Отдельных дислокаций

Определенное влияние на топливную экономичность и токсичность оказывает конструкция и качество изготовления впускных трубопроводов. Необработанная поверхность впускного трубопровода ухудшает наполнение цилиндров, по-разному формирует топливную пленку на поверхности патрубков отдельных цилиндров, приводит к неравномерности распределения и необходимости

Удельные выбросы (отнесенные к мощности) в бензиновых двигателях максимальны на режимах малых нагрузок, длительность которых в ездовом цикле высока. Двигатель на этих режимах имеет низкий индикаторный и механический КПД вследствие повышенных дроссельных (насосных) потерь и большого количества остаточных газов в цилиндрах, требующих переобогащения смеси. Для устранения этого недостатка автомобильных двигателей применяют методы отключения из работы отдельных цилиндров или циклов. Обычно метод отключения части цилиндров используют в восьми-и шестицилиндровых, но можно его применять и в четырехцилиндровых двигателях.

Отключение из работы отдельных цилиндров можно обеспечить:

В многоцилиндровом двигателе касательные усилия отдельных цилиндров складываются, в результате чего получается суммарная касательная сила всего двигателя.

Муфты. Для соединения паровых турбин с электрическими генераторами, воздуходувками или роторов отдельных цилиндров турбины один с другим применяют соединительные муфты. Они бывают жесткими, полугибкими и подвижными (гибкими). Схематическое изображение муфт разных типов показано на рис. 31-13.

Важным из этих предположений является идентичность изменения давления во времени во всех цилиндрах. Любая неправильность в циклах цилиндров нарушает это предположение. Эти неправильности могут возникнуть от изменений воспламенений, распределения топлива по цилиндрам, неправильной работы клапанов и т. д. Они обычно возбуждают основную гармонику цикла давления газов четырехтактных двигателей, которая становится очень интенсивной, и возникает повышенная низкочастотная вибрация двигателя. Эти неправильности также могут содействовать высокочастотным вибрациям двигателя. Как правило, фазовые соотношения сил инерции в многоцилиндровых двигателях приводят к тому, что внешняя неуравновешенная сила или полностью отсутствует или мала для двигателя в целом. В двигателях с двумя и более цилиндрами при равномерном расположении колен по окружности кривошипов центробежные силы инерции от отдельных цилиндров для Двигателя в целом взаимно уравновешиваются. Однако эти силы, действующие в плоскостях расположения цилиндров, создают моменты, которые необязательно уравновешиваются между собой для двигателя в целом. Вибрацию двигателей обычно подразделяют на низкочастотную и звуковую. Под низкочастотной вибрацией будем понимать механические колебания, длина волн которых значительно превышает размеры двигателя, и поэтому двигатель можно заменить жесткой

ным .[!],' представившим тело сложной формы, например шестерню, в первом приближении в виде отдельных цилиндров (рис. 16): центрального с диаметром окружности впадин D и периферийных, вписанных в ножку и среднюю часть зуба, с эквивалентным диаметром Dn, выражающимся через модуль шестерни т как

Исследование на математической модели топливоподающей аппаратуры дизелей типа М-50 позволило определить мероприятия по изменению конструктивных размеров и ее регулировки, способствующих выравниванию условий работы отдельных цилиндров дизеля, снижению скорости нарастания и максимального давления сгорания и этим обеспечивающих повышение надежности и срока службы дизелей.

МОНТАЖ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ, КАРТЕРА И ОТДЕЛЬНЫХ ЦИЛИНДРОВ

Наклон оси втулки рабочего цилиндра относительно! оси коленчатого вала допускается в направлении оси вала до половины рабочего зазора между поршнем и втулкой, но не свыше 0,1 мм на 1000 мм длины. По ходу двигателя (г. е. в плоскости вращения коленчатого вала) наклон оси допускается до 0,2 мм на 1000 мм длины. В случае обнаружения наклона оси цилиндра выше указанного допускаемого предела дефект должен быть устранен путем опиловки опорных плоскостей блока цилиндров, картера, стоек или отдельных цилиндров в зависимости от конструкции двигателя. Обнаружив при блочной конструкции уклон одного цилиндра, необходимо проверить уклон остальных и опилить в соответствии с положением всех цилиндров. Небольшой наклон (до 0,2 мм на 1000 мм длины) сравнительно легко можно выправить путем шабрения торцовой поверхности опорного пояса.

