Нагружения механизма

ризуемую значениями модуля упругости Е и предела текучести ат материала. Применительно к низкоуглеродистым сталям подобное упрощение не приводит к большим погрешностям, так как истинная диаграмма характеризуется наличием площадки текучести при протекании пластических деформаций до 3...4%. Максимальный уровень пластических деформаций при сварке, как правило, не превышает указанной величины. Для титановых и алюминиевых сплавов и для большинства легированных сталей площадка текучести на диаграмме нагружения материала отсутствует и при построении диаграммы идеального упругопластиче-ского материала условно принимают ат=ао,2 (см. рис. 11.2). В этом случае схематизация в виде диаграммы идеального уп-ругопластического материала с условным пределом текучести приводит к погрешностям, так как пластическая деформация сопровождается упрочнением металла и повышением в нем напряжений выше условного предела текучести. На рис 11.5 для

Мы уже говорили, что если разгрузить образец, растянутый до напряжений, не превышающих предела пропорциональности, то линия разгрузки совпадает с линией нагрузки. Повторное нагру-жение образца приведет к тому, что диаграмма растяжения полностью совпадает с первоначальной диаграммой растяжения. Неоднократные нагружения материала до напряжения меньших предела

Влияние концентрации напряжений на прочность деталей зависит не только от геометрической формы концентратора, но и от характера нагружения материала. Прочность деталей из пластичных материалов при статическом нагружении практически не зависит от концентрации напряжений и при расчетах не учитывается. Это объясняется тем, что при увеличе-

Геометрия пространственного армирования создается исходя из условий нагружения материала и должна обеспечивать целенаправленную анизотропию свойств. Увеличение числа на-

Теоретически можно создать различные варианты схем с пространственным расположением арматуры, которые позволят аффективно решить поставленную задачу. Однако реализация их затруднена и целесообразность создания сложных схем армирования нуждается в тщательном обосновании. Кроме того, усложнение схем армирования приводит к увеличению направлений укладки арматуры, что резко снижает общее ее содержание в основных направлениях. Поэтому для упрощения технологического процесса получения рассматриваемого класса материалов и обеспечения наибольшего содержания арматуры на управление укладкой налагаются определенные ограничения. Сущность их сводится к тому, что угол укладки волокон варьируется только в одной плоскости — плоскости наиболее вероятного нагружения материала сдвиговыми усилиями [22, 106]. Обеспечение заданных свойств в двух других плоскостях осуществляется за счет изменения свойств и объемного содержания волокон. Один из простейших принципов создания таких материалов представлен на рис. 5.19. В плоскости ~су подокна уложены под различными углами к оси х, выбор которых обусловлен получением необходимых свойств материала, т. е. по толщине материала (по направлению ') укладка волокон осуществляется с переменным углом 9. Волокна направления г прямолинейны и перпендикулярны плоскости ху. Технологический процесс создания таких материалов весьма прост и практически не отличается от процесса создания материалов с ортогональным расположением волокон, но сдвиговая жесткость в плоскости основного расположения арматуры при этом значительно возрастает.

1 — кривая нагружения материала с пределом текучести aTi; 2 — 4 — линии разрушающее напряжение — деформация для разных сочетаний предела текучести CTT и объемной доли частиц

Разрушение деталей и конструкций при малом числе циклов нагруже-ния связано, как правило, с наличием повторных пластических деформаций в зонах концентрации напряжений. Для оценки несущей способности таких деталей необходимо учитывать характеристики деформации и разрушения материала, а также влияние напряженного и деформированного состояния на малоцикловую долговечность. Так как в зонах концентрации напряжений относительно быстро устанавливается режим жесткого нагружения, особое значение приобретают исследования поведения при этом виде нагружения материала и изучение диаграмм его деформирования.

мерности формирования различного рельефа излома при различных видах нагружения материала. Более того, были выявлены параметры рельефа излома, которые можно использовать не только для качественного, но и для количественного описания процессов разрушения. Однако в этом случае необходимо привлечение такого многообразия информации из различных областей знания — физика и механика разрушения, материаловедение, теоретическая и строительная механика и др., что без интегрального анализа данных о внешних источниках воздействия на материал элемента конструкции невозможно наиболее полно отобрать именно ту информацию при анализе излома, на основании которой может быть дана оценка реакции материала на это воздействие в виде процесса разрушения.

В общем случае нагружения материала в области МЦУ связь между деформациями и накапливающимися повреждениями описывается кинетическими уравнениями повреждаемости [42]. Расчеты циклической долговечности дисков имеют приближенный характер из-за отсутствия констант, входящих в кинетические уравнения повреждаемости, и их обычно проводят принимая ряд допущений, упрощающих описание процессов циклического упругопластического деформирования материала и накопления в нем повреждений [43].

му образцу при фиксированном уровне напряжения при прочих равных условиях может быть получена величина долговечности Л^. По мере увеличения глубины концентратора «о происходит снижение долговечности. Предельное состояние может быть охарактеризовано глубиной ас, соответствующей достижению вязкости нагружения материала в момент достижения рассматриваемого уровня напряжения ст0.

