Многократным деформациям

При составлении уравнения энергетического баланса (24) принято, что соударение является неупругим; деформация мгновенно распространяется по длине пружины (допустимо принимать при DO ^ 5 м/с), а скорости ее отдельных витков пропорциональны их перемещениям при статическом приложении нагрузки в месте удара; все деформации пружины упруги (тогда ее потенциальная энергия может быть подсчитана по формулам, соответствующим статическому нагр ужению пружины); опоры пружины абсолютно жесткие; деформация ударяющегося тела не учитывается. Если ч:>:0,28гт (тт — предел текучести при сдвиге), то в первом витке пружины, свитой из проволоки круглого поперечного сечения, неизбежно возникнут пластические деформации независимо от массы ударяющего груза. При ударной нагрузке отдельные витки пружины и, как правило, витки, прилегающие к торцовым, соприкасаются, повреждаются и при многократных повторных нагрузках разрушаются [14].

материала, постепенно развивающееся под действием многократных повторных температурных напряжений. Т. у. во многом сходна с механич. усталостью. Т. у. особенно важно учитывать при проектировании элементов машин, работающих в условиях перем. тепловых режимов: турбин, электростанций, аппаратов хим. технологии, ядерных реакторов и т. д. Сопротивление Т. у, повышают все факторы, снижающие (без одноврем. ухудшения полезных механич. св-в) температурные напряжения, в частности повышение теплопроводности, уменьшение температурного коэфф. расширения, повышение сопротивления окислению. Из механич. св-в важно повышение пластичности и жаропрочности (при высокой верхней темп-ре цикла Т. у.).

ее потенциальная энергия может быть жения ПРУ«ИНЫ амортизатора подсчитана по формулам, соответствующим статическому нагружению пружины); опоры пружины абсолютно жесткие; деформация ударяющегося тела не учитывается. Если ч^;0,28тт (тт — предел текучести при сдвиге), то в первом витке пружины, свитой из проволоки круглого поперечного сечения, неизбежно возникнут пластические деформации независимо от массы ударяющего груза. При ударной нагрузке отдельные витки пружины и, как правило, витки, прилегающие к торцовым, соприкасаются, повреждаются и при многократных повторных нагрузках разрушаются 114 ].

ду ними 75 см. Нагрузку (кирпич) укладывали на платформы, подвешенные под конструкцией. От каждой платформы с помощью распределительной системы нагрузка передавалась сверху оболочки на 16 точек. Для загружения оболочек сосредоточенными силами от подвесного транспорта платформы крепили к нижнему поясу диафр.агм в местах подвесок и в пролете оболочки в местах пересечения продольных и поперечных ребер. Ввиду большой трудоемкости проведение многократных повторных за-гружений при испытании натурных конструкций затруднительно. Для наблюдения за конструкцией и приборами, а также для обеспечения техники безопасности под оболочками были установлены страховочные леса, по которым были устроены сплошные настилы из досок. Под загрузочными платформами выкладывались страховочные столбики из кирпича. При загружении покрытия велись наблюдения за величиной зазоров между столбиками и платформами.

Случайные ошибки измерений вызываются многочисленными факторами, малыми по своему индивидуальному влиянию на результат и не могущими быть учтёнными при проведении опыта. Наличие случайных ошибок измерения обнаруживается при многократных повторных измерениях одной и той же неслучайной величины в том, что результаты измерения оказываются различными. Рассеяние результатов измерения обычно подчиняется закону Гаусса (см. „Сведения из теории вероятностей" о теореме Ляпунова и об условиях возникновения распределений по закону Гаусса).

Усталость металлов — явление разрушения в результате многократных повторных нагружений. В процессе таких нагружений в металле может возникнуть трещина, которая развивается постепенно до момента, когда произойдет внезапное, хрупкое разрушение. В ряде случаев усталостное разрушение вызывают напряжения меньше предела текучести и даже меньше предела упру-

Случайные ошибки измерений вызываются многочисленными факторами, малыми по своему индивидуальному влиянию на результат и не могущими быть учтенными при проведении опыта. Наличие случайных ошибок измерения проявляется при многократных повторных измерениях одной и той же неслучайной величины в том, что результаты измерения оказываются различными. Рассеяние результатов измерения обычно подчиняется закону Гаусса.

