Механизация автоматизация

Механика развития трещин, часто называемая механикой разрушения, представляет собой раздел механики и физики твердого деформируемого тела, изучающий законы разделения кристаллического или континуального Тела на части под действием механических усилий или иных внешних причин. Далее будем иметь в виду континуальное тело, наделенной феноменологическими свойствами, определяемыми экспериментально на стандартных образцах.

Развитие энергетики, авиационной и ракетной техники привело к тому, что раннее разрушение (в некоторых случаях) допускается в условиях эксплуатации конструкционных материалов. В связи с этим, наряду с оценкой чувствительности материалов к трещинам, большое значение начинает приобретать также и теоретический анализ трещин. Наука о прочности материалов и конструкций, которая связана с изучением несущей способности тела, как с учетом начальных трещин, так и без него, а также с изучением различных закономерностей развития трещин, называется механикой разрушения.

Как уже отмечалось, одна из основных задач, стоящих перед механикой разрушения в связи с расчетом на прочность по стадия разрушения, состоит в определении коэффициента интенсивности напряжений.

роны, механикой разрушения. В статье сначала рассматриваются адсорбция воды на полярных твердых телах, а затем особенности процесса механического разрушения. Для правильного представления о механизме коррозии под напряжением желательно одновременное изучение этих процессов с последующим сравнением полученных результатов. Однако на данном этапе возможно только обсуждение результатов некоторых исследований по коррозии под напряжением, которые помогают понять явления, происходящие на атомном и молекулярном уровнях при повреждениях под влиянием влаги. Наряду с теоретическим анализом обсуждаются эмпирические методы, используемые для улучшения прочностных характеристик материала во влажнО'М состоянии. Чтобы не увеличивать объема статьи, рассматриваются прочностные характеристики только стекла и стеклопластиков, а также особенности характера воздействия воды на углеродные и металлические наполнители.

Однако, отчетливо представляя, насколько обширна выбранная тема и насколько тесно она связана со многими сложными вопросами— тонкой структурой материалов, дислокационными процессами в них, механикой разрушения и т. д., авторы будут благодарны читателям, которые пришлют свои замечания и предложения по адресу: 107885, Москва, Б-78, 1-й Басманный пер., д. 3, издательство «Машиностроение».

Сложность решения указанной задачи состоит в том, что размеры зон пластических деформаций (в том числе и в местах концентрации) в лабораторных образцах и в конструкциях могут существенно превышать размеры дефектов. В этих условиях, описываемых нелинейной механикой разрушения, наиболее перспективными оказались энергетические (у^, /<,) и деформационные (ek, 6С) критерии разрушения, а также критические температуры хрупкости.

Таким образом, по расчетным оценкам (сделанным в соответствии с механикой разрушения) можно судить о том, что корпуса ЦВД и ЦСД турбин мощностью 100—300 МВт не могут разрушиться катастрофически. Критическая глубина трещин /кр для этих корпусов в несколько раз превышает толщину Я стенки (4р/^ > 2). До возникновения критической ситуации в таких деталях образуется сквозная трещина, в результате чего происходит течь среды. Этот вывод не распространяется на зоны присоединения сваркой всех патрубков к корпусу. Имея уникальный по продолжительности (до 2-Ю5 ч) и числу испытывавшихся однотипных деталей (более тысячи) промышленный эксперимент над корпусами, отнесенными к первой группе, а также учитывая большой опыт эксплуатации, показавший практическое отсутствие опасности катастрофических разрушений литых корпусов турбин этой же группы, можно сделать следующий вывод. Вновь вводимые в эксплуатацию энергоблоки, а также блоки, отработавшие менее 50 тыс. ч, а также корпуса цилиндров и клапанов, отнесенные к первой группе, можно эксплуатировать до 105 ч («т » 2) без проведения работ по выборке трещин и заварке выборок.

заготовок, которая зависит от особенностей практический работы при выплави или при операциях порошковой металлургии. Мы уже \отмечали, что требовани: диктуемые механикой разрушения, привели к производству заготовок с боле равномерной, мелкозернистой структурой и, следовательно, отличающиеся повь шейным качеством с точки зрения звуковой дефектоскопии. Результатом этог прогресса явилась повышенная деформируемость и повышенная надежность прог нозов, получаемых при компьютерном моделировании. Надо стремиться к лучшем пониманию поведения трещины, это позволит оптимизировать требования к мик роструктуре, формирующейся в результате ковки и термической обработки.

