Материалов позволяет

деталь работает полным сечением, напряжения сдвига одинаковы по всему сечению и равны частному от деления срезающей нагрузки на площадь сечения. Истинная картина распределения напряжений очень далека от этой схемы. Механизм среза хорошо изучен на вырубке листовых материалов. Поверхность срезаемого участка подвергается по контуру среза повышенным напряжением смятия и сдвига, под действием которых в материале, сначала на незначительной глубине, возникают микротрещины и пластические сдвиги, притом гораздо раньше, чем вступает в действие основная толща материала.

В сочленениях деталей из твердых и мягких материалов поверхность детали из более твердого и износостойкого материала должна перекрывать поверхность детали из мягкого и легко изнашивающегося материала. При соблюдении этого правила мягкая деталь изнашивается равномерно. В обратном случае из мягкой поверхности появляется ступенчатая выработка, нарушающая работу узла. '

Желающим глубже ознакомиться с отдельными аспектами и направлениями разработок, изложенных в пособии, можно рекомендовать обратиться к оригинальным источникам, представленным в списке литературы. Подобные вопросы обсуждаются в публикациях следующих периодических изданий: "Трение и износ", "Физика и химия обработки материалов", "Поверхность", "Физика металлов и металловедение", "Металлофизика и новейшие технологии", "Перспективные материалы" и др.

откуда видно, что при продольном растяжении возникает неровная поверхность разрушения (рис. 9, а). Продольное сжатие (рис 9 б) и поперечное растяжение (рис. 9, в) сопровождаются раскалыва нием, характерным для хрупких материалов. Поверхность разрушения, возникшая в результате внутрислойного сдаига содер-

деталь работает полным сечением, напряжения сдвига одинаковы по всему сечению и равны частному от деления срезающей нагрузки на площадь сечения. Истинная картина распределения напряжений очень далека от этой схемы. Механизм среза хорошо изучен на вырубке листовых материалов. Поверхность срезаемого участка подвергается по контуру среза повышенным напряжением смятия и сдвига, под действием которых в материале, сначала на незначительной глубине, возникают микротрещины и пластические сдвиги, притом гораздо раньше, чем вступает в действие основная толща материала.

В сочленениях деталей из твердых и мягких материалов поверхность детали из более твердого и износостойкого материала должна Перекрывать поверхность детали из мягкого и легко изнашивающегося материала. При соблюдении этого правила мягкая деталь изнашивается равномерно. В обратном случае из мягкой поверхности появляется ступенчатая выработка, нарушающая работу узла. !

Поверхность теплоизоляционного слоя из волокнистых материалов (матов и плит из минеральной ваты и стеклянного волокна без обкладки) при применении металлического защитного покрытия следует обертывать сеткой проволочной № 20-0,5 (ГОСТ 13603-68).

Наконец трещина достигает критического размера, и на следующем очередном цикле разрушение завершается. Анализ поверхности конечной стадии разрушения свидетельствует о возникновении непосредственно перед разрушением пластической деформации. У пластичных материалов поверхность конечной стадии разрушения имеет вид среза по плоскостям максимального сдвига. Некоторые характерные особенности типичной поверхности разрушения схематично показаны на рис. 7.3.

Поверхность, ограничивающую область пространства напряжений, в пределах которой деформация является упругой, называют поверхностью' нагружевия. Если точка, изображающая напряженное состояние частицы, расположена внутри поверхности нагружения S, то каким бы ни был вектор догрузка daij, он приводит только к упругим деформациям. Если же эта точка лежит на поверхности нагружения, то вектор догрузки: datj, направленный внутрь этой поверхности, приводит к разгрузке, сопровождающейся упругим деформированием. Вектор-daij, направленный наружу, по отношению к поверхности S,. вызывает приращение пластических деформаций. Если же этот вектор направлен по касательной к поверхности 2, происходят так называемые нейтральные изменения, сопровождающиеся. только упругим деформированием. У идеально пластических материалов поверхность 2 фиксирована и обычно называется поверхностью текучести, у упрочняющихся материалов в процессе пластического деформирования поверхность нагружения: перемещается и деформируется.

Желающим глубже ознакомиться с отдельными аспектами и направлениями разработок, изложенных в пособии, можно рекомендовать обратиться к оригинальным источникам, представленным в списке литературы. Подобные вопросы обсуждаются в публикациях следующих периодических изданий: "Трение и износ", "Физика и химия обработки материалов", "Поверхность", "Физика металлов и металловедение", "Металлофизика и новейшие технологии", "Перспективные материалы" и др.