Особенностью излома металла при усталости является его хрупкость; как правило, в этом случае шейка полностью отсутствует, и если обе половины сломавшегося (при испытаниях) образца приложить одну к другой, то практически полностью восстанавливается первоначальная форма образца [95, НО, 144, 147]. Усталостью этот процесс назван по той причине, что трещины в образце растут постепенно, что незаметно в течение длительного периода. Это длительный, прогрессирующий процесс, протекающий при непременном условии многократных повторных нагрузок.

2) разрушение в условиях релаксации происходит после многократных повторных затяжек шпилек, причем время между затяжками, а также начальное и конечное напряжение при различных затяжках постоянны;

рые возникают обычно в тех местах, где имеются следы обработки инструментом, различные надрезы, галтели и т. п. Трещины возникают не сразу; после возникновения они углубляются постепенно внутрь детали, по ее сечению. Трещины распространяются до тех пор, пока ослабление сечения не приведет к хрупкому разрушению металла. Процесс этот длительный, прогрессирующий и происходит при многократных повторных нагрузках. Изменение нагрузки (в известных пределах) при испытаниях на усталость называется циклом нагружения, а многократное повторение его — циклическим нагружением. Внешний вид сечения: излом в одной части имеет фронт трещин усталости, которые распространялись медленно, с остановками (обычно они окислены). Окончательное разрушение оставшейся части сечения хрупкое и происходит мгновенно. Этот излом имеет кристаллический характер и носит название зоны окончательного разрушения или долома.

Под термической усталостью понимают разрушение материала, постепенно развивающееся под действием многократных повторных температурных напряжений. При быстром нагреве или охлаждении поверхности относительно толстостенной детали по ее сечению возникает градиент температур, при котором свободному расширению или сжатию наружных слоев препятствуют внутренние. Вследствие этого в наружных и внутренних слоях появляются термические напряжения. Если напряжения в поверхностном слое превосходят упругие, то при полном прогреве или охлаждении стенки знак их меняется и оставшиеся напряжения сохраняются длительное время. При равномерном и медленном прогреве (охлаждении) детали термические напряжения появляются в том случае, когда свободному ее расширению препятствуют сопряженные с ней детали.

ЛАВСАН — синтетическое гетероцепное волокно из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Выпускается в виде обычной и упрочненной филаментной нити и штапельного волокна в СССР, Англии (под названием терилен), США (дакрон), ГДР (ланон). Уд. в. волокна 1,38. Влагосодержание при стандартных условиях 0,4—0,5% , при 20° и 95%-ной относительной влажности 0,5—0,7%. Разрывная длина обычной филаментной нити 34—40 км (45—55; 35—45). (Цифры в скобках относятся соответственно к упрочненной филаментной нити и штапельному волокну). Потери прочности в мокром состоянии очень незначительны, в петле — 7—12% (6—17; 10—28). Временное сопротивление разрыву 46—55 кг/мм2 (63—77; 47—63). Разрывное удлинение в сухом состоянии 14—17% (9—12; 40—50), в мокром состоянии 15—18% (10—13; 41—52). Степень эластичности обычной нити (при растяжении на 4%) 100% (100;—); при растяжении на 10% 57—59% (71—72; —). Упругость волокнистой массы штапельного волокна после снятия сжимающей нагрузки через 1 мин. 72%, через 30 мин. повышается до 83%. Л. обладает высоким модулем упругости (990—1060 кг/мм1* для обычной нити и 1120— 1200 кг/мм2 для упрочненной); модуль сдвига при кручении 8700—-10800 кг/см2 (13000—14000). Устойчивость к многократным деформациям (на приборе ДН-15 110 изгибов в 1 мин.) при напряжении 5 кг/мм2 для обычной нити составляет 9300—12200 изгибов; для упрочненной нити 9000—15000 изгибов; при напряжении 10 кг/мм2 (испытание на приборе «Sinus») для штапельного волокна 21 000— 30 000 изгибов. Устойчивость к истиранию обычной филаментной нити в 2 раза больше, чем упрочненной.

