Одностороннего накопления

Для размеров элементов отливки (кроме толщин стенок), расположенных в одной части формы и не подвергаемых механической обработке, предпочтительно несимметричное одностороннее расположение полей допусков «в тело», т. е. для охватывающих элементов (отверстие) — «в плюс», а для охватываемых (вал) — «в минус». Для размеров всех остальных элементов отливок,

Технологически рациональную форму поковки выбирают с учетом следующих рекомендаций: рационально одностороннее расположение ребер, бобышек и других выступающих элементов (рис. 5.39).

По расположению датчиков относительно объекта контроля различают три основных варианта: одностороннее расположение, двустороннее и под прямым углом оптических осей друг к другу (способ фиксации параметров рассеянного излучения). Резонансные СВЧ методы делятся по виду резонансного эффекта (электронный парамагнитный, ядерный магнитный, ферромагнитный и др.).

является одностороннее расположение приемной и излучающей антенн. Существуют две структурные схемы приборов, работающих по методу «на отражение» (рис. 17).

Большим преимуществом устройств, работающих по методу отраженной волны, является одностороннее расположение приемно-переда-ющих антенн; недостаток — отсутствие интегральной оценки влажности для материалов большой толщины или •в случае больших потерь (не вся толщина материала взаимодействует с волной).

ГОСТом принято одностороннее расположение отклонений для наружных конусов и двустороннее симметричное для внутренних конусов.

Ступени. Валы, имеющие одностороннее расположение ступеней, обрабатываются на многорезцовых станках в центрах за две операции (черновая и чистовая) на всю длину вала за исключением конца, зажатого в поводковый патрон. Для обработки места под поводок вводится отдельная операция. Валы, имеющие двухстороннее расположение ступеней, как правило, обрабатываются за четыре токарные операции (по две операции с каждой стороны). Для коротких валиков длиной до 150 мм достаточна одна операция, обтачивания и отрезки на автомате при различных исполнениях ступеней валика (если длина ступеней позволяет обработать их на автомате). Перепады диаметров ступеней у валов также влияют на технологию обработки. При больших перепадах и обработке из проката обязательны две операции (черновая и чистовая) на многорезцовом станке с каждого конца вала. При малых перепадах и малом количестве ступеней иногда достаточно одной операции на многорезцовом станке. При штампованном валике количество проходов зависит от припусков и заданной точности валика. Валики с большими перепадами диаметров ступеней при массовом производстве

Одностороннее расположение припуска представляет собой частный случай асимметричных припусков, когда

Фиг. 7. Одностороннее расположение допусков на диаметр расчетного сечения.

Змеевики экономайзера располагают перпендикулярно или параллельно фронту парогенератора. В первом варианте (рис. 13-10,а) длина змеевиков получается небольшой и определяется глубиной газохода, что облегчает их крепление. При расположении змеевиков параллельно фронту с односторонним размещением коллекторов (рис. 13-10,6), наоборот, число труб резко сокращается, однако увеличивается протяженность пролета змеевиков и усложняется их крепление. Одностороннее расположение коллекторов обычно применяют в агрегатах небольшой мощности. В парогенераторах с развитым фронтом экономайзеры

По расположению датчиков относительно объекта контроля различают три основных варианта: одностороннее расположение, двустороннее и под прямым углом оптических осей друг к другу (способ фиксации параметров рассеянного излучения). Резонансные СВЧ-методы делятся по виду резонансного эффекта (электронный парамагнитный, ядерный магнитный, ферромагнитный и др.).

В Институте машиноведения исследования в области малоцикловой усталости, развернутые по инициативе академика АН УССР С. В.'Серенсена и доктора технических наук профессора Р. М. Шнейдеровича, в течение ряда лет проводятся, исходя из учета кинетики полей неоднородных деформаций определяемых свойствами диаграммы циклического деформирования, и возможности одностороннего накопления деформаций, ведущему к квазистатическому разрушению. Структура задачи определения несущей способности элементов конструкций при малоцикловом на-гружении состоит из трех основных направлений:

При нагружений циклически упрочняющихся материалов с заданными амплитудами напряжений, а также циклически упрочняющихся, разупрочняющихся и стабильных материалов с заданными амплитудами деформаций (жесткое нагружение) происходят малоцикловые усталостные разрушения с образованием макротрещин без одностороннего накопления деформаций.

