Параметров цилиндрических

В книге рассмотрены вопросы сопротивления жаропрочных материалов неизотермическому малоцикловому нагружению — термической усталости. Приведены экспериментальные данные по термической усталости жаропрочных сталей, никелевых деформируемых и литых сплавов, используемых в основном в деталях газотурбинных установок. Освещены роль технологических факторов (режимов литья и термообработки, покрытий, пайки и др.), а также влияние основных параметров циклического нагружения — температуры, частоты, нагрузки. Определены критерии прочности при термоусталостном нагружении при высоких (до 1050° С) температурах и предложены расчетные уравнения для прогнозирования долговечности. Изложены методы испытаний, приведены схемы испытательных машин.

Влияние асимметрии цикла нагружения. Одним из основных параметров циклического деформирования, оказывающим существенное влияние на сопротивление усталости материалов, является асимметрия цикла нагружения. Это влияние можно наблюдать на обеих стадиях усталости: до образования усталостной трещины и при ее развитии. В общем случае увеличение коэффициента асимметрии цикла нагружения приводит к более раннему возникновению усталостных трещин и уменьшению скорости их развития. С увеличением асимметрии цикла нагружения увеличивается также пороговое значение амплитуды коэффициента интенсивности напряжений, ниже которого не происходит роста усталостных трещин.

граммы циклического деформирования [ 2, 3 ]. При этом вследствие нестационарности характеристик сопротивления циклическому упруго -пластическому деформированию используемых конструкционных материалов (разупрочняющихся, упрочняющихся и циклически стабильных), конструктивных особенностей оболочечньгх элементов и специфики режима внешнего термоциклического нагружения необходим последовательный анализ кинетики основных параметров циклического упругопластического деформирования в зависимости от числа циклов нагружения.

Для уменьшения нижнего предела рабочих нагрузок, увеличения развиваемых скоростей деформирования и частотных параметров циклического нагружения образца прессы снабжают двумя цилиндровыми парами, соответственно рассчитанными на полную нагрузку и на нагрузку, составляющую примерно 1/6 полной (см. рис. 17, а). Два цилиндра дают возможность согласовать нагрузки, создаваемые прессом, с параметрами объекта испытания. При испытании объектов на сжатие (осевые нагрузки), как правило, необходимы большие усилия при относительно малых деформациях и их скоростях. Для объектов, испытываемых на изгиб (поперечные усилия), необходимы малые усилия, но большие деформации.

Высокочувствительный потенциометр 9 фиксирует положение датчика и передает сигнал на самописец 8, где записывается кривая роста трещины, и на барабанный аналоговый программатор 4. Программатор 4 через блок управления 5 и функциональный генератор 7 связан с динамометром 2 и сервоклапаном 6 испытательной машины таким образом, что изменение амплитуд (или средних напряжений) в процессе циклического нагру-жения определяется положением датчика 3 и программой, нанесенной на барабане 4. Вместо программатора 4 и генератора 7 через интерфейс в систему может быть включена цифровая вычислительная машина. При использовании таких систем может быть реализована программа испытаний, при которой темп изменения параметров циклического нагружения в процессе

Исследования коррозионной усталости металлов проводят с использованием образцов различных геометрических форм, а во многих случаях -моделей или реальных деталей или узлов машин и' аппаратов. Для получения сравнительной оценки влияния структуры, химического состава металла, агрессивности среды,окружающей температуры, параметров циклического нагружения и других факторов используют обычно образцы диаметром или толщиной 5—12 мм. Влияние масштабного и геометрического факторов изучают на нестандартных образцах диаметром или толщиной поперечного сечения от 0,1 до 200 мм и более - гладких цилиндрических, призматических, плоских с различным отношением сечения к длине рабочей части, а также с концентраторами напряжений в виде выточек, отверстий, уступов и пр. Оценку влияния прессовых, шпоночных, резьбовых, сварных, клеевых и тому подобных соединений металлов на их сопротивление усталости проводят на моделях таких соединений уменьшенных размеров,реже— на натурных соединениях (элементы судовых ва-лопроводов, бурильной колонны, сосудов высокого давления, лопатки турбин, колеса насосов и вентиляторов, стальные канаты, цепи, глубинно-насосные штанги и др.).

