Категории прочности

Есть, однако, конструкции, у которых расчетные детали составляют относительно боль-шую долю массы. К этой категории относятся машины с преобладанием металлоконструкций (кран-балки, портальные и стреловые краны), самолетные конструкции, ферменные сооружения (опорные каркасы, стойки, вышки, башни, мачты). Для машии и сооружений этого типа уточнение расчета и разумное уменьшение запасов прочности' дает болыиой выигрыш в массе. . -

Предупреждению или уменьшению щелевой коррозии способствуют те компоненты сплава, которые помогают сохранить пассивность при низкой концентрации в среде растворенного кислорода и наличии кислых продуктов коррозии. К этой категории относятся добавки молибдена к нержавеющей стали 18-8 (марка 316) или добавки палладия к титану.

Процессы средней'скорости связаны с периодом непрерывной работы машины* Их длительность измеряется обычно в минутах или часах, Они приводят к монотонному изменению начальных параметров машины, К этой категории относятся как обратимые процессы (изменение температуры самой машины и окружающей среды, изменения влажности среды), так и необратимые (износ режущего инструмента, который протекает во много раз интенсивнее, чем изнашивание деталей и узлов машины),

К этой же категории относятся процессы засорения или изменения свойств жидкостей и газов, если они являются рабочими элементами машины. Например, засорение масла гидросистем или топлива двигателей, изменение свойств газа амортизаторов и т. п.

Большую информацию о состоянии объекта обычно несут те диагностические сигналы, которые непосредственно связаны с функционированием изделия и отражают изменения его состояния. К этой категории относятся акустические сигналы при работе различных механических систем, тепловые поля, показатели изменения давления в гидросистемах и др. При этом для диагностирования более широкие возможности часто получаются при одновременном анализе входных и выходных параметров механизма или агрегата. Это позволяет определить, где находится источник отклонений (флуктуации) выходного параметра — вне или внутри агрегата, а также установить взаимосвязь между изменениями в характере диагностического сигнала и работоспособностью изделия.

К первой категории относятся обычно те отложения, которые возникают при сжигании теплив с малым содержанием щелочных металлов и хлора (например, большинство углей Канско-Ачинско-го бассейна), а ко второй — отложения, образующиеся в условиях сжигания топлив с большим содержанием щелочных металлов, хлора и серы (например, эстонские сланцы). В таком случае количество хлора в первоначальных золовых отложениях непрерывно уменьшается с одновременным увеличением содержания серы (рис. 1.23). Изменение во времени в отложениях количества кор-розионно-активного компонента приводит к непрерывному снижению интенсивности коррозии до тех пор, пока идет формирование стабильных отложений. Таким образом, «старение» золовых отложений приводит при определенном их составе к изменению кор-, розионной активности. Поскольку интенсивность коррозии определяется количеством коррозионно-активных компонентов в золе, концентрация последних в первых моментах образования отложений зависит не только от состава топлива, но также от режимных параметров (условия горения топлива, температуры поверхности и др.).

Пусть jq, yt, zlt х2, y.j,, zz.....xn, yn, 2n —координаты различных точек системы, массы которых тг, т2, ..., тп. Если рассматривать какую-нибудь одну из этих точек с массой т и с координатами х, у, z, то все приложенные к ней силы можно разбить на две категории. К первой относятся все внутренние силы, действующие на т; проекции какой-нибудь из этих сил мы обозначим через X*, YI, Zj. Ко второй категории относятся все внешние силы, действующие на ту же точку; проекции какой-нибудь из этих сил мы обозначим через Хе, Ye, Ze. Точка т может рассматриваться как совершенно свободная при условии, что принимаются во внимание все действующие на нее силы как внешние, так и внутренние. Для того чтобы она находилась в равновесии, необходимо и достаточно, чтобы равнодействующая всех этих сил обращалась в нуль. Проектируя все силы на три оси, мы получим три уравнения равновесия

К особой категории относятся мембраны, используемые в ряде подвесных конструкций, которые поддерживаются мачтами, тросами или избыточным давлением воздуха.

4) нагрузки, распределенные по объему, можно задать величиной одной из них, S, и отношениями r5, r't, г"ь, ... величин всех других нагрузок к S (величина S имеет размерность силы, приходящейся на единицу объема; к этой категории относятся массовые силы, например, собственный вес конструкции и сейсмические нагрузки);

Для возмещения энергии, затрачиваемой на легкую работу, требуется дополнительно 300—600 ккал, по сравнению с энергозатратами человека в покое, при выполнении легкой рабогы освобождается в среднем 3 ккал/мин сверх метаболизма в состоянии покоя. К этой категории относятся, например, работы, выполняемые в положениях «сидя», или «стоя», или в движении, но связанные с преодолением небольших сопротивлений (работа механика, инструментальщика, сварщика, слесаря и т. п.).

