Переменное сопротивление

а — чистый изгиб при вращении круглых образцов °а=МИ№э, W3=nd3l32; б — чистый прямой изгиб в одной плоскости круглых и прямоугольных образцов, «m—Mm/Wa, Oa—MalW3, W9=it d3/32. W3=Bh'/6; в — поперечный изгиб при вращении круглых консольных образцов, Oa=MHl\P3, Ws= =nd'/32; г — поперечный изгиб в одной плоскости консольных круглых и прямоугольных образцов, аа~^и^9' W9='t ^3/32, W3=Bh*/6; б — поперечный изгиб консольных круглых образцов при вращении силовой плоскости, oa«=AfH/Ws, w= it d3/32; e — переменное растяжение-сжатие круглых и прямоугольных образцов, ffT=PT/f, <тд =Pa/F, F=nd'H, F—Bh; ж — переменное кручение круглых образцов, т_ =M_/W_, t —M/W-,

комбинирОВанном нагружении (изгиб с кручением, растяжение с изгибом, переменное растяжение и внутреннее давление, чередование усталости и ползучести и т. д.);

(сплав ЖС6У, испытанный при 950°С на говторно-переменное растяжение)

рывных машин фирмы Torsee (Япония). Отличительной особенностью этих машин является большой рабочий ход активного захвата. Обычно значения хода 0,5—3 м. Однако по спецзаказам выпускаются машины и с большим ходом. Для циклических испытаний на переменное растяжение образцов полуфабрикатов в ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко созданы разрывные безрамные установки для одновременного испытания трех образцов на усталость. Технические характеристики этих установок приведены в табл. 15. Базируются они на стендовом оборудовании с использованием агрегатированных гидроцилиндров сжатия и системы возбуждения (насосы, гидропульсаторы, магистрали, пульты управления). Гидроцилиндр установлен в центре между двумя опорными плитами, которые связаны тремя монтажными штангами по периферии плиты. Между штангами в плитах монтируются захваты для образцов. Захваты состоят из двух последовательно действующих зажимов: внешний служит для закрепления образца, внутренний — для распределения уси-

Рис. 9. Схемы нагружения образцов при испытании на усталость; а — чистый изгиб при вращении круглых образцов; б — чистый изгиб в одной плоскости круглых и некруглых образцов; в — поперечный изгиб при вращении круглых консольных образцов; г — поперечный изгиб в одной плоскости круглых и некруглых образцов; д — поперечный изгиб консольных круглых образцов при вращении силовой плоскости; е — переменное растяжение — сжатие круглых и некруглых образцов; ж — переменное кручение круглых образцов; / — схема нагружения; // — эпюра изгибающих моментов; /// — цикл напряжений

Применение машин на переменное растяжение — сжатие для испытаний изгиб.ом в одной плоскости. Испытания изгибом в одной плоскости могут производиться также на машинах для растяжения—сжатия. Почти все машины этой категории (пульсаторные, резонансные и др.) снабжаются приспособлениями, позволяющими производить испытания при изгибе в одной плоскости как с симметричными, так и асим* метричными циклами.

ременный изгиб, переменное растяжение — сжатие, переменное кручение) к. дающей зависимость между амплитудой напряжения а и числом циклов его повторения N. При нанесении в логарифмических координатах левая ветвь кривой оказывается прямолинейной, наклоненной к оси Л/, а правая обычно горизонтальна и соответствующая ордината является пределом выносливости при переменном. изгибе а—1, при переменном растяжении (
При действии переменных напряжений сопротивление материала усталостному разрушению характеризуется кривой усталости (фиг. 2, а, б), получаемой при различных напряженных состояниях с симметричным циклом (переменный изгиб, переменное растяжение — сжатие, переменное кручение) и дающей зависимость между амплитудой напряжения а и числом циклов его повторения N. При нанесении в логарифмических координатах левая ветвь кривой оказывается прямолинейной, наклоненной к оси N, а правая обычно горизонтальна, и соответствующая ордината является пределом выносливости при переменном изгибе ст г, при переменном растяжении (J_I)P, при

