Механическим воздействиям

В машине для. испытания на кручение с инерционным механическим возбуждением колебаний нагружаемая система состоит из стержневого упругого динамометра, неподвижно закрепленного в массивной станине, и образца. Угловые колебания корпуса относительно продольной оси возбуждаются двумя неуравновешенными грузами, вращающимися на валок.

Выбор математической модели для критерия разрушения: можно начать с выделения параметров возбуждения и отклика, который необходимо исследовать. В этой математической модели отклик — механическое разрушение — должен быть связан с механическим возбуждением. Механическое разрушение здесь интерпретируется как любое наблюдаемое изменение механического поведения. В качестве представляющих технический интерес примеров таких изменений можно назвать предел пропорциональности на кривой напряжение — деформация, появление остаточных деформаций, конечную точку на кривой напряжение — деформация, соответствующую разрыву образца.

Червячно-винтовая передача необратима. Выходная жесткость передачи возрастает с увеличением передаточного отношения. Однако его увеличение влечет за собой повышение кинематических погрешностей (неравномерность скорости) и препятствует расширению диапазона регулирования скоростей движения активного захвата. Поэтому обычно диапазон регулирования скоростей в машинах с механическим возбуждением находится в пределах 3 — 4 порядков и в исключительных случаях достигает 5 — 6 порядков. Для расширения диапазонов регулирования непосредственно приводом используют следящие гидропередачи. Наилучшими регулировочными параметрами (идеально жесткая скоростная характеристика в пределах мощности) обладают синхронные следящие гидропередачи. t

а — с гидравлическим возбуждением и передачей; б — с механическим возбуждением и передачей; в — с гидравлическим возбуждением, редукцией давления и пьезометрическим элементом сравнения; г—е — с упругим элементом в сочетании с рычажно-коромысловым: 1 — зона растяжения; 2 — зона сжатия; 3 — механизм возбуждения; 4 — коромысло; 5 — упругий элемент сравнения; 6 — силоизмерительный цилиндр (трехдиапазонный); 7 — редуктор давления; 8 — пьезометр; 9 •— рычаги механической передачи; 10 — матрица; 11 — пуансон мессдозы; 12 — регистратор нагрузки

упругих элементов сравнения. В качестве таковых в машинах с механическим возбуждением получили распространение торсионные и мессдозные силоизмерители, а в машинах с гидравлическим возбуждением — мессдозные манометрические, торсионные, пружинные силоизмерители.

4. Стенды с механическим возбуждением вибрации........ 435

Признаки и способ разделения частиц, характеристики рабочих органов, формы их колебаний, технологическая и конструктивная схемы машин находятся в определенной связи (табл. 1). Схемы некоторых наиболее распространенных машин с механическим возбуждением колебаний приведены в табл. 2.

3. Стенды с механическим возбуждением пригодны для длительной эксплуатации в диапазоне частот до 50 Гц. Применяют их для испытаний при гармонической вибрации. Специальные вибрационные стенды (двойные центрифуги) дают возможность получить гармонические вибрационные ускорения с весьма низкой частотой.

СТЕНДЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ 435

4. СТЕНДЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ВИБРАЦИИ

Стенды с механическим возбуждением относят к низкочастотным (до 50—100 Гц) и особо низкочастотным (ниже 1 Гц). Стенды предназначены для воспроизведения гармонической вибрации, их также применяют при испытаниях, при которых форма изменения выходного параметра вибрации во времени (например, перемещение) не имеет существенного значения. Кроме стендов, воспроизводящих вибрацию в одном направлении (одно-компонентных), известны конструкции двухкомпонентных.

фосфора. К недостаткам серофосфористых сталей относятся не только пониженная пластичность и вязкость, но и повышенная склонность к коррозии. Это следует учитывать при назначении автоматных сталей для изготовления деталей, подвергающихся механическим воздействиям, работающих в условиях повышенной влажности и т. д.

Сочетание высокой прочности и пластичности этих чугунов позволяет изготавливать яз них ответственные изделия. Так, 'коленчатый вал легковой машины «Волга» изготавливают из высокопрчного чугуна, имеющего состав: 3,4—3,6% С; 1,8—2,2% Si; 0,96—1,2% Мп; 0,16—0,30% Cr; <0,01% S; <0,06% Р н 0,01—0,03% Mg. Чугун со столь узкими пределами по элементам и низким содержанием серы и фосфора выплавляют не в вагранке, а в электрической печи. Это обстоятельство, а также применение термической обработки1 приводит к получению еще более высоких свойств, чем это указано в табл. 24, а именно: сгв = 62ч-65 кгс/мм2; 6 = 8-f-12% и твердость НВ 192—240. Хотя этот чугун по механическим свойствам и уступает стали. конструктивная прочность коленчатого вала из такого чугуна может быть выше, что в целом уменьшит массу машины. Из чугуна, обладающего лучшими, чем у стали, литейными свойствами, можно литьем (дешевым способом) изготавливать изделия сложной конфигурации (с внутренними полостями и т. п.), обладающие лучшим сопротивлением разнообразным механическим воздействиям, чем более простые по форме кованые детали. Другими словами, в ряде случаев деталь сложной конфигурации из менее прочного материала (чугуна) конструктивно оказывается более прочной, простой по конфигурации детали из более прочного материала (стали).

