Применение высокопрочных

Многие традиционные методы расчета стержней сохранили свое значение и в настоящее время. Однако появление новых материалов, новых конструкций машин и приборов, рассчитанных на эксплуатацию при высоких скоростях и нагрузках, потребовало внедрения в расчетную практику новых методов расчета, ориентированных на широкое применение вычислительной техники.

Применение вычислительной техники и численных методов значительно расширяет классы исследуемых полевых задач теплообмена, позволяя получать приближенные решения многомерных, нелинейных, нестационарных задач, для которых использование точных и приближенных аналитических методов не представляется возможным. При выборе математических моделей, описывающих процессы теплообмена в реальных объектах, границы их допустимой сложности в настоящее время часто определяются не столько возможностями численных методов и ресурсами ЭВМ, сколько недостатком достоверной входной информации для этих моделей.

Применение вычислительной техники. Для проектирования СНК применяют системы автоматизированного проектирования, построенные на основе устройств электронной вычислительной техники.

Дальнейшим прогрессом в области автоматизации процессов термической обработки будет являться применение вычислительной техники — управление всеми технологическими операциями во взаимосвязи: через конечный контроль результатов процесса автоматическое поддержание постоянства графика температура — время; путем регулирования температуры, производительности теплового агрегата, поддержание оптимального его коэф-

Это соотношение позволяет соответствующим образом вводить в приведенную систему и возмущающие силы. Изложенную методику легко обобщить и на многосвязные системы, однако при этом потребуется применение вычислительной техники.

Применение вычислительной техники. Для увеличения эффективности производства и улучшения связи фирма приобрела в 1980 г. вычислительное оборудование с математическим обеспечением на сумму свыше 7 млн. долл. Большая часть этого оборудования была использована при выпуске автомобиля Metzo. В настоящее время каждой функцией производства управляет ЭВМ, начиная от поставки панелей кузова с предприятия фирмы Fisher (г. Суиндон) и кончая отправкой готового автомобиля заказчику.

Дается анализ на надежность техпроцессов по обработке и сборке конкретных типов деталей различных классов: валов, шестерен, фасонных деталей и др., технологические мероприятия по повышению их качества; рассматриваются экономические аспекты повышения надежности, методика расчетов себестоимости техпроцессов по обеспечению или повышению надежности, анализ вариантов сопоставления затрат на повышение надежности конструктивными и технологическими средствами, применение вычислительной техники.

2. каган Е.М. Решение задач нелинейного программирования на цифровых вычислительных машинах. - В кв.: Применение вычислительной техники для автоматизации производства."Машгиз", М,, 1961.

Применение промышленных роботов существенно расширяет возможности ультразвукового контроля крупногабаритных (до 10—15 м) сварных и клееных конструкций. В методах и средствах контроля все шире используются ЭВМ. Применение вычислительной техники в ультразвуковой дефектоскопии позволяет в 1,5—2 раза повысить чувствительность и разрешающую способность контроля сварных соединений. Кроме того, появляется возможность более точной расшифровки дефектов (определения их типа, формы и размеров).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ, НАПРЯЖЕНИЙ И УСИЛИЙ И ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Рассмотренные приемы монтажа боковой стенки при разворачивании рулона в вертикальном положении успешно применяют для резервуаров вместимостью до 30000 мг!. В более крупных резервуарах большая высота рулона (18 м), применение высокопрочных сталей и повышенная толщина поясов затрудняют управление разворачиванием, раскрепление и стыковку кромок, в особенности под воздействием ветровых нагрузок. Поэтому при сооружении крупных резервуаров нередко разворачивание рулонов производят в горизонтальном положении с помощью шаблона (рис. 8.10), представляющего собой пространственную конструкцию из нескольких плоских ферм, соединенных протонами и связями. Кривизн;! верхних поясов ферм 2 соответствует внутреннему радиусу резервуара. Шарнирные опоры 3 нижнего прямолинейного пояса крайней фермы закрепляют к днищу резервуара таким образом, чтобы после поворот;: шаблона в вертикальное положение криволинейные пояса ферм 2 совпали с проектным положением вертикальной стенки резервуара. Подлежащий разворачиванию рулон 4 закрепляют в горизонтальном положении в центоах рамы 1, установленной рядом с шаблоном. С помощью лебедок и трубоукладчиков полотнище рулона разворачивают и закрепляют к верхним поясам ферм шаблона, затем к внешней поверхности развернутой стенки подгоняют и приваривают секции колец жесткости и другие детали. После этого самоходным краном стенку вместе с шаблоном поворотом относительно опор 3 поднк-

При сооружении цилиндрических резервуаров вместимостью свыше 50000 м3 использовать метод рулонирования для изготовления боковой стенки пока не удается из-за значительной (свыше 18 мм) толщины нижних поясов. Применение высокопрочных сталей или конструктивных новшеств позволит, возможно, применить этот прогрессивный метод и для более крупных цилиндрических резервуаров.

