Проведении механических

Современный уровень науки и техники требует активного использования возможностей вычислительной техники. Актуальность овладения методами решения задач теории механизмов и машин диктуется динамичным развитием машиностроения и возрастанием его роли в развитии народного хозяйства в целом. Поэтому важным этапом подготовки будущих инженеров является приобретение навыков использования вычислительных машин при проведении лабораторных работ и курсового проектирования по ТММ. Возникающие в курсе ТММ задачи довольно часто настолько сложны, что их точное аналитическое решение или оказывается невозможным, или требует большого труда и времени для достижения нужных результатов. Применение вычислительных машин освобождает студентов от выполнения трудоемких расчетов, не требующих специальных знаний, сокращает затраты времени на определение кинематических характеристик графическими методами, значительно сокращает время достижения конкретных практических результатов и позволяет глубже вникнуть в научную специфику решения инженерных задач машиноведения.

Если при выборе материала детали основная часть исследования состоит в проведении лабораторных испытаний, а стендовые « эксплуатационные испытания проводятся как контрольные, то при выборе рациональных ^opj«biji размедрв деталей основная роль принадлежит испытаниям""стёнд6вым. Для машин, работающих в абразивной среде, такие испытания обычно проводятся как испытания на изнашивание. Критерием износостойкости машины и узлов или деталей может служить величина их износа, отнесенная к какому-то определенному времени или пути эксплуатации. Таким образом, и в стендовых и в эксплуатационных испытаниях на износостойкость главным является определение величины износа соединения или отдельных деталей.

Лабораторные испытания проводят на образцах, вырезаемых из изделий, на специальных машинах трения. Простота испытательного оборудования, экспрессность методов, сравнительно небольшая стоимость испытаний делают их наиболее рациональными при заводском контроле качества серийно выпускаемых изделий и при уточнении отдельных этапов технологического режима изготовления новых разрабатываемых изделий. Из-за сложности явлений, сопровождающих процессы трения и износа, при проведении лабораторных испытаний по определению фрикционно-износных характеристик, значительное внимание должно быть уделено применению методов подобия и моделирования [4, 7—10, 12, 21, 23, 29, 33—37 и др.].

Разработка, создание и использование новых средств экспериментального исследования материалов и конструкций. Решение проблемы обеспечения надежности и ресурса изделий машиностроения, как уже отмечалось, в известной мере определяется уровнем разработки методов и средств экспериментальной оценки действительной нагруженное™ конструкций, напряженно-деформированных и вибрационных состояний, параметров структуры материалов, характеристик прочности и трещиностойкости, динамических характеристик прочности, трещиностойкости и тела человека-оператора машины при вибрационных и других воздействиях. Это обусловлено необходимостью повышения объема экспериментальной информации с возрастанием вероятности безотказной работы, которую необходимо обеспечить при создании ответственных конструкций. Полученная информация является весьма ценной для оценки завершенности экспериментальной отработки машин и конструкций при проведении лабораторных и натурных испытаний, а также для определения влияния условий эксплуатации на изделия и установления остаточного ресурса конструкций.

Лабораторные испытания выполняют на моделях [39, 40, 43, 47, 48, 49, 51, 53] на специальных машинах трения. Простота испытательного оборудования, экспрессность методов, сравнительно небольшая стоимость испытаний делают их наиболее рациональным видом испытаний при заводском контроле качества серийно выпускаемых изделий и при отработке отдельных этапов технологического режима разрабатываемых изделий. Ввиду сложности явлений, сопровождающих процессы трения и изнашивания при проведении лабораторных испытаний по определению фрикцион-но-износных характеристик значительное внимание должно быть уделено применению методов подобия и моделирования [7, 15, 17, 18, 20, 32, 40, 43, 48, 51, 52, 53].

Группа 2. Испытания в имитируемых внешних условиях. Хотя проведенные оценочные испытания дают большую часть данных для оценки конструкции и производственных процессов, остается еще неуверенность в том, что изделие будет правильно работать при воздействии внешних факторов, если лабораторные испытания не будут дополнены испытаниями и опробованиями в реальных условиях эксплуатации. При лабораторных испытаниях внешние факторы и входные величины регулируются так, чтобы можно было точно определить соотношение «причина — следствие». Однако именно это регулирование с его искусственными закономерностью и последовательностью вносит элемент нереальности в программу испытаний. Кроме того, при лабораторных испытаниях чрезвычайно трудно создать случайные комбинации внешних условий. Наконец, не менее важное значение имеет и то, что при проведении лабораторных испытаний всегда остается сомнение в том, насколько полно или правильно имитированы реальные условия эксплуатации, а некоторые внешние факторы или рабочие условия вообще не могут быть

При эксплуатации установок с дифенильной смесью получены характеристики ее стабильности, более благоприятные, чем при проведении лабораторных исследований и на полупромышленных установках. При давлении около 8-105Па и температуре 370° С после шести месяцев эксплуатации не обнаружено разложения дифенильной смеси и изменения ее удельного веса. Можно считать, что дифенильная смесь является термически стойким теплоносителем при непрерывной работе до 385° С и при кратковременной до 400° С.

3.1. Размещение оборудования в помещении учебной лаборатории должно обеспечивать удобство и безопасность выполнения всех видов рабочей деятельности при проведении лабораторных работ.

Температура поверхностей оборудования и технологических трубопроводов, к которым возможны прикосновения людей при проведении лабораторных работ, не должна превышать 45°С.

4.1. Хранение материалов и веществ, используемых при проведении лабораторных работ, должно обеспечиваться с учетом их физических и химических свойств и требований пожарной безопасности. Совместное хранение веществ, взаимодействие которых может вызвать пожар или взрыв, не допускается.

