Повышенные напряжения

Технижа сварки кольцевых стыков труб. Сварка кольцевых стыков трубопроводов имеет некоторые специфические особенности. Обычно сваркой выполняют швы на трубах диаметром от десятков миллиметров до 1440 мм при толщине стенки до 16 мм и более. При толщине стенки труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей до 8—12 мм сварку можно выполнять в один слой. Однако многослойные швы имеют повышенные механические свойства, определяемые положительным влиянием термического цикла последующего шва на металл продыдущего шва,

Текстофаолит имеет низкий коэффициент линейного расширения, высокую механическую прочность и применяется для конструкций п деталей, испытывающих повышенные механические нагрузки. Из него можно изготовить крупные сооружения.

Сплавы Al—Mg. Сплавы алюминия с магнием (табл. 23) имеют низкие литейные свойства, так как они содержат мало эвтектики. Характерной особенностью этих сплавов является хорошая коррозионная стойкость, повышенные механические свойства и обрабатываемость резанием. Добавление к сплаву (9,5—11,5 % Mg) модифицирующих присадок (Ti, Zr) улучшает механические свойства, а бериллия уменьшает окисляемость расплава, что позволяет вести плавку без защитных флюсов.

Цементованные детали из хромистых сталей 15Х, 20Х после тер мической обработки имеют повышенные механические свойства серд цевины. Дополнительное введение в хромистую сталь В (сталь 15ХР) существенно увеличивает ее прокаливаемость.

Штамповые стали должны устойчиво сохранять повышенные механические свойства при высоких температурах (их обрабатывают так, чтобы получить большую вязкость при меньшей твердости по сравнению со сталями других групп).

(рис. 78, а, в). Горячее накатывание зубьев шестерен (с последующим холодным калиброванием) обеспечивает правильное направление волокон относительно действующих на зуб нагрузок (рис. 78, д, е). Повышенной прочностью обладает накатанная резьба (рис. 78, ж, з). Главное назначение легирования - повышение прочности с дифференцированным улучшением частных характеристик: вязкости, пластичности, упругости, жаропрочности, хладостоикости, сопротивления износу; коррозионной стойкости и др. Присадка некоторых элементов (Ni и особенно микроприсадка В) увеличивает прокаливаемость сталей, что позволяет получать повышенные механические свойства по всему сечению детали. Для получения высоких механических качеств легирование должно быть дополнено термообработкой.

В некоторых случаях в антикоррозийной технике используют комбинированный материал - текстофаолит, состоящий из внутреннего фаолитового слоя и наружного текстолитового. Этот материал имеет высокую механическую прочность и применяется для конструкций и деталей, испытывающих повышенные механические нагрузки.

Сплавы AI -Mg. Эти сплавы (АЛ8, АЛ27) имеют низкие литейные свойства, так как не содержат эвтектики. Характерной особенностью этих сплавов является хорошая коррозионная стойкость, повышенные механические свойства и обрабатываемость резанием. Они предназначены для отливок, работающих во влажной атмосфере. Сплавы марок АЛ 13 и АЛ22 имеют более высокие литейные свойства в результате образования тройной эвтектики.

ных утолщений и снижения толщины стенок. С увеличением толщины стенок возрастает продолжительность выдержки и опасность коробления в процессе прессования. При литье под давлением в толстых сечениях образуется воздушная и усадочная пористость. Рекомендуемые толщины стенок приведены в табл. 8.1. При прессовании малогабаритных заготовок из стекловолокнистых материалов и литье под давлением полиамидов, толщину стенок можно уменьшить до 0,3 мм, так как эти материалы имеют повышенные механические свойства.

Легированной называется сталь с присадками различных химических элементов, придающих стали повышенные механические и другие свойства жаростойкости, коррозионной стойкости. В качестве легирующих элементов чаще всего применяются хром (X), никель (Н), вольфрам (В), ванадий (Ф), молибден (М).

ного из них для восстановления кости при переломе шейки бедра (рис. 6.17). Повышенные механические свойства наноструктурных материалов также могут быть использованы для наружной фиксации и управления положением костей или их фрагментов при травмо-ортопедических операциях. При этом весьма перспективно применение сверхпрочных алюминиевых сплавов с нанострукту-

У машин, в приводе которых имеются нереверсивные механизмы (например, червячные пары, редукторы с большим передаточным числом), повышенные напряжения возникают при остановке, когда ведомые вращающиеся и линейно-движущиеся звенья благодаря накопленной в них энергии становятся ведущими по отношению к нереверсивному механизму.