Итак, к одному и тому же виду межзеренного разрушения можно прийти при разном сочетании условий нагружения материала. Это относится не только к случаю дефектного состояния границ зерен с пониженной вязкостью разрушения, но и соответствует условиям перехода к статическому разрушению в материале с высокой вязкостью разрушения, что иллюстрирует следующий пример.

К поршню 3 приложена движущая сила /;д, к ротору 4 рабочей машины --- момент сопротивления Мрм, ко всем звеньям —силы тяжести, во всех кинематических парах действуют силы трения. Если ДВС имеет несколько цилиндров, то число подвижных звеньев будет уже больше четырех. При этом на каждый поршень будет действовать движущая сила, так что картина нагружения механизма станет еще более сложной.

Полагаем, что М п = const. Что касается Мс и J, то эти величины переменные, однако при JM >,JMex величина У мало будет ог-личаться от константы. В одних и тех же условиях нагружения механизма е будет тем меньше, чем больше будет J и, в частности, Ум. Таким образом, установка на ведущем валу маховика колеса с большим значением Ум обеспечивает малое изменение угловой скорости кривошипа, и, следовательно, малое значение коэффициента неравномерности хода

К поршню 3 приложена движущая сила Рл, к ротору 4 рабочей машины — момент сопротивления Мрм, ко всем звеньям — силы тяжести, во всех кинематических парах действуют силы трения. Если ДВС имеет несколько цилиндров, то число подвижных звеньев будет уже больше четырех. При этом на каждый поршень будет действовать движущая сила, так что картина нагружения механизма станет еще более сложной.

Гидросхема стенда для циклического нагружения механизма управления передней ноги шасси самолета в условиях возвратно-вращательного движения штока амортизационной стойки шасси '[26] состоит из двух симметричных ветвей. Источником задающего сигнала может служить магнитофон с записью вибрации в эксплуатационных условиях. Применяют электрические генераторы «белого» шума.

Так как условие замыкания должно быть соблюдено при всех возможных случаях нагружения механизма, то величина момента М0 должна быть выбрана достаточно большой.

подвижной катушки, а другой — со штоком 12. Шток 12 движется в подшипниках 11 и 15 с регулируемыми эксцентричными втулками для установки соосности механизма нагружения. В шток 12 встроен упругий элемент датчика 14 силы. Шток 12 шарниром 16 соединен с эксцентриковым механизмом 18 низкочастотного на-гружения испытуемого образца. Эксцентриситет этого механизма может плавно изменяться устройством 26 в процессе нагружения образца. Для сглаживания неравномерности хода эксцентрикового механизма нагружения служит маховик 17. Роль маховика также выполняет корпус механизма в устройстве 26. Эксцентриковый механизм приводится в движение клиноременной передачей 20 от редуктора 21 с электродвигателем, установленным на основании 22 машины. Эксцентриковый механизм низкочастотного нагружения смонтирован на плите 19, которая может перемещаться по направляющим 27. Плита 19 ходовым винтом 25 соединена с чер-вячно-винтовым механизмом 23 статического нагружения испытуемого образца. Механизм установлен на основании 22 машины и приводится в движение электродвигателем 24. Обмотка подмагничивания электродинамического возбудителя питается выпрямителем 29. Подвижная катушка возбудителя питается от усилителя 30 мощностью 5 кВ-А с задающим генератором. Электродинамический возбудитель развивает усилие 5000 Н и производит высокочастотное нагружение как в резонансном, так и в нерезонансном режимах. Измерительное устройство 31 измеряет высокочастотную составляющую нагрузки, действующей на образец. Измерительное устройство 28 измеряет низкочастотную и статическую составляющие нагрузки, действующей на образец. Пружина 10 статического нагружения играет роль дополнительного механического фильтра, уменьшающего воздействие высокочастотной нагрузки на датчик 14.

Диапазон плавного изменения эксцентриситета (мм) механизма низкочастотного нагружения . . . . .

холостого хода механизма статического нагружения ..,,.,... механизма статического нагружения под нагрузкой ..........

Линейный нагружатель использован для циклического нагружения механизма привода подачи стола, как при неподвижном столе, так и при его возвратно-поступательных перемещениях, а крутильный нагружатель — для циклического нагружения механизма привода шпинделя при вращающемся шпинделе.

Общий вид, кинематическая и гидравлическая схемы стенда показаны на рис. 69. Поворотную платформу испытываемого экскаватора устанавливают на опорах и жестко крепят к ним. Опоры, как и все остальные агрегаты стенда, смонтированы и закреплены в настиле, выполненном из двутавровых балок, нижними плоскостями, залитыми в бетонную плиту. Для нагружения механизма поворота служит сменный маховик, установленный на выходном валу редуктора 15, который при помощи зубчатой муфты соединен с нижним концом вертикального вала механизма поворота. Размеры маховика определяются моментом инерции поворотной платформы с рабочим оборудованием испытываемого экскаватора. Момент инерции маховика принимают равным среднему моменту инерции поворотной платформы с рабочим оборудованием.

При испытании экскаватора с оборудованием прямой лопаты гидротормоз одностороннего вращения служит для нагружения подъема ковша, а реверсивный гидротормоз — для нагружения механизма напора-возврата.