гипохлоритом и перекисью, отбеливается хлоритом натрия; хорошо накрашивается кислотными, основными и ацетатными красителями, хуже — азо- и кубовыми красителями. Стоек к действию микроорганизмов, плесени и моли; разрывная длина филаментного волокна: обычного 41—53 км, высокопрочного 65—80 км, штапельного 36—60 км (цифры в скобках для других показателей относятся соответственно к филаментному обычному и высокопрочному, затем штапельному волокну); потеря прочности (в %): в мокром состоянии 13— 12 (13—14, 13—15), в петле 15—14 (15-17, 17 — 18), в узле 15—14 (15—17, 17 — 18); разрывное напряжение 47—60 кг/ммг (70— 90, 41—70); удлинение: в кондиционных условиях 32—26% (28—16, 42—16), в мокром состоянии 37—30% (32—18, 46 — 18); эластичность (при 8—10% удлинения) для всех видов волокон 100%, модуль упругости 185 кг/ммг (360, 100—400), начальный модуль (1%) 4 кг/мм2 (8, 2). Н.66 имеет круглое сечение и гладкую поверхность, характеризуется высокой прочностью к истиранию, поэтому часто применяется в смеси с хлопком, шерстью, вискозным, штапельным волокном и др. Во влажном состоянии прочность на истирание уменьшается в 2—2,5 раза. Н. 66 более термостоек, чем капрон, но отличается меньшими накраши-ваемостью и устойчивостью к многократным деформациям. Области применения. Для технических целей: филаментная нить — для шинного корда, фильтровальной ткани, ремней, лент для пишущих машинок, канатов, электроизо-ляц. материалов, парашютной пряжи и т. д.; моноволокно и щетина — для мельничных сит, сверхгибких рукавов, рыболовных сетей, малярных кистей и т. д.; штапельное волокно — для фильтровальных тканей, рабочей спецодежды, тентов, парусов и т. д.

Н. к. п. применяется преимущественно для получения шинного корда (кордной нити), превосходящего вискозный корд по прочности на удар (устойчивость к удару возрастает в 10 раз), устойчивости к многократным деформациям, прочности при высоких скоростях эксплуатации и срокам службы в шинах, меньшему влагосодержа-нию. Недостатками шин с Н. к. п. по сравнению с вискозным кордом являются: более продолжительная разнашиваемость шин (в 2—3 раза), образование плоских вмятин при стоянках транспорта и увеличение удлинения при эксплуатации. Для снижения удлинения Н. к. п. подвергают дополнит, горячей вытяжке и фиксации при 150—200°. Предварительно для повышения адгезии Н. к. п. к резине на корд наносят раствор, содержащий продукт полпконден-садии резорцина и формальдегида. Н. к. п. выпускается круглого сечения, однако установлено, что при треугольном сечении Н. к. п. повышается сцепляемость с резиной, а при полом сечении увеличивается ее поверхность (без изменения веса), что может способствовать снижению теплообразования в шинах.

ПЕЛАРГОН — синтетич. готероцепное волокно из продукта поликонденсации аминопеларгоновой к-ты. Химия и технология П. впервые разработаны сов. учеными. Уд. в. П. 1,06. Влагосодержание при стандартных условиях 1,2%; при 20° и 95% относит, влажности 1,3%. Темп-ра размягчения 185°; темп-pa плавления 205°; теплоемкость 0,487 ккал/кг-град. П. устойчив в концентрированных к-тах, щелочах, феноле и крезоле (более стоек, чем капрон и энант). Разрывная длина 35—38 км; потери прочности в мокром состоянии 1— 2%, в петле 3—5%; временное сопротивление разрыву 37—40 кг/мм2; разрывное удлинение в сухом состоянии 24—26%, в мокром состоянии 26,0—27,5%; модуль упругости 352—420 кг/мм2; модуль сдвига при кручении 39,5—41,0 кг/мм2; степень эластичности (при растяжении на 4—10%) составляет 100%. Долговечность волокна (устойчивость к многократным изгибам при напряжении 5 кг/мм2 на приборе ДГТ-15 при частоте 110 цикл/мин) 13600—18000; устойчивость к истиранию (количество циклов при нагрузке 30 г) 250—700. Потеря прочности после облучения ультрафиолетовыми лучами в течение 20 час. 14,3— 20,4%. Положит, св-ва П.: высокая устойчивость к многократным деформациям, низкая гидрофильность, химич. устойчивость.

Широко применяются в качестве конст-рукц. материалов химич. волокна. Многие химич. волокна по сравнению с природными (хлопок, шерсть, шелк) обладают более высокой разрывной прочностью, эластичностью, малой усадкой, устойчивостью к многократным деформациям, истиранию, стойкостью к агрессивным средам, низкой гигроскопичностью и повышенной теплостойкостью.

