Напряжения зажигания

Специальные виды термообработки позволяют получить HRC до 50. . .60 (НВ«500. . .650). При этом (см. табл. 8.9) допускаемые контактные напряжения увеличиваются до двух раз, а нагрузочная способность передачи до четырех раз, см. формулу (8.11), по сравнению с нормализованными или улучшенными сталями. Возрастает также износостойкость и стойкость против заедания.

•• Давление и напряжения увеличиваются в • •• _- - = 1,6 раз. Для втулки с ях =,0,87 нап-

Если номинальные напряжения увеличиваются настолько, что величина К достигает значения Кс — критического коэффициента интенсивности напряжений, или вязкости разрушения материала, то трещина будет распространяться; таким образом, с помощью уравнения (2) можно предсказать, произойдет ли разрушение.

В начальный инкубационный период развития трещины плотность дислокаций растет и внутренние напряжения увеличиваются. При этом в ферромагнитных материалах движение доменных частиц затрудняется. По мере увеличения нагрузки появляются линии скольжения, имеющие тенденцию к расширению. Отдельные части зерна темнеют. Возникает множество линий, сдвигов, переходящих затем в трещины.

Кривые, описывающие изменение ширины рентгеновских линий при старении стали ОХ18Н10Ш, хорошо коррелируются с кривыми изменения микротвердости. В образцах, подвергнутых после закалки пластической деформации с различной скоростью, в первые часы старения при 650° С наблюдается некоторое уменьшение полуширины рентгеновских линий, связанное с действием повышенной температуры. В течение второго часа старения микро* напряжения увеличиваются, что, по-видимому, связано с перераспределением атомов углерода и азота на дислокациях.

Характер кривых на рис. 4.33 свидетельствует о том, что зона высоких термомеханических напряжений расположена в переходной от фланца к цилиндрической оболочке части конструкции на расстоянии х < 6 мм от фланца. В области нахлесточного шва, примыкающей к зоне концентрации напряжений (6 < х < 12 мм), температурные напряжения резко уменьшаются примерно в 6 раз (до as «* 80 МПа); в, области перехода от сварного соединения к оболочке (х= 12 мм) напряжения увеличиваются (до as = 200 МПа и ав = -100 МПа), а затем уменьшаются практически до нуля.

При изгибе образца с симметричным поперечным сечением на одной его стороне возникают растягивающие, а на противоположной — сжимающие напряжения. Напряжения увеличиваются по мере удаления в обе стороны от нейтральной оси, где они равны нулю, и достигают максимальных значений на наружных сторонах образца. Если напряжения достигают при этом предела текучести, то наступает пластическое течение. Предел текучести 'при изгибе, значение которого используется в инженерных расчетах, для большинства металлических материалов приблизительно на 20 % превосходит предел текучести при растяжении. Он рассчитывается по формулам для упругого изгиба в предположении линейного распределения напряжений по сечению вплоть до достижения крайними растянутыми волокнами заданного допуска на остаточное удлинение при определении предела текучести. При оценке реального предела текучести учитывается действительное распределение напряжений ио сечению образца при изгибе. Нагрузка при испытаниях на изгиб достигает 10s H.

тающей на изгиб плоской пружины, представленной д на рис. 3.2, а; на рис. 3.2, б показана часть этой пружины в увеличенном масштабе. При изгибе упругого элемента напряжения в его поперечном сечении распределены неравномерно. От середины к периферии напряжения увеличиваются, причем по одну сторону от так называемого нейтрального слоя материал пружины работает на растяжение, а по другую—на сжатие. Если принять, что величина напряжения в волокнах материала пропорциональна их удлинению (закон Гука), а величина удлинения А пропорциональна расстоянию е от нейтрального слоя, то тогда, в соответствии с рис. 3.2, б, можно написать

Плотность силового потока (число линий на единицу площади поперечного сечения) определяет величину напряжений. Если сечение детали 5 уменьшается, например, из-за наличия центрального отверстия, то плотность потока и напряжения увеличиваются. Это учитывается номинальным расчетом на прочность по ослабленному сечению. Но наряду с этим силовые линии, обходя отверстие, искривляются и, стремясь замкнуться по кратчайшему пути, сгущаются вблизи отверстия. Растягиваемые волокна подвергаются изгибу, сходясь по направлению к центру отверстия и вызывая его овализацию. На стороне волокон, обращенной к отверстию, возникают напряжения разрыва, складывающиеся с Общими напряжениями растяжения. Напряжения максимальны у стенок отверстия, где кривизна силовых линий

' 73 ••\Давление и напряжения увеличиваются в •• _•-••> = 1,6 раз. Для втулки с at s=,0,87 нап-

Примечания. 1. Для проволоки диаметром менее 1,0 мм напряжения увеличиваются на 10%.

По принципу генерирования колебаний генераторы подразделяют на генераторы с обратной связью и генераторы параметрические (релаксационные). Простейшим релаксационным генератором является генератор пилообразного напряжения на газоразрядной лампе (рис. 3, а). Конденсатор заряжается до напряжения зажигания лампы, после этого он быстро разряжается через лампу, лампа тухнет, и конденсатор начинает снова заряжаться.