В связи с возросшими требованиями к качеству лакокрасочных покрытий, в частности, к улучшению их внешнего вида, наряду с тщательной подготовкой поверхности металла под окраску приобретает весьма важное значение правильный выбор метода окраски изделия. Распространенными методами, широко применяемыми в промышленности, являются: пневматическое безвоздушное и аэрозольное распыление, окраска в электростатическом поле высокого напряжения, методы окунания, струйного облива; налива. До сих пор в строительстве находит применение окраска кистью и ручными валиками. В последние годы в связи с проблемой защиты окружающей среды разработан целый ряд водорастворимых и порошковых лакокрасочных материалов, потребовавших внедрения новых способов нанесения -г- электроосаждение и нанесение в псевдоожиженном слое плазменного напыления. Методы окраски промышленных изделий достаточно подробно изложены в литературе [10]. При проведении лабораторных работ, как правило, используются методы окраски пневматическим распылением и окунанием.

Важность соблюдения условий подобия при проведении механических испытаний наглядно демонстрируется стандартизацией их методики в государственном, а некоторых испытаний и в международном масштабе. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний установлены ГОСТ 7564-89. Требования к образцам для испытаний изложены в соответствующих ГОСТах на проведение испытаний. В них, с учетом всех условий подобия, унифицированы формы и размеры образцов, качество их изготовления, основные методи-

В предыдущих главах был рассмотрен вопрос о различных видах деформаций бруса; было выяснено, возникновением каких напряжений сопровождается каждый вид деформации и, наконец, были получены формулы, позволяющие вычислять напряжения в любой точке поперечного сечения нагруженного бруса. Однако, для того, чтобы ответить на главный вопрос сопротивления материалов, прочна или не прочна рассчитываемая деталь, недостаточно знать только лишь численное значение максимальных напряжений, возникающих в опасном сечении рассчитываемого элемента конструкции, необходимо также знать прочностные характеристики того материала, из которого изготовлен данный элемент. Механические свойства, т. е. свойства, характеризующие прочность, упругость, пластичность и твердость материалов, определяются экспериментальным путем при проведении механических испытаний материалов под нагрузкой. Следовательно, цель механических испытаний материалов — определение опытным путем механических характеристик различных материалов.

Важность соблюдения условий подобия при проведении механических испытаний наглядно демонстрируется стандартизацией их методики в государственном, а некоторых испытаний и в международном масштабе. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний установлены ГОСТ 7564-89. Требования к образцам для испытаний изложены в соответствующих ГОСТах на проведение испытаний. В них, с учетом всех условий подобия, унифицированы формы и размеры образцов, качество их изготовления, основные методи-

Немонотонность деформации в процессах ОМД может быть различного характера, особенно при дробном нагружении. Наибольшая немонотонность характерна для знакопеременного деформирования (поперечная ковка и прокатка, винтовая прокатка, волочение). При проведении механических испытаний немонотонность моделируется методом чередования нагружения сжатием — растяжением, малоцикловой усталостью, изгибом и кручением и т. д.

При проведении механических испытаний лучше заранее представлять значимость случайных и систематических ошибок.

Для плоских образцов имеются следующие способьГопределения прочности при сдвиге путем испытания образца плотно зажатого в рамке (шарнирной) и путем перекашивания его в двух плоскостях. Во время таких испытаний в центральной части образца возникает однородное напряженное состояние чистого сдвига. Однако эти методы испытаний нельзя применять для образцов, имеющих криволинейную форму. Большие трудности возникают при проведении механических испытаний для определения 1+ и t~, что вызывает большие погрешности измерения.

Примечания: 1, Во всех случаях число контрольных стыков должно быть не менее одного. 2. Механические испытания сварных соединений труб малого диаметра производят путем испытаний целых стыков контрольных соединений. 3. При проведении механических испытаний и металлографического исследования на образцах, вырезаемых из стыка, число свариваемых контрольных стыков на первых двух машинах может быть сокращено в два раза, если обеспечена возможность вырезки всех необходимых образцов.

4.9.13. При проведении механических испытаний растяжением и сплющиванием целых стыков в соответствии с п. 4.9.9 для проверки механических свойств и металлографического исследования производственных стыковых сварных соединений, подвергаемых 100%-ному ультразвуковому контролю или просвечиванию, контрольные стыки труб (с условным проходом менее 100 мм при толщине стенки менее 12 мм) должны быть выполнены в следующем количестве (объеме):

4.9.14. При проведении механических испытаний растяжением и сплющиванием целых стыков в соответствии с п. 4.9.9 для проверки механических свойств и металлографического исследования производственных стыковых сварных соединений, контролируемых ультразвуком или просвечиванием в неполном объеме, контрольные стыки труб (с условным проходом менее 100 мм при толщине стенки менее 12 мм) должны быть выполнены в следующем количестве (объеме):

При проведении механических испытаний стремятся воспроизвести такие условия воздействия на материал, которые имеют место при эксплуатации изделия, изготовленного из этого материала. Многообразие условий службы материалов обусловливает проведение большого числа механических испытаний. Но вместе с тем основными признаками, позволяющими классифицировать виды механических испытаний, являются:

При проведении механических испытаний тугоплавких материалов применяют различные методы нагрева образцов: радиационный, электронно-лучевой, плазменный, индукционный, непосредственным пропусканием тока через образец, комбинированный, с соответствующей комплектацией высокотемпературных установок.

Предварительный контроль заключается в проверке квалификации сварщика, термиста и дефектоскописта, состояния сварочного и термического оборудования, сборочно-сварочных приспособлений, аппаратуры и приборов для дефектоскопии и проведении механических испытаний и измерений твердости.