Использование указанных материалов позволяет получить металл шва с механическими свойствами, равными или превышающими свойства основного металла. При сварке низколегированных сталей используют те же флюсы и электродные проволоки марок Св-08ГА, Св-10ГА и Св-10Г2. Легирование металла шва марганцем за счет проволок и кремнием за счет провара основного металла при подборе соответствующего термического цикла (погонной энергии) позволяет получить металл шва с требуемыми механическими свойствами. Использованием указанных материалов достигается высокая стойкость металла швов против образования пор и кристаллизационных трещин.

В машинах, линейные размеры которых зависят только от прочности материалов (например, редукторы), применение высокопрочных материалов позволяет наряду с уменьшением сечений уменьшить длину деталей и габариты конструкции в целом. В данном случае жесткость конструкции не снижается от применения высокопрочных материалов.

В качестве плакирующего слоя или покрытия используют высоколегированные стали или дефицитные металлы, обеспечивающие необходимые физико-химические и механические свойства поверхности. Так как толщины металлических покрытий и плакирующих слоев незначительны и не превышают 1—2 мм, использование биметаллических материалов позволяет сэкономить высоколегированные стали и дефицитные цветные металлы.

Применение более коррозионно-стойких материалов позволяет повысить предел коррозионной усталости элементов бурового оборудования. Ниже приведены сравнительные данные по пределу усталости конструкционных материалов на воздухе и в среде бурового раствора состава: глинистый отстой с 3% NaCl, 5% КССБ (сульфит спиртовая барда), 0,5% П79 (20%-ный раствор Альфоно-ла-79 в дизельном масле). Данные приведены для капельного метода подвода раствора к поверхности образца при базе испытания 106 циклов.

Ускоренное фрезерование прототипа из мягких материалов. Для создания прототипов способом ускоренного фрезерования (гравирования) используются сравнительно недорогие мягкие материалы типа пластмасс, твердого пенопласта, дерева и т.п. Применение этих материалов позволяет существенно сократить время фрезерования при изготовлении прототипа. В качестве базовой мо-

недостатками толстостенных намоточных изделий: высокой радиальной податливостью, низкими прочностью на поперечный отрыв и прочностью при сдвиге. Применение трехмерноар-мированных материалов позволяет устранить эти недостатки в конструкциях маховиков. Разработана технология полярного плетения [97], которая является разновидностью плетения тремя взаимно ортогональными нитями. Полярное плетение осуществляется нитями, уложенными в осевом, радиальном и окружном направлениях, что позволяет, меняя число и вид волокон • в каждом направлении, обеспечить широкий спектр жест-костей и прочностей в каждом из направлений. Преимуществом предложенной технологии полярного плетения является то, что металлический вал служит оправкой, в которую -вплетаются нити арматуры.

соответствующие характеристики однонаправленных и ортогонально-армированных композиционных материалов. Применение трехмерноармированных тканей для изготовления композиционных материалов позволяет на порядок

тов из композиционных материалов позволяет добиться еще большего снижения скорости роста трещин [78]. Волокна у накладок в этом случае должны быть ориентированы перпендикулярно плоскости трещины и осям муфт, расположенных в отверстиях. Изучено влияние толщины плоской накладки, ориентации ее армирующих волокон на распределение напряжений в алюминиевой пластине и накладке. Размеры накладки 12,7 мм по толщине и длиной 38,1 мм признаны оптимальными. Рекомендована технология изготовления муфт из однонаправленного стеклопластика намоткой.

Совокупность свойств композиционных материалов как конструкционных материалов позволяет надеяться на их широкое применение в многочисленных деталях и узлах дорожных транспортных средств. Автомобильная промышленность представляется весьма перспективной сферой использования композиционных материалов вследствие ее масштабности, а также традиционной восприимчивости к новым материалам, конструкциям и технологическим процессам.

зование этих материалов позволяет осуществить переход к новому стилю или модели за более короткое время, а оборудование, если этого требуют условия конкуренции, может быть заменено либо модифицировано с меньшими затратами.

закручивание контура лопаток (под действием крутящих нагрузок), изгиб по хорде и размаху. Для устранения таких деформаций и повышения жесткости металлических лопаток используют ребра жесткости или бандаж, что, однако, приводит к повышению массы и ухудшению аэродинамических качеств. Повышение жесткости и демпфирующих характеристик лопаток, выполненных из композиционных материалов, позволяет исключить бандажирование. Подсчитано, что широкое применение композиционных материалов в вентиляторах, компрессорах, корпусе двигателя, дисках и корпусах редукторов может обеспечить общее снижение массы на 35%.