериментальной или, лучше, эксплуатационной проверки. Выигрыш в массе от увеличения расчетных напряжений в большинстве случаев невелик из-за относительно небольшого удельного веса расчетных деталей в конструкции большинства машин. Риск же значителен. В первую очередь снижается жесткость деталей, которая во многих случаях определяет работоспособность конструкции. Уменьшение жесткости может вызвать появление добавочных, трудно учитываемых нагрузок, ухудшающих условия работы деталей. 'Поэтому при повышении расчетных напряжений Обязательны аналитическая или экспериментальная проверка степени уменьшения жесткости. Целесообразно сгнетать увеличение расчетных напряжений с конструктивными методами повышения жесткости (придание деталям рациональных форм).

Более жестки и прочны отсеки -1 с двойными стенками (рис. 136). Для увеличения радиальной жесткости целесообразно стенки отсека связывать между собой сваркой пуклевок 2 на стенках отсека или вваркой трубок 3. Лучшие результаты дает введение кольцевых поясов жесткости 4-7. Аналогичное действие оказывает разделение отсека на несколько отсеков 8, 9 меньшей длины. Роль поясов жесткости в данном случае выполняют стыки отсеков1. Введение в отсеки конусов 10 и сводчатых элементов 11, 12 увеличивает не только радиальную, но и продольную жесткость.

Как видно -из графика, в диапазоне рк/ри — 0,4 ч- 0,65 (заштрихованная область) жесткости для каждого данного значения ^максимальны и практически постоянны (tgcx.= const). Этих значений рк/рн и следует' придерживаться при. проектировании подшипников. При расчетном значении и. определяемом из условия минимальных потерь на трение по выражению (2Q4),-диаметр капилляра следует выбирать так, чтобы значения рк/рн на рабочих режимах находились в пределах рк/рн = 0,4 ч- 0,65. Если в эксплуатации возможно повышение нагрузки (уменьшение h), то для сохранения достаточной жесткости целесообразно на номинальном режиме придерживаться нижних значений (рк/Ря = 0.4). Если же в эксплуатации возможны периоды работы на малых нагрузках (увеличение Л), то следует выбирать более высокие расчетные значения (рк/рн = 0,65 •-=- 0,7). В среднем можно принимать РЦ/РН = 0,5.

ности везде одинаковой. Для увеличения жесткости целесообразно применение ребер. ,

Следует соблюдать большую осторожность при уменьшении запасов надежности и вводить конструктивные изменения только после тщательной экспериментальной или, лучше, эксплуатационной проверки. Выигрыш в массе от увеличения расчетных напряжений в большинстве случаев невелик из-за относительно небольшого удельного веса расчетных деталей в конструкции большинства машин. Риск же значителен. В первую очередь снижается жесткость деталей, которая во многих случаях определяет работоспособность конструкции. Уменьшение жесткости может вызвать появление добавочных, трудно учитываемых нагрузок, ухудшающих условия работы деталей. Поэтому при повышении расчетных напряжений обязательны аналитическая или экспериментальная проверка степени уменьшения жесткости. Целесообразно сочетать увеличение расчетных напряжений с конструктивными методами повышения жесткости (придание деталям рациональных форм).

Более жестки и прочны отсеки 1 с двойными стенками (рис. 136). Для увеличения радиальной жесткости целесообразно стенки отсека связывать между собой сваркой пуклевок 2 на стенках отсека или вваркой трубок 3. Лучшие результаты дает введение кольцевых поясов жесткости 4 — 7. Аналогичное действие оказывает разделение отсека на несколько отсеков 8, 9 меньшей дрганы. Роль поясов жесткости в данном случае выполняют стыки отсеков. Введение в отсеки конусов 10 и сводчатых элементов 11, 12 увеличивает не только радиальную, но и продольную жесткость.