Это справедливо в предположении, что длина деталей не изменяется, как это и бывает в большинстве случаев. Линейные размеры конструкции обычно заданы условиями работы машины. У генераторов и преобразователей энергии эти размеры зависят от рабочего объема и параметров рабочего процесса (например, у двигателей внутреннего сгорания — от размеров цилиндра зависящих, в свою очередь, от величины рабочего давления газов); у машин-орудий — от габаритов изделий, подвергаемых обработке на данной машине; в металлоконструкциях — от строительной длины и высоты сооружений. Во всех этих случаях применение высокопрочных материалов может влиять лишь на сечение, но не на длину деталей.

В машинах, линейные размеры которых зависят только от прочности материалов (например, редукторы), применение высокопрочных материалов позволяет наряду с уменьшением сечений уменьшить длину деталей и габариты конструкции в целом. В данном случае жесткость конструкции не снижается от применения высокопрочных материалов.

На рис. 158 приведен график приближенных значений qa для стали различных марок в зависимости от коэффициента а„ и предела прочности ств материала. Как видно из графика, чем выше прочность стали, тем выше ее чувствительность к концентрации напряжений Поэтому применение высокопрочных сталей для изготовления деталей, работающих в условиях переменных напряжений, не всегда оказывается целесообразным.

Ременные передачи развиваются в направлениях повышения прочности несущего слоя ремней (применение высокопрочных волокон, в том числе угольных) и повышения прочности сцепления со шкивом (применение ремней с обкладками и пропиткой, многоклиновых, зубчатых, в том числе с оптимальной формой зубьев). Введены уточнения в механику работы ремня на шкивах в связи с учетом его тангенциальной податливости. Осуществлен переход на комплексный расчет ременных передач на несущую спо-

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегирован-ных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания).

Для титанового сплава ВТ1-0, который в хлорсодержащей среде является более коррозионно-стойким материалом, чем сталь 40ХН и алюминиевый сплав Д16-Т, не наблюдается снижения усталостной прочности, а предел выносливости даже несколько повышается. Для стали 40ХН и алюминиевого сплава Д16-Т в модельной среде бурового раствора наблюдается снижение усталостной прочности в 6,5 и в 2 раза соответственно. Применение высокопрочных нецементуемых сталей с высокими показателями прочности и пластичности позволяет повысить предел коррозионной усталости. Такие свойства можно достигнуть, снижая граничное содержание углерода в а-твердом растворе легированием карбид-образующими элементами (Ti, V, Mb и др.), упрочняющими феррит мелкодис-

Как правило, более прочные алюминиевые сплавы или углеродистые стали более «чувствительны» к трещине, чем менее прочные. Хрупкие разрушения ограничивают применение высокопрочных материалов, например деталей из хорошо известного хромансиля (ЗОХГСА), обработанного на высокую прочность (160—180 кгс/мм2). Разрушения такого типа связаны с явлением замедленного разрушения и «накапливанием разрушения» [Л. 31].

Возрасло применение высокопрочных и твердых материалов, связанное с развитием новых отраслей техники, увеличилась потребность в штампах и прессформах, связанная с увеличением удельного веса обработки давлением и потребность в выполнении отверстий особо малых диаметров, прореза-ния узких щелей и каналов привели к появлению электрофизических и электрохимических методов размерной обработки материалов и соответствующих станков.

Применение высокопрочных и легированных материалов для изготовления деталей, работоспособность которых определяется жесткостью, не дает положительных результатов. При выборе материалов надо использовать все средства для нахождения оптимальных характеристик материала в соответствии с основными критериями работоспособности конкретных деталей и учитывать возможность упрочнения материала применительно к условиям эксплуатации машин.