Алюминиевомедные сплавы АЛ 12 и АЛ7 — существенно различаются. Сплав с 4—5% Си, по составу близкий к дюралюминию, обладает высокими механическими, но плохими литейными свойствами. Из этого сплава следует изготавливать небольшие отливки, подвергаемые значительным механическим воздействиям. Сплав АЛ12, наоборот, имеет высокие литейные и низкие механические свойства, однако по этим показателям он уступает нормальному силумину и его применение не оправдано (в серии алюминиевых литейных сплавов первым стали применять АЛ 12).

При выборе металла для сварочных заготовок необходимо учитывать не только его эксплуатационные свойства, но и его свариваемость или возможность применения технологических мероприятий, обеспечивающих хорошую свариваемость. В процессе сварки металл подвергается термическим, химическим и механическим воздействиям. В связи с этим в различных зонах основного металла, расположенного вблизи шва, изменяются его состав, структура и свойства. Следовательно, механические и эксплуатационные свойства металла в зоне сварного соединения могут быть неравноценны таким же свойствам основного металла.

Эбонит используется для гуммирования аппаратуры, не подверженной механическим воздействиям и колебаниям температуры в условиях, где требуется повышенная химическая стойкость.

Стеклоэмали, помимо улучшения внешнего вида, эффективно защищают металл от коррозии во многих средах. Можно подобрать такой состав эмали, состоящей в основном из щелочных боросиликатов, что она будет устойчива в сильных кислотах, слабых щелочах или в обеих средах. Высокие защитные свойства эмалей обусловлены их практической непроницаемостью для воды и воздуха даже при довольно длительном контакте и стойкостью при обычных и повышенных температурах. Известно о случаях их применения в катодно защищенных емкостях для горячей воды. Наличие пор в покрытиях допустимо при их использовании' совместно с катодной защитой, в противном случае покрытие должно быть сплошным, причем без единого дефекта. Это означает, что эмалированные емкости для пищевых продуктов и химических производств при эксплуатации не должны иметь трещин или других дефектов. Основными недостатками эмалевых покрытий являются чувствительность к механическим воздействиям и растрескивание при термических ударах. (Повреждения иногда поддаются зачеканиванию золотой или танталовой фольгой.)

Стеклокристаллические покрытия превосходят стеклоэмалевые по устойчивости к механическим воздействиям, абразивному износу и термомеханическим свойствам - способности выдерживать относительно высокие перепады температур и скорости нагрева.

Жаропрочные стали. В зависимости от предельных рабочих температур стали подразделяются на : теплопрочные перлитного, мартенситного и мартенситно-ферритного классов, работающих при температурах 350...600 °С, и жаропрочные аустенитного класса, работающие при 500...700 °С. Эти стали применяются главным образом в котлостроении для изготовления паропроводов, пароперегревателей, подвергаемых длительным механическим воздействиям при высоких температурах.

По устойчивости к механическим воздействиям СНК могут быть обыкновенные и виброустойчивые. В обыкновенном исполнении СНК должны выдерживать вибрацию частотой до 25 Гц и амплитудой не более 0,1 мм. Требования к виброустойчивым СНК определены в ГОСТ 17167—71.

Лазерные измерительные интерферометры обычно строятся по двухлучевой системе Майкельсона, включающей лазер, светоделительное зеркало и два отражателя, один из которых неподвижен, а другой жестко связан с изделием (см. рис. 7, в). Отразившись от эталонного и объектного зеркал, пучки света соединяются и интерферируют. На выходе прибора с помощью фотометрического счетчика подсчитывается число полос интерференции, пропорциональное перемещению изделия. Погрешность ЛИ составляет не более длины волны света, излучаемого лазером (при измерениях в пределах десятков метров и более). Недостаток ЛИ — относительно высокая чувствительность к механическим воздействиям, что обусловило их применение, в основном, в прецизионном приборостроении, станкостроении и метрологии. Применение угловых отражателей вместо плоских зеркал существенно уменьшает чувствительность ЛИ к вибра-

С помощью свечи в камере сгорания образуется искра, которой воспламеняется смесь в цилиндрах. Свеча подвергается резким температурным и механическим воздействиям в виде часто повторяющихся импульсов. Она должна быть прочной и газонепроницаемой в холодном и горячем состоянии. Искровой промежуток ввинченной в цилиндр свечи должен быть на одном уровне с внутренней поверхностью камеры сгорания. У выступающей свечи сильно накаливаются контакты, при утопленной свече образуется карман, в котором могут задерживаться продукты сгорания. В обоих случаях возможны перебои в зажигании.