Предварительных напряжений

В результате предварительных исследований установлено, что коэффициент теплоотдачи от поверхности калориметра к окружающему воздуху а=7 Вт/(м2-°С) и коэффициент температуропроводности материала а = 3,47-10~7 м2/с (см. задачу 2-18).

Преобразователь /, чувствительный элемент которого изготовляют обычно из пьезокерамики типа ЦТС. Для работы при температурах выше 300... 400°С и высоком уровне радиации применяют пьезокерамику типа ниобата лития, у которого точка Кюри около 1200°С. Используют широкополосные (fmax//min>2), полосовые (fmax/fmm«l) и узкополосные (Af/fpe8«0,l) ПЭП. Последние^обыч-но применяют, когда на основе предварительных исследований выбран оптимальный для контроля диапазон частот, а широкополосные— когда нужно исследовать форму и .частотный спектр сигналов АЭ. Расширения полосы пропускания достигают способами, изложенными в п. 1.5.1. Преобразователи обычно рассчитывают на прием колебаний, нормальных к поверхности. Диаграмма направленности ПЭП, как правило, весьма широкая. Преобразователи приклеивают к поверхности ОК легкорастворимым клеем.

ватели. Последние обычно применяют, когда на основе предварительных исследований выбран оптимальный для контроля диапазон частот. Расширение полосы пропускания достигается способами, изложенными выше. Преобразователи обычно рассчитывают на' прием волн определенного типа. Диаграмма направленности преобразователя является, как правило, широкой вследствие небольших размеров пьезо-пластины.

Коллектив В. М. Мясищева приступил к конструированию тяжелого реактивного самолета 201М дальнего действия с четырьмя особо мощными турбореактивными двигателями. Отсутствие практического опыта по созданию таких самолетов в отечественной и в зарубежной авиационной технике выдвинуло в ходе проектирования ряд новых проблемных вопросов (выбор рациональной схемы стреловидного крыла большого удлинения и большой площади с размещенными в центроплане крупноразмерными ТРД, конструктивное решение фюзеляжа необычно больших размеров с герметическими кабинами для экипажа, выбор конструкций сложного бортового оборудования и т. д.), потребовавших проведения многих предварительных исследований в стационарных условиях и на специально оборудованных самолетах — «летающих лабораториях».

При достижении деформациями в материале предельных значений в слабых слоях в них начинают появляться трещины. Результаты предварительных исследований показывают возможность предсказания этого процесса. Остается невыясненным влияние первого разрушения слоя на поведение материала в различных условиях нагружения и действии факторов внешней среды.

При проектировании механизма может возникнуть и такая ситуация, когда наперед установлена иерархия важности составляющих вектора Ф. Кроме того, распространенным является случай, когда в результате предварительных исследований установлена невозможность создания такого механизма, у которого бы значения всех >fc были бы одновременно чрезвычайно высоки (близки к 1). Тогда ставится задача построить такой механизм, у которого были бы одновременно высоки Xft для двух, трех и т. д. составляющих вектора Ф. В обеих рассматриваемых ситуациях тактика предварительного выделения Gk (а) также оказывается эффективнее «слепого» поиска. Такой результат виден на рис. 2—4. Из рис. 2 следует, что в выделенной предварительно методом ПЛП-поиск области нашлось 32 модели, у которых одновременно \, \, Х3 и Х6 ^ 0,4, в то время как в исходной области за одно и то же общее число экспериментов JV=256 не нашлось ни одной такой модели. На рис. 3 видно, что за ./V=256 нашлось 47 моделей, у которых одновременно ^ч и \ ^ 0,5 (в исходной области з$ то, ще N — та одной), а из рис, 4 следует, цто в выде«

Параметры а\, а2, ..., «ь не зависят от времени, и их определение даже с учетом дисперсии может быть осуществлено достаточно быстро. Так, например, если скорость абразивного изнашивания линейно зависит от твердости материала, давления, скорости скольжения и т. п., то достаточно знать средние значения и дисперсию этих величин, чтобы определить скорость изнашивания. Этот метод требует сложных предварительных исследований, установления границ применимости полученных закономерностей, оценки условий работы машины и сопряжения, определения постоянных параметров, входящих в функциональные зависимости, и т. д.

