Кратковременных статических

Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочности производя! в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске).

В расчете используют коэффициент перегрузки Кп=Ттах/ /Т, где Ттлк максимальный кратковременный действующий вращающий момент (момент перегрузки); Т1—номинальный (расчетный) вращающий момент. Общие пластические деформации в период действия кратковременных перегрузок будут отсутствовать, если возникающие при этом напряжения не будут превышать предел текучести материала.

Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства).

Расчет на прочность. На практике установлено, что для валов основным видом разрушения является усталостное. Статическое разрушение наблюдается значительно реже. Оно происходит под действием случайных кратковременных перегрузок. Поэтому для ea.no.t расчет на сопротивление усталости является основным. Расчет на статическую прочность выполняют как проверочный. При расчете на сопротивление усталости необходимо прежде всего установить характер цикла напряжений. Вследствие вращения вала напряжения изгиба в различных точках его поперечного сечения изменяются по симметричному циклу, даже при постоянной нагрузке (исключение составляют случаи, когда нагрузка вращается вместе с валом).

Проверку статической прочности производят в целях предупреждения пластических деформаций и разрушений с учетом кратковременных перегрузок (например, пусковых и т. п.). При этом определяют эквивалентное напряжение по формуле

При действии переменных нагрузок (например, в поршневых двигателях) поверхность вкладыша может выкрашиваться вследствие усталости. Усталостное выкрашивание свойственно подшипникам с малым износом и наблюдается сравнительно редко. В случае действия больших кратковременных перегрузок ударного характера вкладыши подшипников могут хрупко разрушаться. Хрупкому разрушению подвержены малопрочные антифрикционные материалы, такие, как баббиты и некоторые пластмассы.

В продолжительность времени цикла не включается время Lft пик действия кратковременных перегрузок, общее число циклов действия

* 1. Для соединений, подверженных действию кратковременных перегрузок, шлицы дополнительно проверяют на срез при этих перегрузках. 2. В случаях когда износ практически не допускается, должен производиться дополнительный расчет, учитывающий работу без износа при неограниченно большом числе циклов нагружения.

Передачу рассчитывают по наибольшей длительно передаваемой мощности N или соответствующему моменту на быстроходном валу М<$. Допустимость кратковременных перегрузок с моментом Мвпик проверяют по запасу сцепления

вкладышей* и заеданием. В случае действия кратковременных перегрузок ударного характера вкладыши подшипников могут хрупко разрушаться. Хрупкому разрушению подвержены малопрочные антифрикционные материалы, такие, как баббиты и некоторые пластмассы. Усталостное выкрашивание поверхности вкладыша при действии переменных нагрузок (двигатели внутреннего сгорания и т. п.) наблюдается сравнительно редко.

Наибольшую опасность для валов представляют усталостные разрушения, которые могут иметь место при действии циклических нагрузок. Для осей и валов тихоходных механизмов, изготовленных из сталей, подвергнутых нормализации либо высокому отпуску, возможно появление остаточных деформаций под действием кратковременных перегрузок.

Повышение температуры сильно влияет на все механические свойства; оно понижает пределы текучести и прочности и особенно склонность к упрочнению в процессе пластической деформации. При этом следует иметь в виду, что в условиях малой скорости на-груження разрушение происходит при более низких напряжениях, чем при обычных кратковременных статических испытаниях.

Результаты кратковременных статических испытаний и испытаний на ползучесть представлены на рис. 7.18—7.22. Несмотря на очень тщательное соблюдение технологии склейки,, известную проблему, которая так и не была решена, составило различие деформаций ползучести разных образцов при одинаковых температурах и напряжениях. Значительный разброс обнаружился и в величинах предельных напряжений.

Повышение температур сказывается на изменении статических и циклических свойств металлов и, следовательно, на процессах местного упругопластического деформирования и разрушения. При температурах, когда фактор времени проявляется несущественно (при отсутствии выраженных деформаций ползучести), изменение сопротивления образованию трещин малоциклового разрушения описывается через изменение характеристик кратковременных статических свойств [6, 7]. При этом уменьшение долговечности с повышением температур до 350° С у малоуглеродистых и низколегированных сталей связывается с деформационным старением (особенно при температурах 250—300° С) и уменьшением исходной пластичности. У низколегированных теплостойких сталей при температурах до 400° С уменьшение долговечности в зонах концентрации напряжений для заданных уровней номинальных напряжений объясняется уменьшением сопротивления упругопласти-ческим деформациям (при одновременном повышении предельных пластических деформаций). У аустенитных нержавеющих сталей

3. Испытание с параметром e=const, применяемое наиболее часто, обеспечивает регистрацию кривой деформирования о(е) и определение основных прочностных и деформационных характеристик материала: пределов текучести, прочности, сопротивления отрыву, удлинения и поперечного сужения. Соблюдение параметра испытания в серии экспериментов с различными скоростями деформации позволяет провести сопоставление с результатами кратковременных статических испытаний.

Первой моделью специальной микромашины для кратковременных статических испытаний является машина П. Шевенара, схема которой представлена на рис. 4.

Если пластмассовое тело нагружать колебательными силами или повторной непериодической нагрузкой достаточной величины, после определенного времени материал может разрушиться, может наступить его усталость. Разрушение всегда наступает при более низком напряжении, чем предел прочности, определенный при кратковременных статических нагрузках.

Значение Е0 определяют при кратковременных статических испытаниях, Е* — при длительном действии нагрузки, в — из релаксационного эксперимента.

В табл. 17 приведены данные о влиянии температуры на механические свойства ковкого чугуна обычного состава при кратковременных статических испытаниях.

Из анализа данных об условиях эксплуатационного нагружения и о номинальной и местной нагруженности следует возможность оценки предельных состояний несущих элементов конструкций и выбора критериев прочности. Назначение основных размеров сечений несущих элементов должно проводиться из условий статической прочности, т. е. размеры сечений должны быть не меньше, чем по критериям статической прочности для максимальных эксплуатационных нагрузок. В расчетах статической прочности деталей машин и элементов конструкций, выполняемых по номинальным напряжениям, как правило, не учитываются местные напряжения от концентрации и местные температурные напряжения. В расчетах статической прочности используются пределы текучести и прочности, определяемые при стандартных кратковременных статических испытаниях гладких цилиндрических или плоских образцов [1, 2].

пределы прочности од и текучести сго,2, относительное сужение я)' или \){,, определяемые при кратковременных статических испытаниях, а также пределы длительной прочности aBv и длительная пластичность ^ (или 6Т), определяемые из опытов на длительную прочность и ползучесть. Дополнительными характеристиками материалов являются показатели степени кривой

длительном статическом разрушении, %: т0 — время кратковременных статических испытаний (TO ~