Как видно-из графика, в диапазоне рк/Ра — 0>4 -=- 0,65 (заштрихованная область) жесткости для каждого данного значения ^максимальны и практически постоянны (tga.= const). Этих значений рк/рн и следует" придерживаться при. проектировании подшипников. При расчетном значении А, определяемом из условия минимальных потерь на трение по выражению (204), диаметр капилляра следует выбирать так, чтобы значения рк/рн на рабочих режимах находились в 'пределах рк/рн = 0,4 -j- 0,65. Если в эксплуатации возможно повышение нагрузки (уменьшение ft), то для сохранения достаточной жесткости целесообразно на номинальном режиме придерживаться нижних значений (рк/р„ = 0,4). Если же в эксплуатации возможны периоды работы на малых нагрузках (увеличение К), то следует выбирать более высокие расчетные значения (рк/рн = 0,65 '-г 0,7). В среднем можно принимать р^/Рн ~ 0,5.

Для построения очертаний изогнутой оси бруса переменной жесткости целесообразно применить метод построения при помощи веревочного многоугольника; для этой цели необходимо:

В зависимости от вида исполнительного устройства различают гидравлические, пневматические, электромеханические, электромагнитные системы активной виброизоляции. Выбор типа системы определяется предъявляемыми к ней техническими требованиями. Так, при необходимости обеспечения высокой статической жесткости целесообразно использовать гидравлическую систему. Пневматические системы, особенно пневмоструйные, позволяют получать малые величины статической жесткости. Электромагнитные системы обладают малой инерционностью и позволяют в широких пределах варьировать амплитудно-частотные характеристики.

Табличный метод расчета. При большем числе участков различной жесткости целесообразно применить табличный метод расчета непосредственно по формулам (41) и (45). Интеграл вычисляют приближенным методом но правилу трапеций. Последовательность расчета показана на следующем примере.

деформации. Для сохранения закона деформирования e = const необходимо использовать динамометры различной жесткости для низких и высоких скоростей ударного нагружения. Неправильный выбор жесткости динамометра может привести к испытанию с постоянной величиной нагрузки вместо постоянной скорости деформирования. Так, при ударном нагружении со скоростью 2 м/с образца с отношением поперечных сечений рабочей части и динамометра ЛД/ЛР=10 повышение напряже-

При ударном нагружении с малой скоростью обеспечение достаточной жесткости динамометра, необходимой для поддержания заданного параметра испытания e=const, требует увеличения сечения динамометра, что ведет к понижению в нем уровня напряжений и деформаций, а следовательно, и к снижению величины сигнала с датчика. Последнее существенно затрудняет регистрацию в связи с возрастанием уровня (относительного) помех. Методика регистрации малых величин деформации с помощью полупроводниковых, пьезоэлектрических [416] или емкостных датчиков [267] (рис. 40) обладает рядом преимуществ.

Конструктивная и динамическая схемы испытательных машин в основном предопределяются применяемым способом сило-возбуждения. Обоснованный выбор способа возбуждения нагрузок может быть произведен при конкретизации характеристик прочности и жесткости объектов испытаний и параметров режима нагружения. При испытаниях стандартных образцов из конструкционных металлов на усталость осевая деформация образца не превышает 0,1 — 0,5 мм. С учетом жесткости динамометра и элементов силового замыкания машины максимальное реализуемое перемещение активного захвата может быть ограничено 0,5—2,0 мм. .

В методе ?2 = const очень важное значение имеет жесткость динамометрических устройств. Ее удобно характеризовать модулем (С) динамометра, который равен моменту, вызывающему смещение связанной с ним измерительной поверхности на 1 рад. Влияние жесткости динамометра на режим деформирования материала можно приближенно оценить следующим образом. Рассмотрим сначала приборы с коаксиальными цилиндрами, которые разделены узким зазором. Пусть задаваемая линейная скорость измерительной поверхности будет vt. Передаваемый через материал крутящий момент М вызывает угловое смещение «неподвижной»