Рас. 4.13. Расчетная кинетика параметров циклического деформирования В1 и С1 (а), а также циклической пластической деформации (б) при учете изменения свойств материала во времени

Анализ структуры и предпосылок вывода уравнения (4.22), характеризующего основной для диаграмм циклического упруго-пластического деформирования параметр — модуль циклического упрочнения m^i показывает, что его величина и поцикловая кинетика определяются в первую очередь характеристиками исходного нагружения материала ё«» и т», а также параметрами циклического деформирования А*, В1 и С1. Таким образом, эффект упрочнения материала вследствие действия высокочастотной деформации при равном с одночастотным нагружением уровне исходного деформирования ё'°> может быть охарактеризован путем определения при двухчастотном нагружении соответствующих этим условиям величин модуля исходного упрочнения материала т\ н параметров циклического деформирования А , В и С , что в свою очередь позволит определить особенности кинетики т^ в рассматриваемом случае.

Исходя из этих положений можно получить аналитические условные зависимости накопления энергии нагружения для параметров циклического (одночастотного или двухчастотного) нагружения. Предполагается, что угол <р (разность фаз изменения напряжения и деформации) при циклическом нагружении изменяется во времени. Это предположение основывается на том, что ширина петли гистерезиса при циклическом нагружении изменяется во времени, что возможно лишь при изменении разности фаз (угол ф) периодически изменяющихся напряжения и деформации.

62. Гнып И. П. Феноменологические аспекты влияния параметров циклического нагружения на коррозионно-усталостный рост трещины. // Физико-химическая механика материалов. 1984. № 4. С. 40-44.

граммы циклического деформирования [ 2, 3 ]. При этом вследствие нестационарности характеристик сопротивления циклическому упруго-пластическому деформированию используемых конструкционных материалов (разупрочняющихся, упрочняющихся и циклически стабильных), конструктивных особенностей оболочечных элементов и специфики режима внешнего термоциклического нагружения необходим последовательный анализ кинетики основных параметров циклического упругопластического деформирования в зависимости от числа циклов нагружения.

6.2. Расчет основных геометрических параметров цилиндрических зубчатых колес и передач

Табл. 6.1. Уравнения для определения параметров цилиндрических

Табл. 9.1. Формулы для определения основных параметров цилиндрических зубчатых колес и передач

Ниже приведен порядок расчета основных геометрических параметров цилиндрических прямозубых эвольвентных колес с внешними зубьями при известных коэффициентах смещения хг и х% в соответствии с ГОСТ 16532—70.

Формулы для определения основных параметров цилиндрических прямозубых и косозубых колес с углом зацепления а = 20°, нарезанных без смещения, приведены в табл. 18.2.

Формулы для вычисления основных параметров цилиндрических передач, нарезанных со смещением, приведены в табл. 18.4.

Измерение электрофизических и геометрических параметров цилиндрических образцов по экстремуму мнимой части нормированной результирующей ЭДС преобразователя [49]. Значения магнитной проницаемости fa, удельной электрической проводимости у и радиуса а цилиндрических образцов можно определить с помощью зондирующего электромагнитного поля, изменяющегося только на одной определенной частоте, соответствующей экстремуму мнимой части нормированной результирующей ЭДС преобразователя с образцом. Мнимую часть нормированной результирующей ЭДС Ё'^, трансформаторного проходного ВТП с цилиндрическим образцом находят из выражения

Рисунок 5.5.2 - Схема установки для измерения магнитных, электрических и геометрических параметров цилиндрических и плоских образцов с помощью проходных вихретоковых преобразователей: Г - генератор синусоидальных сигналов; Ч - частотомер; А - амперметр; РЭМП и ОЭМП - рабочий и опорный преобразователи; В - вольтметр; Ф -фазометр

Измерение электрофизических и геометрических параметров цилиндрических образцов по максимальному значению фазы ЭДС вторичной обмотки вихретокового преобразователя [56]. ЭДС вторичной обмотки вихретокового преобразователя трансформаторного типа

49 Себко В.П., Сиренко Н.Н., Горкунов В.М. Определение магнитных, электрических и геометрических параметров цилиндрических проводящих изделий // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. -1992.-№2.-С. 73-76.

Расчет геометрических параметров цилиндрических зубчатых передач выполняют по ГОСТ 16532 — 70.