Газосборные системы Северного моря. Газосборная система в Южном бассейне уже сформировалась и нет необходимости ее обсуждать. В Северном бассейне сооружение газопроводов от месторождения Фригг было завершено в 1977 г., а от Брент — в 1979 г. Попутный газ нефтяного месторождения Фортиз транспортируется по нефтепроводам в растворенном виде и отделяется от нефти на суше. Наибольшие трудности вызывает освоение: сравнительно небольших газовых месторождений, которые могут быть найдены; ресурсов газа, связанных с нефтью; мелких нефтяных месторождений — в тех случаях, когда их размеры не оправдывают сооружения газопровода или когда разработка рентабельна лишь при условии использования как нефти, так и газа. Весь попутный газ разрабатываемого нефтяного месторождения не будет сжигаться в факелах, даже если его нельзя будет поставлять на рынок. Часть этого газа можно закачать обратно в пласт для поддержания пластового давления. Сложно заранее определить оптимальный объем закачки газа в пласт, а газовый фактор открытых нефтяных месторождений очень различен. Так что оценить объем запасов связанного с нефтью газа нелегко. Однако правительства Великобритании и Норвегии получили результаты предварительных исследований. Доклад по освоению газовых ресурсов Великобритании был освещен в печати в июне 1976 г. Этот проект предполагал строительство четырех подводных газопроводных систем общей протяженностью 1280 км. 880 км приходилось по проекту на газопроводы диаметром 610 мм и более. Согласно выводам этой работы при общем годовом объеме подачи газа с месторождений, разрабатываемых с помощью этих газосборных систем, 62 млрд. м3 экономически оправдан сбор попутного газа при условии, что объем его годовой добычи на отдельном месторождении будет не ниже 0,5 млрд. м3. Минимальный экономически эффективный объем добычи газа на чисто газовом месторо-

= 700-ь900 кГц) и уз ко полосные (f — 100-M50 кГц) преобразователи. Последние обычно применяют, когда на основе предварительных исследований выбран оптимальный для контроля диапазон частот. Преобразователи обычно рассчитывают на прием волн определенного типа. Диаграмма направленности преобразователя, как правило, широкая вследствие небольших размеров пьезопластины.

При проектировании механизма может возникнуть и такая ситуация, когда наперед установлена иерархия важности составляющих вектора Ф. Кроме того, распространенным является случай, когда в результате предварительных исследований установлена невозможность создания такого механизма, у которого бы значения всех >fc были бы одновременно чрезвычайно высоки (близки к 1). Тогда ставится задача построить такой механизм, у которого были бы одновременно высоки Xft для двух, трех и т. д. составляющих вектора Ф. В обеих рассматриваемых ситуациях тактика предварительного выделения Gk (а) также оказывается эффективнее «слепого» поиска. Такой результат виден на рис. 2—4. Из рис. 2 следует, что в выделенной предварительно методом ПЛП-поиск области нашлось 32 модели, у которых одновременно \, \, Х3 и Х6 ^ 0,4, в то время как в исходной области за одно и то же общее число экспериментов JV=256 не нашлось ни одной такой модели. На рис. 3 видно, что за ./V=256 нашлось 47 моделей, у которых одновременно ^ч и \ ^ 0,5 (в исходной области з$ то, ще N — та одной), а из рис, 4 следует, цто в выде«

Численные значения этих параметров составляют массив переменной (измеряемой) информации, а допустимые их значения, найденные в результате предварительных исследований и анализа норм технических условий, составляют массив постоянной информации. В качестве примера на рис. 8.9 приведен алгоритм диагностирования механизма подачи пинольных силовых головок с гидроприводом. Последовательность построения алгоритма определялась частотой проявления и значимостью дефектов исследованной конструкции силовой головки. Дефекты циклограммы определялись и устранялись при исследовании агрегатного станка в собранном состоянии.

