Напряжения поверхности

Пусть пал нагружен поперечной изгибающей силой или крутящим моментом. Если увеличить расчетные напряжения' даже значительно (например, в 1,5, рта), то наружный диаметр вала можно уменьшить в отношении 1,5~1/3'= 0,87. Масса снижается в отношении 1.5"2'-1 = 0,75 (всего на 25%), а жесткость 1,5"4/3=0,57 (на 43%). Точно такого же снижения массы можно достичь, просверлив в валу отверстие диаметром, равным 0.5 наружного диаметра. При этом способе напряжения повышаются только на 6%; жесткость па'дает также на 6%.

Отпуск стали — необходимая и заключительная операция термической обработки, в результате которой формируются окончательная структура и свойства стали. При отпуске снижаются и устраняются внутренние закалочные напряжения, повышаются вязкость и пластичность, несколько понижается твердость. В зависимости от температуры нагрева различают отпуск низкотемпературный, среднетем-пературный и высокотемпературный. Для деталей узлов трения применяют низкотемпературный отпуск с нагревом до 150—200°С. При этом несколько снижаются внутренние напряжения, но твердость остается высокой (58-62 HRC). Структура стали после отпуска состоит из мартенсита отпуска. Этот вид отпуска применяется также для режущих и измерительных инструментов и для изделий, подвергающихся цементации и нитроцемснтации.

Остаточные деформационные напряжения повышаются в процессе пластического деформирования вследствие различных пределов текучести компонентов. В работе [73] показано, что при растяжении компонент с более высоким пределом упругости после разгрузки останется растянутым в направлении приложения нагрузки, а более слабый компонент после разгрузки испытывает сжатие. Возникновение напряжений в процессе пластической деформации обсуждается в следующем разделе.

ки. В результате остаточной пластической деформации в поверхностном слое возникают остаточные напряжения, повышаются прочностные характеристики металла в наклепанном слое.

В результате перегрева обрабатываемого изделия (и вообще в связи с ростом зерна) остаточные напряжения повышаются. Наиболее значительными являются закалочные напряжения, они могут превышать первичные (усадочные) напряжения от механического наклепа до 20—25 раз.

Пусть вал нагружен поперечной изгибающей силой или крутящим моментом. Если увеличить расчетные напряжения' даже значительно (например, в 1,5 , раза), то наружный диаметр вала можно уменьшить в отношении 1,5~1/3'= 0,87. Масса снижается в отношении 1,5~2'3 =0,75 (всего на 25%), а жесткость 1,5~4'3 =0,57 (на 43%). Точно такого же Снижения массы можно достичь, просверлив в валу отверстие диаметром, равным 0,5 наружного диаметра. При этом способе напряжения повышаются только на 6%; жесткость падает также на 6%.

Под действием нормальных и касательных напряжений изменяется расстояние между атомами в пределах упругости металла, а после превышения определенного значения касательных напряжений происходит сдвиг одной части кристалла по отношению к другой. При сохранении целостности кристалла имеет место остаточная пластическая деформация, не исчезающая после снятия внешней нагрузки. В результате остаточной пластической деформации в поверхностном слое возникают остаточные напряжения, повышаются прочностные характеристики металла в наклепанном слое.

нейшем понижении температуры остаточные напряжения повышаются настолько, что появляется опасность отслаивания покрытия. Отпуск деталей, покрытых электролитическим железом, при температуре 500—600 °С уменьшает остаточные напряжения на 15—20 %.

Отпуском называется процесс термической обработки, при котором закаленная сталь нагревается ниже критической точки Ас1, выдерживается при этой температуре и затем охлаждается. В процессе отпуска уменьшаются или устраняются внутренние напряжения, повышаются вязкость и пластичность стали, снижается ее твердость, улучшается структура.

Отпуск стали — необходимая и заключительная операция термической обработки, в результате которой формируются окончательная структура и свойства стали. При отпуске снижаются и устраняются внутренние закалочные напряжения, повышаются вязкость и пластичность, несколько понижается твердость. В зависимости от температуры нагрева различают отпуск низкотемпературный, среднетем-пературный и высокотемпературный. Для деталей узлов трения применяют низкотемпературный отпуск с нагревом до 150—200°С. При этом несколько снижаются внутренние напряжения, но твердость остается высокой (58—62 HRC). Структура стали после отпуска состоит из мартенсита отпуска. Этот вид отпуска применяется также для режущих и измерительных инструментов и для изделий, подвергающихся цементации и нитроцементации.

Ухудшение условий работы в полюсе учитывают, условно понин(ая допускаемые напряжения. Для точек ,4j и Б^ допускаемые напряжения повышаются. Опасными расчетными случаями будут по.тожонпя, когда наибольшая динамическая нагрузка действует на полюс пли ножку ведущего зуба (в точке Bj). Если ведомый зуб имеет менее прочную поверхность, его рассчитывают но нагрузке рр. В открытых передачах выкрашивания не наблюдается.

Следует отметить, что у внутреннего отверстия напряжения повышаются.