Масштабный фактор (или иначе называемый масштабный эффект) тесно связан с физической природой прочности и разрушения твердых тел. Механические свойства сплава, особенно при знакопеременных или повторяющихся нагружениях, зависят от абсолютных размеров испытываемых, образцов и конструкций даже в случае полного соблюдения подобия их геометрической формы и условий испытания [48, 61, 88, 144]. Предел выносливости гладких образцов понижается с увеличением их размеров, что оценивается коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения. Для материалов с неоднородной структурой (литые стали, чугуны) влияние размеров образца на выносливость более резко выражено, чем для металлов с однородной структурой. Наиболее значительно снижается усталостная прочность с ростом размеров образца [48, 88] в случае неоднородного распределения напряжений по сечению образца (при изгибе). Форма поперечного сечения образца, определяющая объем металла, находящегося под действием максимальных напряжений, существенно влияет на выносливость образца. При плоском изгибе влияние на предел выносливости размеров прямоугольных образцов больше, чем цилиндрических. При однородном распределении напряжений по сечению гладких образцов (переменное растяжение — сжатие) масштабный эффект практически не проявляется. Характерно, что при наличии концентраторов напряжения масштабный эффект наблюдается при всех, без исключения, видах напряженного состояния. Чем более прочна сталь, тем сильнее проявляется масштабный эффект.

Испытания на усталость выполняют при разных напряженных состояниях образцов: изгиб — чистый или консольный; повторно-переменное растяжение — сжатие; комбинированное сложнонапряженное состояние и т. д. Разрушение металлов при их усталости отличается от разрушения при однократных или повторяемых малое число раз нагрузках и характеризуется следующими особенностями [2, ПО, 147]:

шаковым испытания на переменное растяжение сварных элементов из стали М16С (Н-образного сечения, высо-

К.1 и R3 — постоянные сопротивления; Ка ~ переменное сопротивление; Ci — магазин емкости; У — усилитель; О — осциллограф; Г — генератор переменного тока; х — специальная исследуемая ячейка

Рассмотрим элемент, состоящий из цинкового и медного электродов, погруженных в растворы ZnSO4 и CuSO4, соответственно (элемент Даниэля). Пусть внешняя цепь включает переменное сопротивление R, вольтметр V и амперметр А (рис. 4.1). Разность потенциалов (э. д. с.) между цинковым и медным электродами в отсутствие тока близка к 1 В. Если теперь, подобрав соответствующее сопротивление R, обеспечить протекание во внешней цепи небольшого тока, то измеряемая разность потенциалов станет меньше 1 В вследствие поляризации обоих электродов. По мере роста тока напряжение падает. Наконец, при коротком замыкании разность потенциалов между медным и цинковым электродами приближается к нулю. Влияние силы тока в цепи на напряжение элемента Даниэля можно графически изобразить с помощью поляризационной диаграммы, представляющей собой зависимость потенциалов Е медного и цинкового электродов от полного тока / (рис. 4.2). Способ определения этих потенциалов будет пояснен в разделе 4.3. Символами Ezn и ЕСа обозначены так называемые потенциалы разомкнутого элемента, отвечающие отсутствию тока в цепи. Поляризации цинкового электрода отвечает кривая abc, медного — кривая def. При силе тока, равной Д, поляризация цинка в вольтах определяется как разность между

нием в сторону положительных значений) и уменьшением потенциала Мк (смещением в сторону отрицательных значений). Это приводит к возрастанию анодного тока и снижению катодного тока на МА, который будет корродировать быстрее. Противоположные процессы произойдут на Мк, скорость коррозии которого уменьшится (рис. 1.14). Таким образом, если металлы соединены через переменное сопротивление, то скорость переноса заряда (ток /) от МА к Мк определяется длиной участка ab, а потенциалы не будут равны. Если площадь двух металлов маленькая, система электродов короткозамкнутая (в прямом контакте) и раствор обладает высокой проводимостью, потенциалы определятся процессом переноса заряда, скорость которого соответствует длине участка cd. Гальванический ток ^гальв, протекающий между МА и Мк, позволяет измерить увеличенную коррозию МА при соединении с Мк. Это свидетельствует об опасности соединения разнородных металлов. Например, крайне нежелательно соприкасать латунь с цинком, отлитым под давлением, поскольку это ускорило бы скорость

