Конструкций применение

Для изготовления сосудов высокого давления, тяжело нагруженных машиностроительных изделий и других ответственных конструкций используют среднелегированные высокопрочные стали, которые после соответствующей термообработки обладают временным сопротивлением 100—200 кгс/мм2 при достаточно высоком уровне пластичности. Для сталей этой группы характерно содержание углерода до 0,5% при комплексном легировании в сумме 5—9%. В связи с весьма высокой чувствительностью к термическому циклу сварки стали со столь высоким содержанием углерода для изготовления сварных конструкций применяют только в особых случаях. В то же время более широкое применение

При сварке чугуна низкоуглеродистыми электродами общего назначения наиболее слабое место сварного соединения — околошовная зона у границы сплавления. Хрупкость этой зоны и наличие в ней трещин нередко приводят к отслаиванию шва от основного металла. Для увеличения прочности сварного соединения, когда к нему не предъявляется других требований (например, при ремонте станин, рам, кронштейнов и других несущих элементов толстостенных конструкций), применяют стальные шпильки, которые частично разгружают наиболее слабую часть сварного соединения — линию сплавления.

Для армирования железобетонных конструкций применяют прутки (гладкие и периодического профиля) и проволоку.

1. С какой целью и для каких конструкций применяют метод районирования сварных элементов из листового проката?

Для изготовления железобетонных конструкций применяют качественный портланд-цемент, представляющий собой тонкоизмельченную предварительно обожженную около 1500РС силикатную 'смесь, состоящую из известняка, глины и кварцевого песка. Обычный состав обожженного цемента: 65-70% СаО, 20-25% SiO2, 8-10% А12О3, 2-5% Fe2O3. При взаимодействии с водой цемент твердеет, превращаясь по истечении некоторого времени в прочную монолитную массу. Для правильного твердения необходима температура не ниже. 15—20°С и повышенная влажность окружающей среды. Твердение замедляется при понижении температуры, особенно ниже нуля. С целью ускорения твердения цемент подвергают температурно-влажностной обработке (пропариванию).

В единичном и мелкосерийном производстве сварные конструкций применяют взамен цельноштампованных, когда изготовление штампов не оправдано масштабами производства, а также для удешевления производства деталей сложной формы.

Цилиндрические винтовые пружины растяжения (рис. 283,а) и сжатия (рис. 283, б), свитые из прутка круглого поперечного сечения, широко распространены в различных областях машино- и приборостроения в качестве упругих элементов конструкций. Применяют также винтовые пружины кручения, но здесь их расчет не рассматриваем.

Цилиндрические винтовые пружины растяжения (рис. 2.82, а) и сжатия (рис. 2.82, б), свитые из прутка круглого поперечного сечения, широко распространены в различных областях машино-и приборостроения в качестве упругих элементов конструкций. Применяют также винтовые пружины кручения, но здесь их расчет не рассматриваем.

Так как для изготовления конструкций применяют в основном пластичные материалы, то для расчетов на изгиб используют условия (13.10) и (13.11), которые отличаются несущественно.

Штамповка на молотах. Молоты различных конструкций применяют для горячей штамповки преимущественно в открытых штампах. Штамповка на молоте экономически целесообразна в серийном производстве. Крупногабаритные поковки массой свыше 60 кг из-за ограниченной мощности прессов могут быть отштампованы только на тяжелых штамповочных молотах. Наиболее распространены паровоздушные молоты двойного действия. При штамповке на молотах возможно регулирование энергии удара, слабые удары могут быть нанесены с повышенной частотой. Деформирование в одном ручье осуществляется за несколько ударов. Большие скорости деформации при штамповке на молотах благоприятно сказываются на заполнении сложного рельефа штампа.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПРОФИЛИ — длинномерные изделия с различной формой поперечного сечения гл. обр. из стали (прокатные, холодноформов., сварные) и алюм. сплавов (прокатные и прессованные). Стальные М. п. производятся в виде уголков, швеллеров, листов, рулонов, полос, ленты, квадрата, труб, рельсов и др., алюм. М. п.— в виде уголков, тавров, двутавров, швеллеров, листов, прутков, проволоки. В стр-ве для несущих конструкций применяют преим. стальные профили (см. Прокатный профиль).

графическое исследование вырезок из стенок заводских аппаратов или участков конструкций. Применение даже этих "показателей коррозии часто бывает затруднено конструктивными особенностями установок, труднодоступностью внутренних поверхностей для осмотра, необходимостью прерывать эксплуатацию изучаемого объекта и т. д. •*?

Разрушение и усталость композиционных материалов — это, очевидно, одна из наиболее спорных и, несомненно, одна из наиболее важных областей технологии, требующая исследования и понимания, когда этот класс материалов необходимо использовать — например, при создании конструкций. Применение методов линейной механики разрушения к этим материалам ограничено не только из-за анизотропии и неоднородности структуры композитов, но также из-за способности отдельных компонентов деформироваться пластически. Кроме того, механизмы повреждения композитов совершенно отличны от механизмов повреждения однородных и изотропных материалов, и, таким образом, основные понятия и допущения, которые применимы к более простым материалам, здесь несправедливы. В этом томе я попытался объединить исследователей различных специальностей для обсуждения и обобщения основных понятий, теорий и экспериментов, разработанных до настоящего времени, в целях лучшего понимания разрушения и усталости композитов.