На нисходящей ветви кривых т (у) часто наблюдается более или менее интенсивные колебания напряжения сдвига. Амплитуда и частота этих колебаний зависят от эластичности исследуемого материала, скорости деформации и жесткости динамометра так, что их интенсивность возрастает с увеличением эластичности исследуемой системы, скорости деформации и уменьшением жесткости динамометра. Колебания напряжения сдвига после перехода через предел прочности могут быть вызваны, по крайней мере, двумя причинами. Во-первых, особенностями разрушения структуры материала. Можно предполагать, что в двухкомпонентных системах, в которых один из компонентов проявляет высокую эластичность и содержится в относительно небольшой концентрации, разрушение структуры протекает неравномерно. В таком случае колебания напряжения сдвига носят затухающий характер. Однако они могут происходить с низкой интенсивностью и при неограниченно длительном деформировании материала, т. е. достигается только квазиустановившийся режим течения. Во-вторых, колебания напряжения могут быть обусловлены чередующимися отрывами материала от измерительных поверхностей и его прилипаниями к ним, что является одной из важнейших причин эластической турбулентности.

на достижение установившегося режима деформирования жесткости динамометра и инерции деталей, связанных с измерительной движущейся поверхностью, что делает начальную часть восходящей ветви кривой недостаточно надежной. Следует особенно отметить значительные трудности количественной оценки влияния указанных факторов на форму восходящей ветви кривых т (у), во всяком случае, на начальном ее участке.

После перехода через предел прочности не всегда удается достичь установившегося режима течения. Н. Н. Серб-Сербиной и П. А. Ребиндером [24] было обнаружено, что у высокоструктурированных глинистых суспензий после перехода через предел прочности и некоторого снижения напряжения сдвига вновь наблюдается его повышение, затем снова происходит падение напряжения и т. д. Многократные переходы через предел прочности могут совершаться длительно так, что невозможно достичь установившегося режима течения материала. В. П. Павлов и Г. В. Виноградов показали [19 ], что это явление имеет общее значение для тиксотропных пластичных дисперсных систем. Его проявление усиливается с понижением жесткости динамометра и задаваемой приводом скорости движения измерительных поверхностей. При низких скоростях только использование чрезвычайно жестких динамометров позволяет выйти на установившиеся режимы течения.

С уменьшением жесткости динамометра и задаваемой приводом скорости движения измерительной поверхности, с одной стороны, усиливается снижение напряжения при переходе через предел прочности, с другой стороны, — низкие скорости привода благоприятствуют восстановлению структуры, материала. Поэтому снижение скорости и жесткости динамометра вызывает возрастание

Рис. 32. Влияние жесткости динамометра и скорости движения измерительной поверхности на процесс структурной релаксации у пластичных материалов

Влияние жесткости динамометра и скорости движения одной из измерительных поверхностей на рассмотренное здесь явление колебания напряжений на нисходящей ветви кривых т (у) можно иллюстрировать опытами В. П. Павлова и Г. В. Виноградова с водной пастой бентонита, которая испытывалась на приборе с коаксиальными цилиндрами, снабженном мягким (с модулем 82 мн-м-рад'1) или жестким динамометром (с модулем 45 н-м-рад~1). Результаты этих опытов представлены на рис. 32. Здесь на нижней оси абсцисс отложена шкала деформаций. Она состоит из трех участков, построенных в разных масштабах с разрывами. Кривая / дает зависимость т (f) в опыте на мягком динамометре при скорости вращения внутреннего цилиндра 0, 16 об/ мин. Переход через предел прочности сопровождается практически моментальным падением напряжения. Вслед за этим начинаются его колебания, причем каждый раз повышение напряжения происходит более или менее медленно, а падение очень быстро. Падению

Наиболее существенно и показательно влияние жесткости динамометрических устройств при задании низких скоростей движения измерительных поверхностей в опытах, в которых регистрируются зависимости т (t) и т (у). Снижение жесткости динамометра увеличивает время достижения предела прочности, так как при одной и той же постоянной скорости привода возрастает время, необходимое для деформирования динамометра до напряжения, соответствующего т„. Кроме того, замедление достижения т„ в случае использования мягких динамометров приводит к натека-нию пластической деформации, что может значительно увеличивать у„.