тушка-датчик L с сердечником из армко-железа. Диаметр контактной поверхности катушки 14 мм; параллельно ей включен электрический конденсатор С емкостью 30 мкФ. Так как электрическая проводимость такого конденсатора зависит от полярности приложенного напряжения, то в схеме был использован пульсирующий ток. Прибор питается от осветительной сети через понижающий трансформатор Тр 220/36 В. Преобразуют синусоидальный ток в пульсирующий диоды Д1 и Д2. Применение пульсирующего тока позволило использовать измеритель постоянного тока типа М24 (ИТ). Переменное сопротивление /?4 = Оч-250 Ом служит для настройки прибора. Сопротивления плеч моста R2 и КЗ равны соответственно 200 и 300 Ом; подстроечное сопротивление]/? 1 = = 60 Ом. Прибор включается в сеть тумблером Тб. В момент включения загорается сигнальная лампа СЛ. Выключатель смонтирован в корпусе катушки; он служит для включения мостовой схемы только при проведении измерения. Установка выключателя вызвана необходимостью отключения измерителя тока в момент отрыва датчика от измеряемой поверхности. Отключение необходимо, чтобы предотвратить выход стрелки измерителя тока за пределы шкалы и избежать перегрева элементов схемы при продолжительных измерениях, так как перегрев вызывает отклонение от нуля. Размеры прибора 245х170>140 мм, масса около 3 кг.

«1 Переменное сопротивление 1,5 ком — 1

Переменные сопротивления R2t и JRM предназначены для регулирования тока срабатывания реле, который должен соответствовать определенным значениям толщины покрытия на контролируемых изделиях. Переменное сопротивление К2л необходимо для балансировки схемы (установка нуля) и установки нижнего предела разбраковки.

В один полупериод ток идет через диод Дь затем через контур датчика (рис. 56) и измерительный прибор И. В другой полупериод ток идет через диод Д%, переменное сопротивление Ri и измерительный прибор И уже в противоположном направлении. Изменяя величину сопротивления Кг (рис. 55), добиваются равенства постоянных составляющих противоположных по направлению токов.

Измерительная схема прибора представляет собой квазиуравновешенный мост с дифференциальным указателем. Одним из плеч моста является переменное сопротивление Ri, используемое для балансировки моста; соседнее с ним плечо представляет собой параллельный LzC-котур, образованный индуктивностью датчика и емкостью, подключаемой к датчику через переключатель вида покрытий ПП с тремя одновременно переключающимися секциями переключателей Ль Яз и Пз на шесть контактов. Величина емкости С для каждого покрытия

ходится прибегать еще потому, что смещение центра тяжести с оси вращения ведет к тому, что деталь обнаруживает переменное сопротивление равномерному вращению; это отражается на связи, при помощи которой она приводится во вращение (например, на ремнях, цепях, зубчатых колесах и т. п.), что может повести к ряду нежелательных явлений (удары в зубьях, излишнее скольжение гибкой связи и т. д.).

о — схема с механическим суммированием перемещений измерительных рычагов; 6 — схема с пневматическим суммированием перемещений измерительных рычагов (/ — воздушные краны, предназначенные для попеременного отключения нижней и верхней пневматических ветвей при настройке прибора; 2 — нижняя измерительная головка; 3 — верхняя измерительная головка; 4 — манометр, по показаниям которого производится настройка пневматических ветвей); в — схема с электрическим суммированием перемещений измерительных рычагов (Д — индуктивные дифференциальные датчики, обмотки которых йклгочены в мостовую схему, обеспечивающую электрическое суммированиез Ц — переменное сопротивление для балансировки моста)

1. «Нуль» прибора, соответствующий прохождению воды, неустойчив, и требуется его частая регулировка. Регулировка была связана с необходимостью вскрывать прибор, и поэтому регулировку разрешалось производить только представителю лаборатории. В связи с разбросанностью земснарядов это приводило к систематической задержке регулировки. Пришлось внести изменение в конструкцию и вынести переменное сопротивление «установка нуля» на переднюю панель прибора. Неустойчивость нуля, требующая частой регулировки, продолжает оставаться дефектом прибора.