Контактное устройство

Если при испытаниях моделей контактное упрочнение Кх реализуется полностью, то можно говорить о вязком разрушении. В некоторых случаях, из-за контактного разупрочнения металла, вязкое разрушение возможно и при Р<Ркр. В этом случае поле линий скольжения изменяется таким образом, что предельная нагрузка будет меньшей, чем Ркр. Не исключена возможность разрушения мягкой прослойки в результате потери устойчивости пластических деформаций. С использованием критерия ткр производят оценку предельного состояния моделей с вырезами (или трещинами) из пластических, но деформационно слабо упрочняющихся материалов [1]. В модели с односторонним вырезом (плоская деформация) поле линий скольжения состоит из двух наклонных под углом 45° к оси образца плоскостей, исходящих из кончика надреза. Равенство работ на приращение скольжения по указанным плоскостям и от внешней нагрузки дает следующие значения критических напряжений:

При создании! любых композитов необходимо решать задачу оптимального соотношении между размерами наполнителей и их объемной долей, метиллобетоны не являются Исключением. Аналогичная задаче решается Для высоконаполненных композитов с полимерными матрицами [1], где необходимым признаком оптимальной структуры является наличие пространственного каркаса из частиц наполнителя и пленочной фшы. Частицы наполнителей в метиллобегонах также должны взаимодействовать через прослойку металла матрицы, свойства которой значительно отличаются от свойств металла в объеме. При определенной толщине прослойки начинает происходить ее контактное упрочнение, связанное с силовым воздействием поверхности гранул на матрицу, начало которого определяет максимальную толщину прослойки металле, потому испольионаине понятия «пленочная матрица» допустимо и для описания структуры в метал лобетонах.

При этом в предельном состоянии в мягкой прослойке при данном виде нагружения в верхней половине прослойки (у > 0} имеет место предельное состояние пластического растяжения, а в нижней (у < 0) — предельное состояние пластического сжатия. Коэффициент контактного упрочнения при изгибе Ку. отличается от такового (см. формулу (1.2)) только численным множителем при зг (он в два раза больше). Это связано с тем, что для полусечения относительная толщина прослойки будет в два раза больше, чем для всего сечения. Таким образом, контактное упрочнение для конкрет ной прослойки будет при изгибе несколько меньшим, чем при растяжении. Меньшей в два раза будет и область проявления эффекта контактного упрочнения в диапазоне относительных толщин прослоек (аек = 0.5 для прямоугольной прослойки).

Здесь р — параметр, характеризующий момент потери пластической устойчивости оболочки, ослабленной мягкой прослойкой; св — временное сопротивление металла мягкой прослойки; /(с^, п) — некоторый функционал, определяющий степень контактного упрочнения мягкой прослойки, работающей в составе оболочковой конструкции, в зависимости от конструктивно геометрических параметров с^ (например. А."в = а°м / а" , к = /? / / и т.п.) и схема нагружения (параметра двухос-ности /? = е*2 /d[). Исходя из этих позиций, основное внимание при оценке несущей способности тонкостенных оболочковых конструкций, как правило, уделялось исследованию влияния конструктивно-геометрических параметров механически неоднородных соединений на их статическую прочность аср /75/. При этом анализ базировался на основных закономерностях механического поведения неоднородных соединений, установленных ранее для листовых или стержневых конструкций. Для рассматриваемых конструкций в процессе их нагружения статической нагрузкой характерно контактное упрочнение наиболее слабого звена — мягкой прослойки. При этом его роль существенно возрастает с уменьшением относительной толщины прослойки к, что ведет к повышению прочности и снижению пластичности соединений, и в диапазоне относительно малых величин к несущая способность соединений практически находится на уровне прочности более твердого металла (Т). При размерах мягких прослоек больше толщины соединяемых элементов (к > 1 ) практически отсутствует контактное упрочнение мягкого металла и статическая прочность соединения, ослабленных мягкими прослойками, определяется механическими характеристиками металла (М) (например, рав').

а относительные размеры прослойки, при которых в последних отс\тству-ет контактное упрочнение (А^ки), находятся из выражения (см. рис. 3.15)

Следует заметить, что характер нагружения соединений с наклонной прослойкой накладывает разные ограничения по относительной толщине мягких прослоек, характеризующие диапазон их значений к < кк, в пределах которого наблюдается контактное упрочнение мягкого металла, В соответствие с граничными условиями, вытекающими из представленных на рис. 3.29,«,б сеток линий скольжения, а также полученных для рассматриваемых случаев нагружения соотношений (3.38) и (3.39), следует, что данные значения относительных толщин наклонных прослоек кк (Кк = 1 при к > кк) определяются из выражений:

Зависимость коэффициента контактного упрочнения соединений Кк от относительной толщины прослойки к при различных значениях степени ее механической неоднородности К™ представлена на рис. 3,48. Как видно, с ростом А'" контактное упрочнение мягкой прослойки возрастает при одинаковых ее относительных размерах к. При К™ = 1 (при которых кривая 2 переходит в /, см. рис. 2.6,я) приведенная зависимость Кк = {К™, к) в виде (3.83) вырождается в известное решение Прандт-ля /85/.