Оребреяне деталей, подвергающихся кручению. При нагружении цилиндрических и близких к ним по форме деталей крутящим моментом продольные прямые ребра 1 крайне незначительно увеличивают1 жесткость детали (рис. 127). Скорее такие ребра вредны, так как они подвергаются изгибу (в плоскости, перпендикулярной грани ребер), вызывающему в них повышенные напряжения. При одностороннем кручении выгодно применять косые ребра 2, которые под действием крутящего момента работают . на сжатие, сильно увеличивая жесткость детали (частный случай применения принципа" раскосных, связей).

В зубчатых колесах непрямолинейность зуба, погрешности угла наклона спиральных зубьев, перекос осей колес могут вызвать сосредоточение нагрузки на кромках и, как следствие, повышенные напряжения изгиба и смятия. Обязательно снятие фасок или галтелей на углах зубьев (рис. 211, я). Полезно увеличивать податливость зуба путем уменьшения жесткости обода по направлению к торцам (рис. 211, б).

Повышенные напряжения растяжения в ленте снижают жесткость станины в направлении рабочих нагрузок. Деформация скреплвннойпвтанины под рабочей нагрузкой при одинаковом запасе прочности превышает

Неблагоприятны и условия работы материала резьбовых отверстий стягиваемых деталей. Поперечные силы, действующие на соединение, расклинивая витки резьбового отверстия, создают местные повышенные напряжения смятия, которые с течением времени приводят к разработке резьбы и ослаблению посадки нарезного стержня, особенно при знакопеременной нагрузке.

Крепление шпонок на валу устойчивее вследствие большей глубины врезания. Однако сегментные шпонки значительно ослабляют валы (особенно полые). Это обстоятельство наряду с малой длинрй шпонок, обусловливающей повышенные напряжения смятия на рабочих гранях шпонок, ограничивает применение сегментных шпонок областью малонагруженных соединений. Сегментные шпонки за редкими исключениями устанавливают только в массивных валах.

Силы, передающие крутящий момент, направлены перпендикулярно граням и действуют на небольшом плече относительно центра вала. Вследствие этого на краях граней возникают повышенные напряжения, смятия, возрастающие с увеличением числа граней, т.е. по мере приближения многогранника к окружности.

работка не проводилась (твердость металла шва достигала 240 НВ). Причиной возникновения трещины явились непровар в корне шва и повышенные напряжения, вызванные смещением кромок шва и непроваром.

По опыту своей работы инженер знает, на каких участках геометрической модели могут возникнуть повышенные напряжения, изменения плотности потока, скачки температур и т.п. В сеточной модели можно выделить эти участки и для них построить сетку с параметрами, отличными от параметров сетки остальных участков. Теперь методом подмоделей можно провести анализ как для всей сетки, так и получить более подробный анализ только для выделенной области.

Вместе с тем, даже для приемлемого по структурному состоянию материала лопаток горячей части двигателей может иметь место их интенсивное нагружение в результате натяга по бандажным полкам. Технология сборки рабочих колес с лопатками предусматривает равномерное распределение натягом и устранение зазоров, чтобы в лопатках не возникали высокие статические и переменные напряжения. Однако в процессе сборки в силу разных причин могут возникать повышенные напряжения в лопатках, что может способствовать не только их преждевременному разрушению по механизму ползучести, но и вызывать усталостное разрушение. Все это создает предпосылки к оценке предполагаемых и реализуемых условий работы лопаток, тем более что их наработка в эксплуатации непрерывно возрастает, а это приводит к до-

на границе раздела и в матрице, вблизи включения. На величину избыточных давлений на границах матрица-включение должны влиять параметры импульсного нагружения и расстояние от неоднородностеи до источника нагружения. Контактная граница между минералами, как правило, является наиболее слабым звеном в горных породах, т.е. зоной наиболее дефектной структуры, что связано с генезисом месторождений, поэтому повышенные напряжения могут привести к разупрочнению границ минерал-вмещающая порода.