Более простые соотношения, учитывающие локальный характер разрушения в вершине трещины, были введены П. Парисом (Р.С. Paris). Особенностью соотношений явилось включение в них коэффициента интенсивности напряжений как меры всякого явления в вершине трещины, включая и скорость ее распространения. П. Парис, по существу, объединил теорию роста трещин при усталости с механикой разрушения. При этом им было сделано допущение, что нагружение по синусоидальному закону приводит к синусоидальному изменению поля напряжений у вершины трещины. Откуда следует, что скорость роста усталостной трещины в данном материале должна зависеть от размаха коэффициента интенсивности напряжений ЛК = Kmax - Kmjn. Тогда закон распространения усталостной трещины в общем в виде будет следующий

Одним из основных критериев прочности в механике разрушения является критический коэффициент интенсивности напряжений, обозначаемый как К1с или Кс. Часто его называют также силовым критерием, так как его определение в основном связано со знанием напряжений или сил в испытуемом образце. Нередко критерий К1е и Кс ассоциируют с линейной механикой разрушения. Известны примеры, когда значение Кс определяют при напряжениях, превышающих о^.; в этих случаях отнесение Кс к критериям линейной механики разрушения неправомерно.

Проведение испытаний образцов с трещиноподобными дефектами в сварных конструкциях в большинстве связано с нелинейной механикой разрушения. Оъясняется это тем, что практически встречающиеся сочетания размеров дефектов и толщин в сварных конструкциях находятся в таком диапазоне, что разрушения наступают, как правило, при уровнях напряжений выше предела текучести. Тем не менее рассмотрение приемов испытаний сварных соединений в рамках линейной механики разрушения является необходимым.

К93 Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве: УчсГ). для вузов. — М.: Высш. iiiK., 1991. — 398 <-.: ил. ISBN 5-06-001906-3

Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве

2. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции, ["ехнология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. - М.: Высшая школа, 1991.-398 с.

3. Механизация, автоматизация и роботизация процессов изготовления люков, лазов и штуцеров. Учитывая сложность сочленения отверстие-патрубок, необходимо создание робо-готехнических комплексов, обеспечивающих как геометрическую адаптацию (на основе использования датчиков слежения по сочленению), так и технологическую (по параметрам процессов резки и сварки с широким использованием микропроцессорной техники).

4. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. — М.: Высшая школа, 1992. — 430 с.

5. Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбарчук A.M. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас. —М.: Машиностроение, 1990. — 327 с.

4. Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. — М.: Высшая школа, 1992. — 430 с.

5. Куркин С.А.,Ховов В.М., Рыбарчук A.M. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас. — М.: Машиностроение, 1990. — 327 с.

Исходя из рассмотренных понятий: «механизация», «автоматизация», можно сказать, какие из типичных устройств и элементов, устанавливаемых на металлорежущих станках, следует относить к механизирующим, а какие — к автоматизирующим. На рис. 1—6 изображены автоматизированные станки различных типов и назначения. Несмотря на различие в компонов-

Рассмотрим теперь такие понятия, как комплексная механизация и комплексная автоматизация. Комплексная механизация (комплексная автоматизация) — механизация (автоматизация) целого технологического или производственного процесса. Типичным примером комплексно-автоматизированного производства может служить производство подшипников качения на Московском ГПЗ-1. Изготовление подшипника, начиная с отрезки от заготовки и черновой токарной обработки, чистовая обработка резанием, термическая обработка, контроль, сборка и упаковка выполняются комплексом взаимосвязанного автоматизированного оборудования. Другим примером комплексно-автоматизированного производства является автоматизированное производство автомобильных поршней на Ульяновском автомобильном заводе, где весь производственный процесс — от момента литья заготовки поршня до контроля и упаковки готового изделия также выполняется на автоматизированном оборудовании.

17. Петровнин А. И. Установка для вырезки отверстий в корпусах ап-паратов//Сб. научи, тр. «Механизация, автоматизация технологических процессов и управление в химическом и нефтяном машиностроении». Пермь, 1985. С. 29—32.