Механическими способами

Современные машины и приборы представляют собой сложные электромеханические системы. Однако здесь рассмотрены лишь такие устройства или такие части этих устройств, которые являются механическими системами. Кинематическую основу таких устройств составляют механизмы.

В зависимости от источника внешнего силового воздействия силы делятся на движущие и силы сопротивления движению. Движущие силы (моменты) появляются при преобразовании какого-либо вида энергии в механическую энергию движения звеньев механизма. Силы сопротивления движению появляются при преобразовании механической энергии движущегося звена в другие виды энергии, как результат взаимодействия его с другим звеном механизма (силы непроизводственного сопротивления) либо с другими механическими системами. Если сила сопротивления является результатом взаимодействия звена с другой механической системой, то она называется силой производственного сопротивления. Например, в компрессорных машинах кинетическая энергия движущихся звеньев преобразуется в потенциальную энергию сжатого газа, в металлорежущих станках — в механическую энергию разрушения обрабатываемого материала.

В работах Института машиноведения [79, 233, 241, 301]"показана возможность использования критерия в форме (1.2.8) и (1.2.9) на примере аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т при температуре 650° С. Эксперименты выполнялись с использованием комплекса испытательных машин, включавших программные установки растяжения — сжатия с обратной связью по нагрузкам или деформациям, непрограммные установки растяжения — сжатия, а также установки для испытаний на ползучесть. Все испытательные системы оснащены электронно-механическими системами измерения напряжений и деформаций, записи изменения контролируемых параметров во времени, а также регистрации диаграмм деформирования.

В послевоенный период выявилась тенденция более широкого использования в машинах наряду с чисто механическими системами механизмов с гидравлическими, пневматическими и электрическими устройствами. Это побудило исследователей начать работы по анализу и синтезу таких механизмов. Теория пневматических систем развивалась в направлении создания методов синтеза как силовых передач, так и систем управления применительно к машинам-автоматам. Исследование механизмов с гидравлическими устройствами велось в направлении развития методов их динамического анализа и структурного синтеза и учета тех физических процессов, которые в них происходят.

Отметим некоторые характерные особенности задач акустической оптимизации. Во-первых, это их многомерность. Реальные машинные конструкции являются сложными механическими системами и обычно представляются расчетными моделями с десятками и сотнями переменных параметров. Вторая особенность — многокритериадьность. Вообще говоря, в задачах акустической оптимизации есть один основной критерий качества — это акустическая активность машины, представляющая поток вибрационной или шумовой энергии. Однако для аналитической формулировки этого критерия необходимо знание характеристик не только самой машины, но и фундаментных и присоединенных конструкций, а также окружающего пространства, что практически невозможно ввиду чрезвычайной сложности этой системы. Упрощение системы и рассмотрение ее до частям делают трудной четкую формулировку единого критерия качества. Поэтому при исследовании одной из частей системы приходится вводить несколько критериев (отстройка собственных частот, минимизация амплитуд в местах соединения частей и т. n.)i которые в определенной море характеризуют общую виброактивность машины, причем значимость каждого такого частного критерия заранее неизвестна. Еще одна особенность задач акустической оптимизации —-сложность целевых функций (7.54), заключающаяся в резкой «овражности» и недифференцируемости по оптимизируемым параметрам. Это ограничивает применимость многих прямых методов нахождения экстремумов.

Измеряется кинематический цикл машины периодом времени Тк между двумя последовательными исходными ее положениями. Для машин с механическими системами автоматизации, управляемыми от распределительного органа в виде главного вала, время (в мин) кинематического цикла

Нормальное выполнение машинного технологического процесса обеспечивается при условии строгой согласованности движений исполнительных органов цикловых механизмов внутри кинематического цикла машины. Для этого работой всех цикловых механизмов должен управлять некоторый распределительный орган. В машинах с механическими системами автоматизации распределительным органом служит так называемый главный вал с установленными на нем ведущими звеньями цикловых механизмов. В машинах с пнев-мо- и гидромеханизмами распределительным органом является золотниковое устройство, а в машинах с электрическими системами автоматизации — коммутационное устройство.

Согласованная работа исполнительных механизмов характеризуется их кинематическими циклами с периодами времени tKi и относительным расположением этих циклов в общем кинематическом цикле машины. В машинах с механическими системами автоматизации время кинематического цикла машины обычно равно времени одного оборота главного вала.

Чувствительность движений к появлению дефекта. Рассмотрим только те машины, которые достаточно точно могут быть описаны механическими системами с конечным числом степеней свободы. При этом будем также предполагать, что со всяким дефектом машины связан (взаимнооднозначно) некоторый вектор параметров а, который определяет свойства механических связей в системе. Тем самым изучаемый объект описывается идеальной математической моделью вида

Схема моделирования четырехмассовой разветвленной системы рассматриваемого типа (рис. 101, а) показана на рис. 101,6. Схемы моделирования машинных агрегатов с разветвленными цепными механическими системами (разомкнутыми и кольцевыми) подробно рассмотрены в работе [29].

cfia (ю) свободными членами; М""о (ю) — переходная податливость конструкций свободного (т. е. не связанного с какими-либо механическими системами) механизма от источника до п-го амортизатора, определенная в случае, когда из системы вибрационных сил источников только Q" не равна нулю; М'/ю — переходная податливость конструкций свободного механизма от участка контакта с k-м амортизатором до участка контакта с n-м амортизатором при действии на машину только силы Q*.