К этой категории относятся также колебания, которые вызываются передвигающейся силой, меняющейся во времени [81] (например, гармонически); удары передвигающегося груза о неровности рельсов; удары о рельсовые стыки и др. В практике найдено много простых приспособлений, имеющих своим назначением противодействие нежелательным динамическим воздействиям. К ним следует отнести, например, тщательное уравновешивание зубчатой передачи у локомотивов, которое уничтожает пульсирующие подвижные силы; сварку рельсов, которая устраняет удар на стыке; применение деревянных шпал, уложенных на щебне, что препятствует или смягчает распространение и передачу сотрясений и т. п.

для сталей различной категории прочности

Рис. 4.2. Номограмма для определения долговечности сталей различной категории прочности

По результатам расчета построена номограмма для определения долговечности сварного сосуда диаметром 3200 мм при условии выполнения его из стали различной категории прочности (рис. 4.11).

Уровень механических свойств поковок из конструкционных марок сталей (приложение № 1 ГОСТ 8479—70) приведен в соответствии с требованиями ГОСТ 8479—70 для соответствующей категории прочности. Механические свойства поковок из марок сталей, не вошедших в приложение № 1 ГОСТ 8479—70, даны на основании обобщения опыта заводов в соответствии с отраслевыми техническими условиями.

На АГКМ применяют насосно-компрессорные трубы категории прочности С-90 (по АР1 5АС) в сероводородостойком исполнении, изготовленные из низколегированных сталей. При этом предусматривается обязательная защита поверхности труб ингибиторами коррозии. Для ингибиторной защиты внутрисква-жинного оборудования широкое применение нашли реагенты типа Виско-904 НИК и Секангаз-9Б, начиная с 1990 г. используются также ингибиторы Сепакорр-5478АМ и Додиген-4482-1.

Из сталей марок 15ГМФ, 15ГФ, 10ГБ изготавливают обсадные и насосно-компрессорные трубы более высокой категории прочности. Эти трубы для повышения их стойкости к сероводородному растрескиванию обрабатывают в режиме термомеханической обработки.

Большая часть оборудования установок подготовки сероводородсодержащего газа выполняется из низколегированных малоуглеродистых сталей -типа стали 20. Стали подобного типа пластичны, хорошо свариваются, имеют небольшие после-сварочные напряжения. Применяются они, как правило, в нормализованном и отпущенном состояниях. Для менее ответственных деталей, работающих в условиях незначительных нагрузок и давлений, применяется сталь 10 или Юсп. Сталь 20 для применения в условиях сероводородсодержащего газа поставляется с повышенными требованиями к качеству по ТУ 14-3-460—75. На базе стали 20 с аналогичными механическими свойствами разработана более стойкая к сероводородному растрескиванию, но и более чувствительная к термическому влиянию сталь марки 20ЮЧ, дополнительно легированная алюминием и церием. Поставляется она по ТУ 14-1551—75. Для сосудов и трубопроводов более высокой категории прочности (00,2^320 МПа) планируется применение стали 09ХГ2НАБЧ (ТУ 14-1-2635—79). Для нее дорабатывается технология сварки и послесвароч-ной обработки.

Для сталей различной категории прочности И. Л. Миркин рекомендует дифференцировать соотношение между пределом прочности и пределом выносливости, а именно: для сталей с <тв= 500—700 МПа

По механическим характеристикам поковки подразделяются на категории прочности (КП). После букв К.П ставится цифра, соответствующая пределу текучести металла в кгс/мма. При увеличении*диаметра""или толщины поковки требования к пластическим свойствам материала снижаются. Механические характеристики поковки из углеродистых и легированных сталей приведены в ГОСТ8479—70. Чтобы обеспечить получение поковок с необходимыми механическими свойствами, следует выбрать соответствующую марку стали.

Общие требования к поковкам из конструкционной углеродистой и легированной стали, изготовляемым свободной ковкой и горячей штамповкой, устанавливаются ГОСТом 8479—57, объем обязательных испытаний по которому для различных групп поковок приведен в табл. 23. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству металла поковок, все поковки по механическим свойствам разделяются на категории прочности (табл. 24—25). В обоснованных случаях для стали некоторых марок нормы пластических свойств могут быть повышены. Для весьма крупных поковок, диаметр или толщина которых превышает 800 мм, отнесенных к категории прочности от КП18 до КП35 нормы, механических свойств устанавливаются соответствующими техническими условиями. Для поковок толщиной более 400 мм, изготовляемых с повышенными (А) или с нормальными (Б)

24. Нормы механических свойств поковок по продольным образцам в зависимости от категории прочности