Показателя ползучести

На рис. 4.5 показано взаимное расположение на р, и- и Т, s-диаграммах поли-тропных процессов с разными значениями показателя политропы. Все процессы начинаются в одной точке («в центре»).

Индикаторная диаграмма позволяет подсчитать значения показателей политроп процессов сжатия и расширения. По условиям протекания теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндров показатели политроп изменяются по ходу поршня. Однако во многих случаях оказывается достаточным оценить их средние значения. Так, например, среднее значение показателя политропы сжатия (рис. 9.12) рассчитывается по формуле

Для вычисления среднего показателя политропы расширения необходимо установить на индикаторной диаграмме положение граничной точки между процессами сгорания и расширения. Для двигателей с непосредственным впрыском продолжительность сгорания Аф выбирается в пределах 50 ... 100°. Для нагрузки,

Зависимость ф для каждого политропного процесса от показателя политропы можно получить, если в уравнение; первого закона термодинамики подставить значения q и w.\ алгебраическое преобразование приводит к уравнению

По значению показателя политропы можно, пользуясь диаграммой рис. 2-12, определить, подводится или отводится тепло в том или ином процессе расширения (это процессы, выходящие из точки / и расположенные вправо от линии 2-2') и сжатия (это процессы, выходящие из точки / и расположенные влево от линии 2-2'), а также увеличивается или уменьшается температура. По линии адиабатного процесса расширения 1-5 и адиабатного процесса сжатия 1-5' q = 0; следовательно, справа и слева от нее расположены процессы, в которых q Ф- 0. Из предыдущего известно, что процессы 1-2, 1-3 и 1-4 идут с подводом тепла, отсюда заключаем, что справа от линии 5-5' расположены процессы с q > 0; таким образом, процессы сжатия, расположенные в области 5' -1-2, справа от линии 5'-5, т. е. такие, у которых значение т изменяется от k до + оо, происходят с подводом тепла; аналогично процессы расширения, расположенные в области 2-7-5 справа от линии

Если на одной диаграмме совместить различные случаи сжатия (рис. 4-6): по изотерме 1-2, адиабате 1-2" и политропе 1-2', можно убедиться в том, что компрессоры с изотермическим сжатием 1-2 потребляют наименьшее количество энергии. Приблизить процесс сжатия к изотермическому можно путем интенсивного охлаждения цилиндра компрессора водой и при малом числе оборотов вала; при отсутствии охлаждения и значительном числе оборотов сжатие приближается к адиабатному; однако ни изотермическое сжатие, ни сжатие по адиабате в полной мере не осуществимы, обычно принимают сжатие по политропе со значением показателя политропы т в пределах k > т >1.

Иногда политропный процесс задается зависимостью р = f (и), и возникает необходимость определения показателя политропы. С этой целью выбираем две точки процесса: p^v" = p2v2, откуда

Формулами (1.116) и (1.117) можно воспользоваться для определения показателя политропы по уравнению (1.113).

Если знаки изменения давления Ар = = Р2 — Pi и объема Аи = v2 — vt в процессе одинаковые (точки А и В находятся по разные стороны от линии процесса 12), то знак показателя политропы отрицательный; если знаки Ар и Аи разные (точки А и В расположены по одну сторону от линии процесса 12, как показано на рис. 1.11), то знак показателя политропы будет положительным.

На рис. 4.5 показано взаимное расположение на р, v- и Т, «-диаграммах политропных процессов с разными значениями показателя политропы. Все процессы начинаются в одной точке.

Значение показателя политропы m—k соответствует условию изэн-тропного сжатия, т. е. без теплообмена между сжимаемым агентом и внешней средой. Для этого случая затрата работы за один ход поршня спределяется по формуле изэнтроп-t.oro сжатия (3.11 а).

Для среднего значения показателя ползучести m в расчетах приняты следующие значения: т = 3,0; 5,0; 7,0; 11,0; 15,0; 19,0 и 25,0. Поскольку, однако, величина mL зависит от температуры, а температура по высоте замка меняется, то значение т,-для i-й пары зубцов принято равным:

Среднее значение показателя ползучести тд = 3,0. Значения коэффициента В\ (MHJM )~m l/сек в стадии установившейся ползучести соответственно равны:

Рис. 45. Графики зависимости коэффициента КУ0 концентрации напряжений при растяжении от показателя ползучести

Рис. 46. Графики зависимости коэффициента Kg концентрации напряжений при растяжении от показателя ползучести т. Метод плоскоцилиндрических сечений;

Рис. 47. Графики зависимости коэффициента Kg концентрации напряжений при растяжении от показателя ползучести т. Метод плоскоцилиндрических сечений;

Рис. 48. Графики зависимости коэффициента К^ концентрации напряжений при растяжении от показателя ползучести от. Метод плоскоцилиндрических сечений ;

На рис. 45 даны значения величины Ка в зависимости от показателя ползучести m для глубокого надреза и для значений а* =0,05; 0,1 и 0,2. На рис. 46 — 48 даны такие же графики для мелкого надреза.

а) в п. б) раздела А для определения величины W( в зависимости от параметров а, у и р и показателя ползучести т можно восполь-

б) в п. в) раздела А для определения указанных там безразмерных характеристик в зависимости от параметров а, у и р и показателя ползучести т можно воспользоваться табл. 17, которая

1 Прямолинейный характер этой зависимости сохраняется лишь в ограниченном интервале скоростей ползучести (10"3 — 10~6 %/ч). Величина показателя ползучести колеблется для сталей в пределах 3—15.

В пределах возможных изменений показателя ползучести от единицы до бесконечности максимальные нормальные напряжения в прослойке могут превышать средние по сечению в 1,5 — 2 раза при плоской и в 2 — 3 раза при осесимметричной деформации. Следовательно, в области хрупких разрушений длительная прочность у сварного соединения с мягкой прослойкой может быть в полтора — три раза меньше, чем у свободно деформирующейся мягкой прослойки. Очевидно, что чем тоньше прослойка и чем больше разница в ее прочности и прочности окружающего материала, тем это снижение должно быть больше.