Затяжку гаек крепления картера или блок-картера к фундаментной раме, а также отдельных цилиндров к картеру определяют по формуле

Вектор Бюргерса для кристалла, содержащего винтовую дислокацию, определяют аналогично. В краевой дислокации вектор Бюргерса перпендикулярен к ее линии, а у винтовой — параллелен ей. Если контур Бюргерса охватывает несколько дислокаций,то величина его соответствует геометрической сумме векторов Бюргерса отдельных дислокаций. Квадрат вектора Бюргерса характеризует энергию дислокаций и силы их взаимодействия.

(стадия I деформационного упрочнения). После стадии единичного (легкого) скольжения начинается стадия множественного скольжения — движение дислокации в двух и более системах. На этой стадии после значительной деформации дислокационная структура металла сильно усложняется и плотность дислокаций возрастает по сравнению с исходным состоянием на 4—6 порядков, достигая 10u-f-1012 см~2. Вследствие упругого взаимодействия между дислокациями сопротивление их движению сильно возрастает и для их продвижения внешнее напряжение должно резко возрасти (стадия /7 упрочнения). Под влиянием все возрастающего напряжения развивается поперечное скольжение винтовых дислокаций, т. е. скольжение с переходом из одной разрешенной плоскости скольжения в другую. Это приводит к частичной релаксации напряжений, аннигиляции отдельных дислокаций разного знака и группировке дислокаций в объемные ячейки, внутри которых плотность дислокаций меньше, чем в стенках ячеек. Наступает /// стадия деформации, когда происходит так называемый динамический возврат, который приводит к уменьшению деформационного упрочнения.

Образование границ зерен — структурное превращение, присущее литому металлу (сварному шву, отливке) в период завершения его кристаллизации из жидкого расплава. Границы образуются непосредственно при срастании первичных кристаллитов. Поскольку кристаллические решетки кристаллитов ориентированы произвольно, то их сопряжение при срастании кристаллитов сопровождается существенными искажениями решеток. Эти искажения и приводят к образованию граничной поверхности. Существует также мнение, что границы образуются путем собирания дислокаций, неупорядоченно расположенных в металле после затвердевания в одну граничную поверхность в результате процесса полигонизации, однако более обоснован первый механизм образования границ. Современные представления о строении границ сводятся к тому, что на границах чередуются участки хорошего и плохого соответствия кристаллических решеток соседних зерен. Это так называемые «островные» модели границ зерен. Строение и протяженность участков плохого соответствия зависят от угла разориентировки решеток смежных кристаллитов. Различают малоугловые (угол до 15°) и большеугловые (угол свыше 15°) границы. Малоугловые границы описывают как ряд отдельных дислокаций (рис. 13.9,а). Расстояние между ними D определяется соотношением

В деформированных изгибом и отожженных монокристаллах возврат происходит путем термически активируемого сдвига в областях металла с -высокими упругими искажениями, а также в результате аннигиляции дислокаций противоположных знаков, требующего как переползания, так и сдвига отдельных дислокаций. В этом случае полигонизация происходит в две стадии. На первой стадии образуются короткие, близко расположенные границы, содержащие пять — десять дислокаций, так что угол дезориентации весьма мал. Такие границы образуются благодаря переползанию отдельных дислокаций, возникающих в процессе пластической деформации. В дальнейшем в результате процесса сдвига и переползания всего комплекса границы соединяются. Несколько близко расположенных границ может слиться путем образования Y-образного стыка с одной из далеко расположенных границ, которая затем выпрямляется путем согласованного переползания внутри границы [8]. Вторая стадия связана с объединением более длинных границ путем поворота свободного конца границы с упругими искажениями и его соединения с другой границей. При этом образуется Y-об-разный стык. Движущей силой процесса является энергия на конце границы внутри кристалла; граница сдвигается, пока ее свободный конец не соединится со смежной границей. Y-образ-ный стык движется затем в направлении ответвления, пока границы не сольются в одну границу с большим углом дезориентации. При этом энергия образовавшейся границы уменьшается. В дальнейшем дислокации в пределах вновь образованной границы перестраиваются (путем переползания) и граница выпрямляется.

Снижение коэффициента деформационного упрочнения К на второй и третьей стадиях, согласно Такеучи [296], обусловлено, прежде всего неоднородным распределением дислокаций в структуре и определяется частичной компенсацией полей упругих напряжений дислокаций при образовании сплетений или малоугловых границ, что действительно имеет место, когда расстояние между дислокациями составляет несколько межатомных [337]. При этом упрочнение начинает определяться не столько свойствами отдельных дислокаций, сколько их поведением в дислокационных ансамблях [337].

Как видно из рис. 3.35, в широком интервале деформаций отношение /Ci/Oy является постоянной величиной. Это означает, что сопротивление пластической деформации на пределе упругости определяет закон деформационного упрочнения при дальнейшем после оу течении. Другими словами, отношение ДУсТу, по-видимому, является связующим звеном или переходом между микроуровнем деформации, или движением отдельных дислокаций на пределе упругости, и следующим за ним уровнем деформации, определяемым уже взаимодействием дислокационных ансамблей [27].

Что касается дислокационной теории, то в настоящее время здесь существуют два основных направления. Первое заключается в детальном изучении свойств отдельных дислокаций и их поведения в тех или иных условиях. Последовательное применение результатов, полученных этим методом, для количественного расчета свойств поликристалла затруднено сложностью дислокационной структуры. Очевидно поэтому все большее внимание привлекает второе направление дислокационной теории, которое оперирует среднестатистическими характеристиками дислокационного ансамбля и пытается установить непосредственную связь этих характеристик с макроскопическими параметрами кристаллических тел. Основы второго направления были заложены в известных работах Н. С. Акулова по пластической деформации [1—3]. Позднее был выполнен ряд работ, которые позволили, с одной стороны, уточнить физические основы и возможные границы применимости метода и, с другой стороны, расширили класс явлений, которые поддаются описанию.

В настоящее время в развитии теории дислокаций существуют два основных направления. Исследователи одного из них занимаются детальным изучением свойств отдельных дислокаций и их поведением в тех или иных условиях. Последовательное применение результатов, полученных этим методом, для количественного описания свойств кристаллических материалов затрудено сложно-

Ряд исследований структурных изменений при деформационном старении в данной работе выполнялся путем изучения на просвет тонких фольг. Ценность получаемых этим методом результатов определяется возможностью непосредственного наблюдения отдельных дислокаций и дислокационных систем, а также изменения их контраста в процессе старения. Вряд ли можно ожидать заметного влияния (при данной концентрации углерода) примесей у дислокаций на рассеяние электронов по сравнению с их рассеянием, вызы- 241

электронноскопическое просвечивание металлической фольги, позволяющее наблюдать перемещение отдельных дислокаций под напряжением, возникающим вследствие нагревания электронным пучком;

Образованию грубых полос скольжения предшествует выход отдельных дислокаций на поверхность металла. С увеличением циклической наработки количество таких дислокаций возрастает и они скопляются вдоль плоскостей скольжения. В тех объемах металла, где достигается высокая их плотность, наблюдается развитие широких полос скольжения и образование усталостной трещины. Значение критической плотности дислокаций, при достижении которой возникают нарушения сплошности металла, пока не удается определить экспериментально. Приближенным методом подсчитано, что оно составляет примерно 5-Ю13— 10" см-2 [67].