Следует отметить, что для предварительно напряженных конструкций равнопрочность сварных соединений, выполненных мягким стыковым швом, можно обеспечить не только за счет контактного упрочнения последних, но путем оптимального выбора конструктив но- геометрических и силовых параметров навиваемого бандажа. Например, для соединений с размерами мягкого шва к > кк. при которых отсутствует контактное упрочнение мягкого металла в процессе нагружения конструкций, Кк = 1, ССр = P
Полученные соотношения (4 I) и (4.2), устанавливающие взаимосвязь между параметром \(/. характеризующим момент потери пластической устойчивости толстостенных оболочек давления, геометрически ми размерами оболочки Ч' •- I /К и деформационными свойствами мате риала, описывают предельное состояние однородных оболочек. При использовании данных выражений для анализа толстостенных оболочек, ослабленных мягкими прослойками необходимо иметь в виду следую щсе. В случае, когда мягкие прослойки имеют достаточно большие относительные размеры, при которых не наблюдается контактное упрочнение мягкого металла, как отмечалось в разделе 3.1 настоящей работы, механические свойства мягкого металла \/, 8. у м =• а"/ст" (а следовательно, и Кр) полностью определяют критическую ситуацию, связанную с потерей пластической устойчивости оболчковой конструкции. При on рсделении (^ в соответствующие выражения необходимо подставлять значения 8. v/ и ум мягкого металла. С уменьшением относительных размеров мягких прослоек к -•- /? /'/ (в диапазоне их значений к < 1) наблюдается изменение данных характеристик мягкого металла, связанное ш стеснением пластического течения мягкой прослойки со стороны более прочного основного металла (см. рис. 3.2). Однако, как было показано на примере анализа тонкостенной оболочки, данные изменения практически не сказываются на значениях р1,) 5 (?р), что позволяет при оценке процесса пластической неустойчивости тонкостенных оболочек не принимать во внимание контактные эффекты, связанные с упрочнением мягких прослоек.

Первое из приведенных соотношений (413) определяет положение точки ветвления пластического течения О мягкой прослойки относительно внутреннего контура оболочки rjo = XQ / / = Т]ОА- Присутствующая в данных соотношениях величина кк = /;к / 1 определяет некоторое значение относительной толщины прослойки, начиная с которого при к > кк в последней отсутствует контактное упрочнение мягкого металла (A'K1), = 1 ) и напряженное состояние прослойки описывается соотношениями (4,11) при замене в них k на kM.

С уменьшением относительной величины мягкой прослойки к в диапазоне ее изменений к < кк, в котором имеет место контактное упрочнение мягкого металла, поле линий скольжения в прослойке претерпевает существенные изменения. Для определения конфигурации данных полей линий скольжения использовали решения задач о вдавливании выпуклого и вогнутого штампов в полосу /68, 140/, позволяющие рассмотреть механическое поведение мягких прослоек при условии, когда основной металл цилиндрической оболочки, имеющей криволинейные границы, не вовлекается в пластическую деформацию. В рассматриваемых задачах выпуклый штамп имеег круговой контур радиуса R, а вогнутый — радиуса R + Т, позволяющие моделировать реальную кривизну толстостенных оболочковых конструкций Поля линий скольжения в обоих случаях состоят из кривых, близких к логарифмическим спиралям, и веерных полей линий скольжения, исходящих из особых точек А[ т и Д 2 (рис. 4.6,а,б) Представленные сетки линий скольжения, описывающие очаг пластической деформации при внедрении криволинейных штампов в полосу (рис. 4.6) построены с использованием численно-графического метода /68/. Здесь же на рисунках приведены эпюры напряжений av и ал (в системе координат YXZ). являющиеся по сути компонентами тензора напряжений а() и аг (в системе координат 0-r-z), по сечению мягкой прослойки. Используя алгоритм численно-графического построения, базирующийся на задачах о внедрении криволинейных штампов в полосу, были построены сетки линий скольжения в толстостенных цилиндрических оболочках, ослабленных мягкими продольными прослойками, в условиях их нагр\жсния внутренним или внешним давлением (рис 4.7).

В состав станции дренажной защиты входят электродренажная установка, контактное устройство с рельсовой цепью, соединитель-Hue электролинии. Защита осуществляется при помощи поляризованных и усиленных станций дренамной защиты, а также с помощью поляризованных протекторных систем.

Геркон — герметизированное, обычно в стеклянном баллоне, магни-тоуправляемое контактное устройство; магнитное поле, смещающее пружины контактов, создается катушкой, находящейся вне баллона (7).

Отсюда следует, что по изменению сопротивления ЛЯ можно определить деформацию е°. По сравнению с емкостными датчиками, используемыми в мерном стержне Девиса, датчики сопротивления имеют преимущество, а именно: с их помощью возможно непосредственное измерение деформации и отпадает необходимость в дифференцировании кривой и (t). Однако датчики сопротивления обладают следующими недостатками: конечная длина датчика ограничивает его разрешающую способность при быстро изменяющихся деформациях; датчик сопротивления измеряет деформацию на поверхности стержня. В последнее время при исследовании процесса распространения волн напряжений широко используются датчики, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. В зависимости от конструкции пьезодатчиков можно получить высокие частоты собственных колебаний (до 60 кГц), что находится в соответствии с указанными требованиями. Датчик содержит чувствительный элемент (цилиндрический или кольцевой) из поляризованной пьезокерамики, инерционный груз и контактное устройство, соединяющее пьезоэлемент с регистрирующей аппаратурой. Пьезоэлемент датчика, как правило, изготовляется из титаната бария. Недостатком таких датчиков является непостоянство чувствительности, что требует тарировки каждого датчика отдельно. Как и датчик сопротивления, пьезодатчик измеряет среднее напряжение на площадке контакта, поэтому при проведении эксперимента, в котором спектр волн напряжений содержит компоненты высокой частоты, должна быть обеспечена высокая точность его выполнения. В отличие от датчиков сопротивления, которые позволяют производить измерения в одном направлении, датчики с титанатом бария одинаково чувствительны к напряжениям в направлении длины и радиальном направлении.

ным натяжением, которое осуществляется путем установки упоров в виде жестких планок (рис. 24.6, а, б, в). На рис. 24.6, г показано двойное контактное устройство.

КВАРЦЕВЫЕ ЧАСЬ! — прибор для точных измерений времени, в к-ром для отсчёта времени используются колебания кварцевого резонатора. Точность отсчёта времени определяется постоянством (стабильностью) частоты колебаний кварцевого резонатора и его добротностью. Для возбуждения колебаний резонатора служит кварцевый генератор. Кроме того, К. ч. содержат преобразователи частоты, синхронный двигатель или устройство цифрового отсчёта и контактное устройство для подачи сигналов точного времени. В метрологии, службе времени применяют одновременно 2 или 3 экземпляра К. ч., показания к-рых сравниваются друг с другом или с квантовым стандартом частоты, а также с данными астрономич. наблюдений.

КОМАНДО-КОНТРОЛЛЕР — -команда-аппарат с ручным или ножным приводом либо с приводом от сервомотора. К.-к. предназначены для работы в цепях пост, тока до 440 В и перем. тока до 500 В. Осн. часть К.-к.— переключающее контактное устройство, состоящее из ряда подвижных (располож. на приводном валу) и неподвижных контактов. Наиболее распространены барабанные и кулачковые К.-к. Применяются для дистанц. управления олектрич. машинами и аппаратами, в автоматизир. электроприводе, для переключения цепей управления, сигнализации и блокировки.

ПЕДАЛЬ РЕЛЬСОВАЯ (франц. pedale, от лат. pedalis — ножной) — электрич. контактное устройство для управления электрич. ж.-д. сигналами. Устанавливается на рельсах или вблизи них и приводится в действие самим поездом. Применяется в устройствах полуавтоматич. блокировки, переездной сигнализации и др.

Геркон — герметизированное, обычно в стеклянном баллоне, магни-тоуправляемое контактное устройство; магнитное поле, смещающее пружины контактов^ создается катушкой, находящейся вне баллона [7J.

Первичный преобразователь (рис. 8) содержит контактное устройство (стеклянная трубка с помещенной внутрь никелевой спиралью), электролизер (стеклянная емкость с раствором 40 % КОН и погруженные в раствор два электрода из нержавеющей стали) и катарометр.

Водородомер работает следующим образом (рис. 8). Проба из стабилизатора напора поступает в водяную рубашку катарометра и через сопло и пробковый кран ("нулевой кран") по сливной трубке -в дренаж (в режиме "установки нуля") либо в контактное устройство (в режиме "измерение") и через гидрозатвор сливается в дренаж [6], 22

При балансировке водородомера на "нуль" пробковым краном прекращается подача пробы в контактное устройство. Уровень воды в гидрозатворе уменьшается за счет "нулевого" отверстия в дренажной трубке'(рис. 8). Кислород имеет возможность пробуль-кивать через нижний гидрозатвор, происходит интенсивная очистка атмосферы контактного устройства и измерительной ячейки от остатков водорода, и в течение 20-30 мин устанавливается равновесное состояние, когда в той и в другой ячейке находится кисйо-род без примеси водорода.