По принципу генерирования колебаний генераторы подразделяют на генераторы с обратной связью и генераторы параметрические (релаксационные). Простейшим релаксационным генератором является генератор пилообразного напряжения на газоразрядной лампе (рис. 3, а). Конденсатор заряжается до напряжения зажигания лампы, после этого он быстро разряжается через лампу, лампа тухнет, и конденсатор начинает снова заряжаться.

Были получены примерно одинаковые данные о влиянии излучения на разъемы с прокладками как из неопренового, так из силиконового каучука. Сильное влияние мощности дозы у-облучения на указанные эластомеры привело к заметному увеличению напряжения зажигания и тушения короны. Отмечалось также, что если получить коронарное свечение без у-излучения, то оно гасится при облучении. Результаты воспроизводились при повторных испытаниях. После повторных облучений эффект уменьшался до исчезновения. Предполагалось, что это обусловлено продолжением вулканизации прокладок. После облучения этих двух типов прокладок были обнаружены заметные повреждения, которые выражались в изменениях остаточной деформации обоих материалов. Поэтому можно полагать, что эти материалы не применимы в условиях облучения.

В работе [94] большую группу разъемов со стеклослюдяной изоляцией облучали в реакторе. В результате измерений, произведенных в интервале интегральных потоков быстрых нейтронов от 6 • 1013 до 6,2-1016 нейтрон/см2, установлено, что наблюдаемые большие изменения напряжения зажигания и тушения короны, токов утечки и сопротивления контакта штекера с гнездом нельзя однозначно скоррелировать с нейтронным потоком и мощностью дозы у-облучения. Было сделано заключение, что общие качества разъемов в условиях облучения являются неудовлетворительными из-за влияния каких-то неизвестных и необъясненных комбинаций различных факторов.

При адекватной оценке разъемов независимо от окружающей среды обычно рассматривают следующие важнейшие параметры их работы: сопротивление между штырями и гнездами; сопротивление изоляции между соседними штырями и характеристики коронного разряда. Эти параметры учитывали при изучении влияния излучения на одиннадцать 14-штырьковых разъемов. Разъемы облучали в Фордовском ядерном реакторе интегральным потоком быстрых нейтронов 1,8-1015 нейтрон/см2 {Е > 0,5 Мэв). Во время измерений разъемы находились в нерабочем состоянии, за исключением тех случаев, когда подавалось напряжение для измерения контактного сопротивления штырей. Значения контактного сопротивления при облучении не сильно отличались от соответствующих величин до облучения, лежащих в интервале 6-10~4—10~3 ом. Сопротивление изоляции между соседними штырями во время облучения уменьшилось на 2 порядка величины при мощности реактора в 1 Мет. Никаких необратимых изменений в изоляции не наблюдали. Во время изучения короны между некоторыми штырями дуговой разряд возникал прежде, чем можно было наблюдать четкий коронный разряд. Один штырь был признан разрушенным после трехчасового облучения. Это разрушение произошло при падении напряжения короны примерно до 100 в. Напряжение зажигания короны лежало между 1,2 и 1,8 кв, за исключением одного штыря, для которого оно составляло 600—800 в. Напряжение погасания короны было соответственно на 50—600 в ниже значений напряжения зажигания.

Большинство современных балансировочных машин для уравновешивания роторов электромашин имеют стробоскопические устройства. Промышленность, однако, не выпускает серийно стробоскопы, которые можно использовать при балансировке роторов электромашин в сборе. Выпускающиеся строботахометры не могут использоваться при балансировке в сборе из-за высокого напряжения зажигания и зависимости показаний от величины входного напряжения.

Устойчивое горение дуги в рабочей точке А, где угол наклона характеристики источника тока больше угла наклона характеристики дуги. Максимальное напряжение характеристики источника тока должно быть больше напряжения зажигания дуги. Повышение максимального напряжения благоприятно отражается на зажигании и устойчивости дуги, но связано с возрастающей опасностью поражения сварщика током и увеличением мощности, размеров генераторов и трансформаторов, а следовательно, и их стоимости.

понижающей температуру концов электродов, требуют повышенного напряжения зажигания дуги при атомно-водородной сварке (250—300 в). Напряжение же горения дуги, в зависимости от ее длины, может составлять для спокойной дуги 30—45 в и для звенящей дуги 60—120 в.

Меньшее охлаждающее действие аммиака по сравнению с водородом снижает величину напряжения зажигания и горения дуги, но повышает при этом на 10—20% расход вольфрама.

Если напряжение на электродах больше определенного значения, так называемого напряжения зажигания, то электрическая дуга возникает как при постоянном, так и при переменном токе. Величина этого напряжения зависит от температуры слоя, давления и рода псевдоожижающего газа, а также от свойств частиц слоя. При повышении температуры слоя уменьшается удельное сопротивление большинства твердых материалов и в сочетании с возрастающей проводимостью газовой фазы это увеличивает тенденцию к образованию дуговых разрядов в слое. Диаметр частиц слоя и форма их также играют важную роль.

Рис. 5-28. Зависимость напряжения зажигания дуги 11Л от температуры псевдоожижепного слоя частиц, имеющих средний диаметр: