Конструкции изготовляют

Крупногабаритные металлические конструкции используются во многих отраслях промышленности: в энергетике, на транспорте, в нефтепереработке и нефтехимии, в строительной индустрии и т.д. По своим размерам многие из них сравнимы (или даже превосходят) некоторые природные образования и искусственные неметаллические сооружения, уступая им в долговечности. Например, Останкинская телебашня в Москве выше знаменитой пирамиды Хеопса (первоначальная высота- 147 метров) почти в четыре раза и сравнима по высоте с приличным холмом. Однако невозможно ожидать такой срок эксплуатации телевизионной башни, который был бы сопоставим с долговечностью египетской пирамиды (почти пять тысяч лет). Знамешпый "Титаник" по размерам превосходил небольшой остров, но срок его жизни определило первое же неудачное плавание.

В отличие от тонкостенных оболочковых конструкций, включающих в себя достаточно широкий ассортимент геометрических форм (цилиндрическая, коническая тороидальная, каплевидная и т.п.), толстостенные конструкции в силу ряда ограничений на технологические операции их изготовления, связанных с толщиной металла ?, как правило, сводятся к наиболее простым геометрическим типам — цилиндрическим и сферическим /6, 50/. Такие конструкции используются ддя изготовления сосудов и трубопроводов высокого давления. Как было показано в разделе 2.1, для рассматриваемых конструкций характерна неравномерность распределения напряжений по толщине стенки, трехосное поле напряжений при их нагружении внутренним или внешним давлением.

АРМАТУРНАЯ СТАЛЬ - сталь, усиливающая (армирующая) ж.-б. конструкции. Используются в стр-ве с нач. 20 в. В качестве А.с. применяют сталь марок СтЗ, Ст2, Ст1 и СтО, а также более прочные стали - углеродистые и легированные. Наиболее распространена А.с. в виде стержней гладкого и периодич. профилей; кроме того, применяют арматурную проволоку из углеродистой стали, а также пряди, канаты, сварные и тканые сетки. Прочность А.с. повышают волочением, вытяжкой, сплющиванием в холодном состоянии, электро- и термоупрочнением. Для улучшения св-в А.с. применяют микролегирование титаном.

В отличие от тонкостенных оболочковых конструкций, включающих в себя достаточно широкий ассортимент геометрических форм (цилиндрическая, коническая тороидальная, каплевидная и т.п.), толстостенные конструкции в силу ряда ограничений на технологические операции их изготовления, связанных с толщиной металла /, как правило, сводятся к наиболее простым геометрическим типам — цилиндрическим и сферическим /6, 50/. Такие конструкции используются для изготовления сосудов и трубопроводов высокого давления. Как было показано в разделе 2.1, для рассматриваемых конструкций характерна неравномерность распределения напряжений по толщине стенки, трехосное поле напряжений при их нагружении внутренним или внешним давлением.

Слоистые конструкции. Применение материалов для заполнителей обсуждалось ранее в связи с рассмотрением облицовок из стеклопластиков. Слоистые конструкции используются реже в сравнении с однослойными (монококковыми или усиленными для повышения жесткости) для морского судостроения из-за больших затрат на их изготовление. Слоистая стуктура применялась главным образом для больших, относительно плоских нежестких поверхностей, таких, как палубы, потолки кают и переборки, хотя некоторое число корпусов, как отмечается Сполдингом [25], Липпэем и Левиным [16], Брандлем [4] и было построено. В большинстве случаев для корпусов катеров нет необходимости в применении слоистых панелей, потому что требуемая жесткость в местах максимальных нагрузок создается внутренними конструктивными элементами, такими, как переборки и узлы крепления двигателя.