Согласно Р. Ритчи, С, Суреш и др. первопричиной закрытия трещин при усталости также является остаточная пластическая деформация у берегов трещины позади ее вершины. С понижением нагрузки на образец берега трещины смыкаются, испытывая при этом сжимающие напряжения, поверхности свариваются, а при последующей разгрузке разрываются, обнажал свежие участки, склонные к взаимодействию с внешней средой. В результате многократного повторения такого цикла на изломах по механизму фреттинг-коррозии формируются окисные пленки, которые в дальнейшем, вдавливаясь в металл, также способствуют смыканию берегов трещины (рис. 33, в).

8. Допускаемые значе в зоне активного гор ия теплового напряжения поверхности экранов 1ия ?аг, МВт/м2

Величина q, представляющая собой плотность теплового потока, является важным показателем эффективности работы поверхности нагрева и носит название теплового напряжения поверхности нагрева.

8. Допускаемые значения теплового напряжения поверхности экранов в зоне активного горения даг, МВт/м*

Количество пара, которое выделяется с 1 л2 поверхности нагрева в течение часа, называется напряжением поверхности нагрева котла или форсировкой котла. Величина напряжения поверхности нагрева зависит от конструкции котла, мощности топки и от чистоты поверхности нагрева. Паропроизводительностью котла называется количество пара, которое может дать котел в час.

В большинстве случаев поверочный тепловой расчет котлоагрегатов малой мощности при переводе их на газ не производится. Вместо этого осуществляется выбор чисто экспериментальных характеристик: теплового напряжения топочного объема — qv и теплового напряжения поверхности нагрева котла — qH.

теплообменников с движущимся плотным слоем. Так, например, если по начальной температуре газового теплоносителя, температуре зерна и отходящих газов и прочим показателям стационарной работы шахтных зерносушилок подсчитать эффективный коэффициент теплообмена, то он окажется равным лишь немногим ккал/м2 • ч • град. Как указывалось выше, это, конечно, фиктивное (или эффективное) значение а, но оно сигнализирует о малом действительном температурном напоре, большой неравномерности распределения газа-теплоносителя .в данном теплообменнике, возникновении разрывов и каналов в движущемся слое, проходящем по устройству сложной конфигурации. Низкие тепловые напряжения поверхности частиц в подобных устройствах, как показано в работе [Л. 641], связаны и с чрезмерно

Поверхности конических и цилиндрических штифтов; поверхности ответственных деталей, испытывающих при работе знакопеременные напряжения; поверхности, обеспечивающие требования усталостной прочности детали и долговечность ее работы без нарушения характера посадки; поверхности щек коленчатых валов, рабочие поверхности вкладышей коленчатых валов, рабочие поверхности вкладышей коленчатых и распределительных валов авиадвигателей; поверхности лопаток турбин и компрессоров, цилиндрические поверхности силовых шпилек, поверхности лопастей воздушного винта самолета и др.; посадочные поверхности осей и отверстий 2-го класса точности, от которых требуется длительное сохранение заданной посадки; места посадки на валах шариковых и роликовых подшипников класса точности Я и П; гнезда под запрессовку точных шариковых подшипников; рабочие поверхности вкладышей подшипников скользящего трения (быстроходные и нагруженные); торцовые опорные поверхности, работающие на трение; поверхности, обеспечивающие газонепроницаемость и подверженные корродирующим воздействиям влаги, газов и т. п.; рабочие поверхности зубьев зубчатых колес 2-го класса точности

Поверхности ответственных деталей, испытывающих при работе знакопеременные напряжения; поверхности, обеспечивающие требования усталостной прочности детали, антикоррозийность и долговечность ее работы без нарушения характера посадки (поверхности могут не сопрягаться с другими деталями или сопрягаться в неподвижных соединениях); наружные поверхности тарелок клапанов и днищ поршней, поверхности шеек валов, поршней, плунжеров (при перемещении 30 циклов в минуту); поверхности отверстий в чугунных цилиндрах гидропроводов; посадочные поверхности точных осей и валиков малого (20 мм) диаметра; места посадки на валах шариковых и роликовых подшипников класса точности А, В, С; конические поверхности центров, уплотняющие поверхности; рабочие поверхности зубьев зубчатых колес 1-го класса точности

Поверхности ответственных деталей, испытывающих при работе большие знакопеременные напряжения; поверхности, обеспечивающие требования усталостной прочности детали и долговечность ее работы в подвижных соединениях; поверхности коренных и шатунных шеек коленчатых валов, наружные поверхности юбок поршней; поверхности штоков, цилиндров, поршней, поршневых пальцев, торсионных валиков, поверхность отверстий в стальных цилиндрах гидроприводов и т. п.; поверхности, работающие в условиях трения, от устойчивости которых непосредственно зависит точность работы агрегата, прибора; наиболее ответственные оси, валики, беговые дорожки колец шарикоподшипников; конусные сопряжения, обес-печивающие точное центрирование____________________________________________

.а) Неравномерная подача пыли питателями или отклонение качества топлива от нормального, вызывающие изменения количества и температуры продуктов сгорания при выходе из топки, а следовательно, и изменения теплового напряжения поверхности нагрева перегревателя.