2) Обработка заготовок деталей машин механическими способами:

10) Применение электрофизических и электрохимических способов размерной обработки материалов, предназначенных главным образом для отраслей новой техники, где широко применяются жаропрочные, нержавеющие, магнитные и другие высоколегированные стали и твердые сплавы, полупроводники, рубины, алмазы, кварц, ферриты и другие материалы, обработка которых обычными механическими способами затруднительна или часто невозможна. К числу электрофизических способов обработки относятся электроискровая, электроимпульсная, электроконтактная и анодно-механическая.

Выщелачивание отливок в растворах щелочных гидрооксидов. Очистка этим способом осуществляется в горячих щелочных растворах гидрооксидов и механическими способами в галтованных барабанах. Скорость очистки значительно увеличивается при использовании барабанов, куда засыпают вместе с отливками дробь диаметром 0,8 мм. В этом случае можно уменьшить концентрацию щелочи при цикле выщелачивания не более 30 мин.

- позволяют удалять керамику из труднодоступных мест, где механическими способами такое удаление невозможно;

Для определения ударной вязкости проводят испытания на ударный изгиб. Данный метод испытания относят к динамическим и производится изломом образца с надрезом в центре на маятниковом копре падающим с определенной высоты грузом. Удар наносится с противоположной стороны надреза. Ударная вязкость определяется как работа, израсходованная на ударный излом образца, отнесенная к поперечному сечению образца в месте надреза и измеряется в Дж/м2 или кГм/см2 . Образцы изготовляют квадратного сечения ЮхЮмм длиной 55мм, вырезая их из сварного соединения механическими способами. Надрез, глубиной 2 мм и радиусом закругления 1 мм (образец Менаже) или острый V-образный надрез (образец Шарпи) наносят в том месте сварного соединения, где необходимо установить значение ударной вязкости (шов, зона сплавления, зона термического влияния, основной металл). Результаты испытаний при

Наряду с двумя описанными выше механическими способами создания пульсации давления существует и третий, основанный на использовании теплового потока с Т^То.с- Применяя такой метод, можно создать теплоиспользующую-установку R,,., аналогичную по энергетическому балансу абсорбционным установкам, описанным в.

Для определения ударной вязкости проводят испытания на ударный изгиб. Данный метод испытания относят к динамическим и производится изломом образца с надрезом в центре на маятниковом копре падающим с определенной высоты грузом. Удар наносится с противоположной стороны надреза. Ударная вязкость определяется как работа, израсходованная на ударный излом образца, отнесенная к поперечному сечению образца в месте надреза и измеряется в Дж/м2 или кГм/см2 . Образцы изготовляют квадратного сечения 10x10 мм длиной 55 мм, вырезая их из сварного соединения механическими способами. Надрез, глубиной 2 мм и радиусом закругления 1 мм (образец Менаже) или острый У-образньш надрез (образец Шарпи) наносят в том месте сварного соединения, где необходимо установить значение ударной вязкости (шов, зона сплавления, зона термического влияния, основной металл). Результаты испытаний при

К группе «б» относятся частички металла (стружка, опилки, пыль), зола, силикаты (от шлаков), песок (от литейных материалов) и частички из упомянутых в группе «а» соединений железа, алюминия и др. Эти загрязнения могут удаляться обдувкой воздухом, отмывкой струей воды, очисткой щетками, песко- и дробеструйным путем, абразивами и прочими механическими способами.

Окисные пленки обладают большой адгезионной способностью, они химически стойки, имеют низкие упругости паров диссоциации и при нагреве в атмосфере воздуха и других средах даже в случае их отсутствия вновь быстро образуются. Поэтому подготовке поверхности изделий, подлежащих пайке, следует уделять особое внимание. Очистку поверхностей производят механическими способами или травлением с последующим нанесением активных флюсов. Создание соответствующей шероховатости на поверхности обеспечивает более высокие прочностные свойства паяного соединения. Перед пайкой остатки масла и загрязнения после механической обработки должны быть удалены промывкой в обезжиривающих растворах (дихлорэтане, три-хлорэтане) или горячих щелочных растворах.

Вместе с тем в отличие от бурения механическими способами промывка скважин при ЭИ-бурении, кроме удаления шлама с забоя, имеет дополнительную функцию - обеспечить присутствие и сплошность жидкости в приэлектродном пространстве. Электрический разряд в промежутке, даже если имеет место внедрение разряда в твердое тело, сопровождается образованием газовых микровключений за счет испарения и разложения жидкости, контактирующей с каналом разряда. Если за время между разрядами газовые включения не успевают удаляться из межэлектродного промежутка, то резко увеличивается вероятность пробоя в жидкости по газовым включениям с прекращением процесса разрушения материала. Практика показывает, что процесс электроимпульсного разрушения идет нормально, пока интенсивность промывки обеспечивает своевременное удаление шлама и газовых включений. По техническим и экономическим соображениям при электроимпульсном бурении скважин частота следования разрядов 15-25 в секунду является оптимальной (меньшие значения соответствуют бурению скважин большого диаметра).

Рис. 2.32. Зависимость к.п.д. измельчения кварца от удельной внешней поверхности: Точки в выделенном квадрате -экспериментальные данные по единичному разрушению образцов руд ЭИ-способом: 1 - Солнечное месторождение; 2 - Ловозерское месторождение; остальные условные обозначения относятся к случаям измельчения кварца механическими способами