Еще одна разновидность конструкции феррозонда с поперечным возбуждением изображена на рис. 4, в [51]. В этой конструкции используются два трубчатых сердечника, продольные оси которых располагаются параллельно. Осевой провод проходит последовательно через оба сердечника, образуя цепь возбуждения. Измерительная обмотка наматывается поверх обоих сердечников. Разработка последней конструкции может быть оправдана лишь в том случае, если в ней использовать готовый комбинированный провод (ферромагнитный материал осажден непосредственно на поверхность медной проволоки). Изогнутый в виде петли и уложенный в какой-либо каркас так, чтобы образовались параллельные участки длиной 10—15 мм, такой провод сразу же образует и цепь возбуждения и магнитную цепь. Достаточно намотать поверх этого провода в перпендикулярном направлении 100— 200 витков обычного медного провода, чтобы получить простейший феррозонд, обладающий на частотах порядка 100 кгц вполне приемлемой чувствительностью (1—3 мкв/у).

Так как в силоизмерительной технике встречаются все названные случаи, то дифференциальные индуктивные датчики, как и дифференциальные трансформаторные датчики, имеют право на существование. Показанные на рис. 3.45 несимметричные конструкции используются только в особых случаях, например при частотной модуляции измерительных сигналов.

Транспортировка и грохочение материала могут быть организованы на стационарных наклонных классификаторах, смонтированных внутри рабочей камеры. Наиболее перспективна такая конструкция в электроимпульсных устройствах, обеспечивающих стадиальное разрушение материала (схема 13). В такой камере кроме разрушения происходит предварительный рассев материала, поступающего из загрузочного бункера, а также промежуточный рассев материала между стадиями. Стадиальные конструкции используются для снижения переизмельчения и получения равномерного по крупности продукта, когда возможность регулирования размерных характеристик готового продукта параметрами импульса исчерпана.

В. Г. Шухов является одним из пионеров применения металлодеревянных конструкций. Начиная с дощатых сводов с металлическими затяжками арочных ферм с растянутыми металлическими стержнями, он разработал и широко применял обычные плоские конструкции, в которых древесина в растянутых элементах заменялась на металл. Тем самым повышалась несущая способность конструкции без увеличения веса и, кроме того, уменьшался расход высококачественной древесины, необходимой для изготовления растянутых элементов. Металлодеревянные конструкции используются до настоящего времени для покрытия промышленных цехов и других сооружений, что способствует значительному уменьшению расхода стали. На рис. 144 показан пример применения металлодеревянных конструкций В. Г. Шуховым для устройства подмостей при монтаже бункера для торфа пятой ленинградской электростанции (1929 г.). Рассматривая деревянные конструкции Шухова, нельзя не упомянуть о поддерживающих лесах из дерева, используемых при строительстве железнодорожных мостов. Внешне эти леса не столь примечательны. Однако условия их изготовления, эксплуатации и разборки особые. Зачастую леса устанавливались на поверхность льда замерзшей реки, и все работы должны

Сопротивление разрушению - надежность при температуре рабочей среды до 450 "С, согласно НТД, характеризуется кратковременными механическими свойствами. Показатели этих свойств определяются испытанием металла на растяжение и удар, а также измерением твердости. При растяжении существенное значение имеют размеры образца. Чаще других используются так называемые "пятикратные" образцы (диаметр 5-6 мм, длина 25-30 мм). Прочностные характеристики - временное сопротивление и предел текучести - мало зависят от длины образца. Показатели пластичности - относительное удлинение и сжатие - в значительной мере связаны с геометрическими размерами. В частности, относительное удлинение тем меньше, чем длиннее образец, относительное сужение уменьшается с увеличением площади сечения. Поэтому при определении механических свойств следует обратить внимание на идентичность геометрических размеров образцов, которые подверглись растяжению. Испытания характеризуют свойства металла, но отчасти не являются показательными для прочности детали, так как последняя зависит также от формы. Для того чтобы получить информацию о прочности конструкции, используются образцы с искусственно нанесенными концентраторами напряжений - надрезами.