конструкций применение только расчетных методов из-за многообразия внешних силовых воздействий учета динамических и диссипативных свойств стем конструкций и машин. Поэтому широкое получили методы экспериментального исследоЕ щих нагрузок. В ряде случаев эти методы при» ' нии процессов изменения величин, связанных щениями (ускорениями, скоростями воздушных порывов, волнениями водной поверхности и т. п.), с последующим вычислением нагрузок.

Процесс пригонки состоит из двух этапов: определения величины погрешности и устранения ее снятием излишнего слоя металла. Продолжительность пригонки обычно трудно нормировать, так как погрешность бк для различных узлов переменна, поэтому и время пригонки изменяется в широких пределах. Сокращение времени пригоночных работ может быть достигнуто уменьшением величины компенсации 6К или ускорением процесса пригонки посредством механизации. Основной путь уменьшения объема пригоночных работ — это всемерное улучшение технологичности конструкций, применение подвижных компенсаторов, улучшение организации и техники контроля деталей в обрабатывающих цехах.

В случае усиления существующих заклёпочных конструкций применение комбинированных соединений допускается при соблюдении условий: а) всё добавочное усилие Р.,, которое может появиться в комбинированном соединении после его усиления, следует передать на сварные швы; б) прочность заклёпок в соединении проверяется на величину усилия P] + 0,5P2i гДе ^1 — усилие, действующее до усиления, причём если заклёпочное соединение не удовлетворяет этой поверке, то сварные швы должны быть рассчитаны на полное усилие, без учёта работы заклёпок.

При проектировании новых конструкций применение штифтов диаметром 1,5 и 13 мм не допускается.

Применение индукционного нагрева для целей подогрева и термической обработки сварных конструкций позволяет заметно улучшить условия работы сварщиков, так как энергия используется в данном случае лишь непосредственно на нагрев изделия и потери за счет тепловыделения в окружающее пространство сведены к минимуму. Создаются условия для точного выдерживания заданной температуры нагрева и обеспечивается ее контроль. При применении индукторов удается наиболее просто совместить операции подогрева и термической обработки изделия без промежуточного охлаждения сваренного узла. Метод индукционного нагрева может применяться для целей подогрева и термической обработки деталей из всех применяемых классов сталей. С помощью его можно обрабатывать как детали симметричного сечения (стыки трубопроводов, роторов), так и изделия сложной формы (цилиндры турбин, корпуса арматуры и т. п.). При этом удается обеспечить равномерность нагрева изделия, меняя соответствующим образом расположение индукционных проводов.

Термическая обработка сварных конструкций находит широкое применение в практике турбостроения. Ее использование определяется рядом факторов, к числу которых следует отнести высокие требования к точности конструкций турбоустановок и значительный объем применения в них легированных сталей.

Особенностью режимов нагружения деталей авиационных ГТД является высокая температура основных деталей — рабочих и сопловых лопаток турбины, дисков, элементов проточной части газового тракта. По данным зарубежных исследователей [7, 8 и др.], температура газа перед турбиной в транспортных ГТД за последние 10—15 лет выросла на 300° С и достигает 1300° С и более, что вызвано требованиями снижения удельного веса двигателей и повышения их мощности и экономичности. Эти требования в наибольшей степени относятся к авиационным двигателям, в особенности из-за общей тенденции экономии топлива. По данным работы [7], в которой приведен обзор направлений развития зарубежных ГТД, рост температуры газа перед турбиной будет продолжаться, к 1985—1990 гг. может быть достигнут уровень 1700° С. Охлаждаемые конструкции лопаток допускают эту возможность, если учесть, что жаропрочность обычных литых материалов увеличивается в среднем на 10° в год; кроме того, разрабатываются новые высокожапропрочные сплавы — композиционные, эвтектические и др. [9]. Следовательно, теплонапря-женность деталей авиационных двигателей будет увеличиваться. Высокий уровень температур объясняет и следующую особенность этих конструкций — применение высокожаропрочных сплавов, которые часто не имеют большого ресурса пластичности, свойственного ряду конструкционных материалов, используемых в тех же деталях 10—15 лет назад. В табл. 4.1 приведены для сравнения некоторые характеристики жаропрочных лопаточных сплавов, расположенных в хронологическом порядке их применения в промышленности. Каждый из четырех приведенных материалов является базовым для ряда других, созданных на его основе, и представляет, таким образом, группу сплавов.

менять их в качестве отсеков корпусов двигателей, самолетов и других машин. В последнее десять лет количество деталей в единице веса конструкции самолетов сократилось в несколько раз и этому не мало способствовало развитие прессования металлов, что дало возможность изготовлять монолитные детали больших размеров (панели, лонжероны, отсеки корпусов и др.) взамен клепаных конструкций. Применение монолитных конструкций значительно упростило технологию изготовления герметичных емкостей для горючего, являющихся непосредственными частями конструкции планера, заливных отсеков крыльев и фюзеляжей.

Применение штампо-сварных и штампо-паяных конструкций является одним из весьма эффективных путей повышения технологичности конструкций.