Механического регулятора

В книге ообощен комплекс вопросов, посвященных повышению корро-зионно-механической стойкости нефтегазовых трубопроводных систем. Приводятся современные представления о механизмах протекания наиболее распространенных видов коррозионно-механического разрушения.' Рассмотрены вопросы диагностики и прогнозирования долговечности трубопроводов.

На рис. 7 показана "волосовидная" трещина. Характерной особенностью ее развития является то, что зарождение и подрастание этой трещины, как и "промежуточной", является следствием механохимического воздействия. При этом, как следует из приведение' го рис. 7, развитие этой трещины определялось чередованием локализованной коррозии и чисто механического разрушения метал-

На втором этапе, при растворении металла, трещина развивается в основном перпендикулярно поверхности трубы. Причем в предыдущих исследованиях осталось без должного внимания обратимое чередование первого и второго этапов в процессе развития КР. При этом происходит подготовка основы для их попеременного проявления. Такой тип коррозионно-механического разрушения (без рассмотрения третьего этапа) требует наличия невысоких уровней механических напряжений. Это подтверждается отмеченными выше имеющимися отечественными и зарубежными литературными данными, согласно которым развитие КР проявлялось в интервале кольцевых растягивающих напряжений порядка 0,4 -0,7 от.

Наиболее опасным видом коррозионно-механического разрушения магистральных трубопроводов, наряду с рассмотренным в главах 1-4 коррозионным растрескиванием, является малоцикловая коррозионная усталость [12, 38], характерная в отличие от первого для магистральных нефтепродуктопроводов.

Коррозия является самопроизвольным процессом разрушения металлов в отличие от не называемого коррозией преднамеренного разрушения металлов при их растворении в кислотах (с целью получения солей), в гальванических элементах (с целью получения постоянного электрического тока), при анодном растворении в электролизерах (с целью последующего катодного осаждения металла из раствора) и т. п. Причина коррозии металлов — химическое или электрохимическое взаимодействие с окружающей средой — отграничивает коррозионные процессы от процессов радиоактивного распада металлов и от эрозии —механического разрушения металлов (при шлифовке металлов или износе трущихся деталей машин).

Появившиеся в 1921 и 1924 годах работы Гриффитса по теории трещин считаются основополагающими в области теоритических исследований механического разрушения*. Исходным толчком для этой работы, по-видимому, послужило известное несоответствие между

Наряду с разрушением металлических конструкций, вызываемых указанными выше причинами, нередко наблюдается износ металлических изделий из-за постепенного их истирания. Такое разрушение металлической поверхности называют эрозией металлов. Не всегда удается разделить явления коррозии и эрозии металлов. В особенности это трудно сделать в условиях эксплуатации машин и аппаратов в химической промышленности, когда процессы коррозии и эрозии часто протекают совместно, например при работе мешалок, насосов, трубопроводов и др. Поэтому предметом научной дисциплины «разрушение металлов» является изучение комплекса вопросов физико-химического и механического разрушения металлической поверхности.

характера агрессивной среды, температуры и других факторов, по адсорбционный процесс во всех случаях является первичным. Образование коррозионных трещин под совместным влиянием агрессивной среды и растягивающих напряжений представляет собой чередующиеся процессы электрохимической коррозии и механического разрушения. Известно, что и большинстве случаев смещение потенциала в сторону отрицательных значений связано с деформациями металла. Увеличение скорости коррозии упруго деформированного железа показано на рис. 81. Сдвиг потенциалов только при одних упругих напряжениях, как показал Н. М. Зарецкий, не превышает 1 2 мв для магниевых сплавов;

3.2. Процессы механического разрушения металлических

Скорость процессов механического разрушения деталей зависит от структуры и свойств материала, геометрической формы и состояния поверхности, от напряжения, вызываемого нагрузкой и температурой. В настоящее время экспериментально получена зависимость между ресурсом материала t, напряжением ст и температурой т:

Особо опасным видом коррозионно-механического разрушения является коррозионное растрескивание, реали-