Все факторы, нарушающие сплошность и однородность поверхностного слоя и вызывающие очаги повышенных разрывающих напряжений, облегчают возникновение и развитие первичных трещин и резко снижают циклическую прочность материала. Напротив, уплотнение прирбдно-рыхлой структуры поверхностного слоя, создание в нем предварительных напряжений сжатия, хотя бы на небольшой глубине (наклеп, накатывание), значительно повышают сопротивляемость материала циклическим нагрузкам.

Наиболее эффективен способ создания в зоне ослаблений предварительных напряжений сжатия. Некоторые виды обработки (поверхностная закалка с индукционным нагревом, азотирование с последующим накатыванием) практически полностью парализуют концентрацию напряжений даже у концентрационно^чувствительных сталей. .

Создание предварительных напряжений сжатия уменьшает коэффициент амплитуды и смещает средние напряжения циклов в область сжатия, что повышает предел выносливости.

Особенность прессовых соединений состоит в том, что они еще до приложения рабочих нагрузок преднапряжены силами натяга на посадочной поверхности, причем в охватывающей детали возникают неблагоприятные для прочности трехосные напряжения растяжения. При сложении предварительных напряжений с рабочими могут возникнуть напряжения, превышающие предел текучести материала, вследствие чего соединение выходит из строя.

Все шпоночные соединения подразделяют на ненапряженные и напряженные. Ненапряженные соединения получают при использовании призматических (рис. 4.1) и сегментных (см. рис. 4.2) шпонок. В этих случаях при сборке соединений в деталях не возникает предварительных напряжений.

„ Все факторы, нарушающие сплошность и однородность поверхностного слоя и вызывающие очаги повышенных разрывающих напряжений, облегчают возникновение и развитие первичных трещин и резко снижают циклическую прочность материала. Напротив, уплотнение природно-рыхлой структуры поверхностного слоя, создание в, нем .предварительных напряжений сжатия, хотя бы на небольшой глубине (наклеп, накатывание), значительно повышают сопротивляемость материала циклическим нагрузкам. Поверхностный слой упрочняют химико-термической обработкой, поверхностным термодиффузионным легированием, уплотнением с помощью наклепа и т. д. Существенное значение имеет устранение макро- и микродефектов в поверхностном слое, в частности дефектов, вызванных механической обработкой.

Наиболее эффективен способ создания в зоне ослаблений предварительных напряжений сжатия. Некоторые виды обработки (поверхностная закалка с индукционным нагревом, азотирование с последующим накатыванием) практически полностью парализуют концентрацию напряжений даже у концентрационно'-чувствительных сталей.

Создание предварительных напряжений сжатия уменьшает коэффициент амплитуды и смещает средние напряжения циклов в область сжатия, что повышает предел выносливости.

Особенность прессовых соединений состоит в том, что они еще до приложения рабочих нагрузок преднапряжены силами натяга на посадочной поверхности, причем в охватывающей детали возникают неблагоприятные для прочности трехосные напряжения растяжения. При сложении предварительных напряжений с рабочими могут возникнуть напряжения, превышающие предел текучести материала, вследствие чего соединение выходит из строя.

Спиральные пружины сжатия, витки котЬрых работают на скручивание, подвергают упрочнению с помощью заневоливания. Упрочнение заневоливанием основано на создании во внешних, наиболее напряженных волокнах витков предварительных напряжений, обратных по знаку рабочим напряжениям.

При необходимости восприятия больших сил в ограниченных габаритах применяют телескопические пружины с витками прямоугольного сечения (рис. 370), изготавливаемые навивкой стальной ленты в плоскую спираль, с последующей деформацией спирали на конус. Во избежание эффекта «обратного зансволивания», т. е. создания в витках неблагоприятных предварительных напряжений, спираль отжигают (до или после деформации). Опорные витки (обычно один нижний виток большого диаметра) расправляют на окружность; торцы пружины прошлифовывают на плоскости. После этого следует обы.чная термообработка — закалка и средний отпуск.