При этом показано, что применяемая в ряде случаев оценка 'повреждений в относительных долговечностях, когда разрушающее число циклов определяется по кривой стационарного мягкого либо жесткого нагружения без учета одностороннего накопления .деформаций, может дать достоверные результаты лишь для случаев с превалирующим накоплением усталостных повреждений. На рис. 1.1.12 приведены данные о накоплении повреждений к моменту образования трещины для режимов с хорошим «переме-

Приведенные примеры показывают, что уравнения (2.6.4), (2.6.5) позволяют достаточно точно описать кинетику изменения напряжений и деформаций при разнообразных программах нагру-жения. Отметим, однако, что удовлетворительные результаты получаются при программах нагружения, включающих циклы с различными амплитудами напряжений при отсутствии среднего напряжения в цикле. Использование уравнений для расчета диаграмм деформирования асимметричных циклов дает эффект одностороннего накопления пластических деформаций, что не наблюдается в экспериментах для циклически упрочняющихся материалов.

Возможности оптического метода в принципе позволяют также изучать различные деформационные эффекты, свойственные термоусталостным испытаниям (например, эффект локализации пластической деформации, кинетику одностороннего накопления деформации, формоизменение и пр.) протекающие при высоких температурах [27]. Применение оптического метода оправдано для оценки величины упругопластической деформации в первых циклах термоциклического нагружения и для та-

Рис. 22. Кривые кинетики одностороннего накопления необратимой пластической поперечной деформации ed при термоциклическом нагружен™ образца из стали 12Х18Н9Т в зависимости от режимов испытания:

Отмеченные закономерности определяют степень одностороннего накопления необратимой циклической деформации сжатия, характер которой для корсетного сплошного образца показан на рис. 22 [29]. Сопоставление кривых для разных режимов показывает, что накопление деформации сжатия («бочка») за счет выравнивания температурного поля (см. рис. 21) может быть существенным. Например, при увеличении времени цикла в 4 раза накопление пластической деформации к 20-му циклу увеличивается в 30 раз (режимы / и V). В связи с этим можно ожидать, что предельное состояние при неизотермическом на-гружении с длительными выдержками в значительной степени будет определяться величиной длительного статического повреждения. Следует указать, что одностороннее накопление квазистатической сжимающей деформации было обнаружено и в. тонкостенных корсетном и гладком образцах [35].

Как указывалось, в случае жесткого нагружения одностороннего накопления деформаций не происходит, и это уравнение, теряя второе слагаемое, превращается в обычное уравнение Коффина AemN = C. Пример расчета долговечности по этому уравнению приведен в п. 30.

В испытаниях на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [4,5, 10] это связано прежде всего с режимом неизотермического малоциклового нагружения (жесткость нагружения, уровень максимальной температуры цикла, скорость нагрева и охлаждения, длительность выдержки) и определяется различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в разной степени из-за продольного градиента температур, и протеканием реологических процессов на этапе выдержки при высокой температуре [4, 10]. На рис. 4, б показано, что эффект одностороннего накопления деформаций существенно проявляется в характерной для малоцикловой усталости области чисел циклов (до 103) и в определенных условиях (большая жесткость нагружения — до 240 Т/см и длительная выдержка — до 60 мин), возможно накопление перед разрушением деформаций, близких к величинам статического однократного разрыва (кривые 1, 3, 8) при соответствующем времени деформирования в условиях неизотермического нагружения. При этом реализуется смешанный или квазистатический (длительный статический) характер малоциклового разрушения.

Отмеченные выше закономерности в изменении ширины петли гистерезиса являются определяющими в кинетике одностороннего накопления необратимой пластической деформации e(d\ характер которой для всех режимов представлен на рис. 6.

Хотя противофазный и термоусталостный режимы упругопласти-ческого деформирования принципиально одинаковы (сжатие при высокой температуре цикла), отсутствие контролируемых ограничений деформаций при испытаниях на термоусталость предопределяет возможность одностороннего накопления деформаций, а следовательно, развитие значительных квазистатических повреждений. В результате смещение кривых термической усталости (сплошные линии) относительно базовой кривой малоцикловой усталости (штрихпунктирная линия), полученной при жестком противофазном нагружении, определяется прежде всего долей квазистатического повреждения. Выдержка при максимальной температуре цикла существенно снижает малоцикловую долговечность. Так, при размахе упругопластической деформации 0,3 — 1,0 % и тв = 60 мин долговечность уменьшается в 3 — 10 раз по сравнению с базовой.