т. е. способность к растяжению под нагрузкой и возвращению в первонач. состояние при снятии нагрузки, усталостную прочность (способность противостоять многократным деформациям без разрушения), термостойкость. Хлопчатобумажная Т. к. при 115—120° теряет 30—35% первонач. крепости, вискозная Т. к. в аналогичных условиях теряет 10—12%.

Т. ф. из стеклянного волокна изготовляются в зависимости от назначения или из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла, устойчивого к действию воды и неустойчивого к к-там, или из щелочного натриевокальциевосиликатного стекла, менее устойчивого к воде, но обладающего высокой стойкостью к к-там (кроме плавиковой и фосфорной) и щелочам. Такие ткани, отличаясь химич. устойчивостью к различным агрессивным средам при температурах 300—400° и даже до 1000°, высокостойкостью к влажной среде, огню и большой прочностью, являются незаменимыми в шинной, нефтеобрабатывающей, цинково-белильной, магниевой и фарма-цевтич. отраслях пром-сти. К недостаткам этих тканей относится небольшая стойкость к многократным деформациям на истирание, смятие и изгиб.

выше, чем у капрона (при 150° в течение 24 час. потери прочности Э. составляют 15—17%, капрона 45—50%). Э. обладает повышенной по сравнению с капроном и найлоном 66 устойчивостью к светопого-де, к действию щелочей и к-т, к многократным деформациям; устойчив к действию микроорганизмов, не растворяется в дихлорэтане, ацетоне, четыреххлористом углероде; растворяется в нек-рых соединениях фенольного типа и концентрированной муравьиной к-те. Осн. недостаток Э.—• слабая накрашиваемость волокна. Разрывная длина обычного волокна 40—47 км (75—79; 40—45) (цифры в скобках приведены соответственно для филаментной высокопрочной нити и штапельного волокна). Потери прочности в мокром состоянии —• 1—4% (12—18; 10—13). Временное сопротивление разрыву 44—52 кг/мм2 (83—87; 43—50); разрывное удлинение 24—26% (15—17; 50—65); в мокром состоянии незначительно увеличивается до 25—26% (17—18; 51—64). Степень эластичности при растяжении на 4% составляет 100% (100; — ), при растяжении на 10% — 96—98% (100; — ). Упругость волокнистой массы штапельного волокна после снятия сжимающей нагрузки через 1 мин. 89%, через 30 мин. возрастает до 96%. Устойчивость к многократным деформациям (на приборе ДП-15, 110 циклов в мин.) при напряжении 5 кг/мм2 для обычной нити колеблется от 27000 до 40000 изгибов, для упрочненной—от 20000 до 50000; для штапельного волокна (на приборе «Sinus») при напряжении 10 кг/мм2 — 1-106. Устойчивость упрочненной филаментной нити к истиранию в 2 раза выше устойчивости обычной нити. Модуль сдвига при кручении соответственно 6000—7600 кг/см" и 4900—5250 кг/см2; модуль упругости 275— 305 кг/мм2. Э. имеет круглое сечение и гладкую поверхность, обусловливающие недостатки этого волокна, присущие всем полиамидным волокнам (см. Волокно полиамидное).

Проверочные линейки могут быть изготовлены из чугуна или из стали. Материалом для чугунных линеек служит серый чугун твердостью 150—200 Не- Сталь, применяемая для изготовления линеек, должна иметь содержание углерода не ниже 0,5%. Материал, предназначенный для линеек, должен быть подвергнут искусственному или естественному старению, чтобы линейки во время эксплуатации не изменяли своих размеров. В практике стальные линейки двутаврового сечения часто изготовляются монтажными организациями. В этих случаях можно рекомендовать для изготовления линеек старые железнодорожные рельсы: металл рельсов, подвергшийся многократным деформациям, хорошо сохраняет точность.

Выносливость кожи характеризует её способность к многократным деформациям. При напряжениях, не превосходящих 50% предела прочности, относительное и остаточное удлинения незначительно возрастают: при напряжениях, больших 50%, удлинения после нескольких растяжений становятся постоянными. Предел прочности хромовых кож при многократном изгибе зависит от условного напряжения и угла, на который изгибается образец, но не зависит от толщины кожи.

Широко применяются в качестве конст-рукц. материалов химич. волокна. Многие химич. волокна по сравнению с природными (хлопок, шерсть, шелк) обладают более высокой разрывной прочностью, эластичностью, малой усадкой, устойчивостью к многократным деформациям, истиранию, стойкостью к агрессивным средам, низкой гигроскопичностью и повышенной теплостойкостью.