Все перечисленные выше конструкции используются, как правило, для исследования материалов, а конструкции катодных узлов конкретных конструкций будут описаны в соответствующих местах.

Сварные конструкции изготовляют из спокойных и полуспокойных низкоуглеродистых сталей групп Б и В (Ст1, Ст2, СтЗ). Для сталей, предназначенных для сварных конструкций, важна малая чувствительность их к термическому старению, а для сталей, подвергаемых холодной правке и гибке, малая склонность к деформационному старению.

Сотовые конструкции изготовляют соединением тисненных в виде пчелиных сот хлопчатобумажных или стеклянных тканей, пропитанных термореактивными или отверждающимися смолами. Покровные оболочки делают из листов того же материала или металлических листов. Размер ячеек сот обычно 8-15 мм.

Для машин серийного выпуска широко применяют тонкостенные вкладыши, изготовляемые из ленты малоуглеродистой стали с тонким слоем баббита (0,3 — 0,5 мм), свинцовой бронзы или пластичных алюминиевых сплавов (0,8-1,5 мм). Вкладыши этой конструкции изготовляют методами массового производства с обеспечением их полной взаимозаменяемости.

Сварные конструкции изготовляют из деформируемых алюминиевых сплавов. К деформируемым сплавам, не упрочняемым термообработкой, относятся алюминиевомарганцевый сплав АМц(А1-Ь -1,3%Мп) и группа сплавов системы А1—Mg (магналий): АМг, AMrl, АМг2, АМгЗ, АМг5В, АМгб. Эти сплавы обладают хорошей свариваемостью, в сварных соединениях они способны сохранять до 95% прочности основного металла при высокой пластичности и высокой коррозионной стойкости.

Сотовые конструкции изготовляют соединением тисненных в виде -пчелиных сот хлопчатобумажных или стеклянных тканей, пропитанных термореактивными или отверждающимися смолами. Покровные оболочки делают из листов того же материала или металлических листов. Размер ячеек сот обычно 8-15 мм.

Для машин серийного выпуска широко применяют тонкостенные вкладыши, изготовляемые из ленты малоуглеродистой стали стойким слоем баббита (0,3—0,5 мм), свинцовой бронзы или пластичных алюминиевых сплавов (0,8-1,5 мм). Вкладыши этой конструкции изготовляют методами массового производства с обеспечением их полной взаимозаменяемости.

Картеры, работающие на сжатие (при наличии анкерных связей), отливают из чугуна СЧ-15—32 в тяжёлых двигателях и из легированного чугуна — в лёгких. Сварные конструкции изготовляют из Ст. 3.

Клеевой способ является двухста-дийным: вначале в клееприготовитель-ных смесителях различной конструкции изготовляют раствор каучука, чаще всего в бензине. Приготовленный каучуковый клей с помощью переносной тары или путем перекачивания по трубопроводам транспортируется в другой смеситель, куда одновременно загружают армирующий элемент (асбест) и другие ингредиенты, затем все перемешивают до получения однородной смеси. Недостатки этого способа — трудоемкость и неудобства, связанные с транспортированием каучукового клея.

Стальные конструкции изготовляют из •прокатных профилей различных марок •стали: углеродистой обыкновенного качества по ГОСТ 380-60; углеродистой .для мостостроения по ГОСТ 6713-53; углеродистой термообработанной по ГОСТ 9458-60; низколегированной конструкционной по ГОСТ 5058-57; трубы •стальные горячекатаные по ГОСТ 8732-58 и ГОСТ 8731-58.

На установках ФРГ применяют задвижки с гидроприводом, снабженные мембраной, заменяющей сальниковое уплотнение (рис. 8-63). Аналогичные конструкции изготовляют с пневмоприводом и указателем положения, а также с пружиной, закрывающей задвижку.

Вспомогательные конструкции зданий и сооружений, а также клепаные конструкции изготовляют из стали классов С 380/230, С 440/290 и С 520/400.