со щеткой потенциометра 6, находящегося под напряжением постоянного тока. В усилительное устройство электромагнита 7 подается разность напряжений t/x — U0, которая равна нулю для установленной средней скорости двигателя. При изменении скорости вила рабочей машины напряжение U1 увеличивается или уменьшается. Происходит рассогласование напряжений, и сердечник 8 электромагнита опускается или поднимается. Его движение преобразуется звеньями 9, 10, 11 в перемещение задвижки 12, регулирующей количество топлива, подаваемого в двигатель. Пружины 13 уравновешивают усилие, действующее на сердечник 8. Регулирующие свойства регуляторов могут быть оценены по Характеристикам, представляющим зависимость силы инерции Ря масс грузов регулятора, напряжения тахогенератора (У и т. п. от координаты перемещения рабочих звеньев приборов. Для механического регулятора характеристику получают из условия равновесия грузов при вращении его вала, для электрического — рассмотрением влияния скорости ротора 'на вырабатываемое напряжение. Для механического регулятора (рис. 28.7, а) получим зависимость силы инерции ря = —т (сР!1Ьг) ой/ от со и у. Задаваясь частотами вращения ш, для которых необходимо обеспечить регулирование, получим значения координат у ползуна 3 (рис. 28.6). Зависимость Ри (у) является характеристикой регулятора (рис. 28.7, б), а кривая, образованная точками ytl Ft, представляет уравновешивающую функцию регулятора.

Величина неравномерности механического регулятора выбирается из условия обеспечения надежной автоматической синхронизации.

В конце 30-х годов была предложена новая схема всережимного механического регулятора с постоянной предварительной затяжкой пружин, или, как иначе говорят, с внутренним натяжением пружин. Несколько позже эта схема регулятора была с успехом использована на двигателе КД-35.

При наличии всережимного механического регулятора управление работой двигателя на всех скоростных режимах осуществляется через механизм регулятора. Непосредственное воздействие на рейку

Транспортные дизели *, предназначаемые для тракторов, тягачей, автомобилей, работают в широком дипазоне скоростных и нагрузочных режимов. Топливные насосы таких двигателей за редкими исключениями являются блочными. Все это делает наиболее рациональной установку на этих двигателях всережимных механических регуляторов прямого действия, конструктивно соединенных с топливным насосом в один агрегат (фиг. 131,134 и 148). В ряде случаев и в настоящее время на двигателях такого типа устанавливаются двухрежим-ные механические регуляторы прямого действия. Однако при наличии отработанных конструкций всережимных регуляторов применение на транспортных дизелях двухрежимных регуляторов не может быть признано целесообразным. Иногда автотракторные дизели используются в качестве стационарных двигателей, например для привода сельскохозяйственных агрегатов, компрессоров, различных механизмов на буровых установках и т. п. В этих условиях двигатель может использоваться без замены всережимного механического регулятора, который в этом случае будет выполнять функции одно-режимного регулятора. Возможность всережимности будет использоваться для настройки регулируемого скоростного режима.

При наличии на двигателе всережимного механического регулятора и муфты изменения угла опережения впрыска с ручным управлением функции управления скоростными режимами двигателя и выбора угла опережения впрыска можно совместить, если связать рычаг управления 3 регулятора с рычагом управления 9 муфты 7 тягой 4 так, как это показано на фиг. 180, б. Каждому скоростному режиму соответствует вполне определенное положение рычага 3, поэтому необходимый угол опережения впрыска будет устанавливаться автоматически. При заданном угле скоса спиральных пазов

Фиг. 190. Схема деформации пружины всережимного механического регулятора с переменным наклоном пружины (см. фиг. 135).

Фиг. 208. Равновесные кривые всережимного механического регулятора с переменной предварительной затяжкой Dnp пружин.

На фиг. 214 приведены характеристики всережимного механического регулятора.

Фиг. 214. Характеристики приведенных к центру груза поддерживающей Со2 = = /(/•) и восстанавливающей Е' — f (r) сил всережимного механического регулятора:

Это квадратное уравнение позволяет найти степень неравномерности веер ежимного механического регулятора: