Приходится сталкиваться

Широкое применение неметаллических конструкционных материалов, футеровочных и обкладочных материалов, защитных неметаллических покрытий ограничено, однако, наличием ряда недостатков у этих материалов. К недостаткам неметаллических материалов относится их малая теплопроводность (за исключением графита) и невозможность применения многих из них при температурах выше 150—200° С. Быстрое разрушение при деист вии особо агрессивных сред не позволяет применять в этих условиях некоторые из неметаллических материалов, например в условиях воздействия окислительных сред. Невысокие прочностные характеристики не позволяют применять эти материалы в условиях повышенных механических нагрузок и давлений. Из неметаллических материалов не всегда можно изготовить рациональную конструкцию; иногда приходится создавать громоздкие установки или новые типы аппаратов и сооружений. К недостат- .

Не всегда компонование идет гладко. В процессе проектирования часто обнаруживают незамеченные в первоначальных прикидках недостатки, для устранение которых приходится возвращаться к ранее забракованным схемам или разрабатывать новые. Отдельные узлы не всегда получаются с первых попыток. Это не должно смущать конструктора. Приходится создавать «временные» конструкции и их доводить до необходимого конструктивного уровня в процессе дальнейшей работы. В таких случаях полезно по итальянской поговорке «dare at tempo fl tempo» ведать время времени»), т. е. сделать передышку, после которой в результате подсознательной работы мышления нередко возникают удачные решения, выводящие конструкцию из тупика1. После паузы конструктор смотрит на чертеж по-иному и видит недостатки, которые были допущены в период развития основной идеи конструкции.

Иногда черновые базы приходится создавать искусственно, вводя технологические приливы (т, вид в) или изменяя соответствующим образом конфигурацию детали (вид г).

ции, изделия авиационной и космической техники, где невозможна разборка конструкции и затруднен подход к контролируемой поверхности сложной конфигурации. В этих случаях приходится создавать специализированные самоходные установки, способные следить за изменением профиля контролируемой поверхности и перемещаться внутри агрегата или по его поверхности.

ниже, для такого материала как сталь, даже при П^О, в некотором диапазоне малых значений П пластические деформации полностью исключены. Величину П можно рассматривать как меру влияния вида напряженного состояния на пластические свойства материала. Чем меньше П (но не меньше определенной величины — ординаты точки /0)> тем приходится создавать более высокий уровень напряжений, мерой которого является аь для возбуждения пластического течения. Итак, по оси абсцисс откладывается мера уровня напряженного состояния, а по оси ординат мера влияния типа напряженного состояния на сопротивления материала пластическим деформациям. Сетка линий диаграммы Шнадта характеризует свойства и возможности материала в разных ситуациях.

Период приработки характеризуется отличными от последующего периода показателями качества. Для э'того периода приходится создавать особые условия использования. Так, новые автомобили проходят, кроме заводской обкатки, обкатку у потребителя. Документация предусматривает в этот период ограничения в грузоподъемности, скорости и т. д.

Однако рассмотренные схемы регулирования высокочастотного генератора не могут решить всех задач, возникающих при управлении процессами производства полупроводниковых материалов. Например, при бестигельной зонной плавке кремния необходимо управлять диаметром выращиваемого кристалла. В связи с этим приходится создавать новые контуры регулирования с перекрестными связями и разрабатывать новые типы датчиков, способных учитывать изменение нагрузки.

Не всегда компонование идет гладко. В процессе проектирования часто обнаруживают незамеченные в первоначальных прикидках недостатки, для устранения которых приходится возвращаться к ранее забракованным схемам или разрабатывать новые. Отдельные узлы не всегда получаются с первых попыток. Это не должно смущать конструктора. Приходится создавать «временные» конструкции и их доводить до необходимого конструктивного уровня в процессе дальнейшей работы. В таких случаях полезно по итальянской поговорке «dare al tempo il tempo» («дать время времени»), т. е. сделать передышку, после которой в результате подсознательной работы мышления нередко возникают удачные решения, выводящие конструкцию из тупика. После паузы конструктор смотрит на чертеж по-иному и видит недостатки, которые были допущены в период развития основной идеи конструкции.

Иногда черновые базы приходится создавать искусственно, вводя технологические приливы (т, вид в) или изменяя соответствующим образом конфигурацию детали (вид г).

Помимо отгибки на фланец практикуют и другие способы фиксации шайбы на стягиваемой детали, пользуясь для этого любыми подходящими элементами детали, находящимися поблизости от гайки. Иногда фиксирующие элементы приходится создавать искусственно: лапку заправляют в специально проделанное поблизости от гайки отверстие (рис. 580,/) или надевают ее на специально установленный для этой цели штифт (рис. 580, Я) или фиксируют соседним болтом.

Увеличение рабочих усилий при обкатке до 5000—6000 кг разрешает довести толщину наклепанного поверхностного слоя до 12—Г4 мм на углеродистых сталях и 6—7 мм на легированных. Относительное упрочнение ослабленного поверхностного слоя повышает сопротивление усталости даже при сравнительно малом •отношении толщины наклепанного слоя к обрабатываемому диаметру. Иногда при упрочнении валов малой жесткости приходится создавать специальные приспособления охватывающего •типа с уравновешиванием возникающих усилий. Для упрочнения внутренних поверхностей также иногда создают специальные лриспособления.

Заметим еще, что выше были рассмотрены основные бифуркации состояний равновесия и периодических движений достаточно гладких систем дифференциальных уравнений. На практике довольно часто приходится сталкиваться

Не менее часто нам приходится сталкиваться с преобразованием волн одной частоты в волны другой частоты. В приборах ночного видения излучение инфракрасной области спектра (v=1012 Гц) преобразуется в излучение видимой области (1014-1016 Гц).

Эксплуатационные дефекты. Уменьшение надежности и снижение долговечности оборудования обусловливаются ухудшением его состояния в результате физического или морального износа. Под физическим износом следует понимать изменение формы, размеров, целостности и физико-механических свойств деталей и узлов, устанавливаемое визуально или путем измерений и анализов. Различают следующие виды физического износа: механический, коррозионный и тепловой. В некоторых случаях они проявляются обособленно, но в химической и нефтеперерабатывающей промышленности наиболее часто приходится сталкиваться с их совместным проявлением [3, 8, 9]. Механизм различных видов износа, их последствия, способы обнаружения, предупреждения и устранения различны, поэтому целесообразно рассмотреть каждый вид физического износа отдельно. Моральный износ оборудования определяется степенью отставания его технического и конструктивного назначения или состоятельности от уровня передовой техники. Признаками морального износа могут быть, например, низкие производительность, качество выпускаемой продукции и коэффициент полезного действия, пониженная надежность и т. д.

Многие задачи механики стержней, с которыми приходится сталкиваться инженеру-расчетчику, не поддаются точному решению. К таким задачам, например, относятся задачи статики и динамики стержней с переменным сечением и нелинейные задачи. Для решения подобных задач приходится использовать приближенные методы, как численные, так и аналитические. Часто оказывается, что полученные точные решения из-за чрезвычайной сложности записи являются практически бесполезными для математической и физической интерпретации или численных расчетов, т. е. приходится для получения нужной информации все равно прибегать к упрощениям или к аппроксимациям полученных решений. Среди приближенных методов решения уравнений равновесия наибольшее распространение получили методы, использующие вариационные принципы механики.

Исключение из механики задач о движении электрически заряженных частиц приводит к тому, что из механики выпадают все вопросы о движениях со скоростями, не малыми по сравнению со скоростью света; между тем именно с такими движениями приходится сталкиваться при рассмотрении многих вопросов в других разделах физики. Вместе с тем исключение из механики задач о движении со скоростями, сравнимыми со скоростью света, лишает конкретного содержания механику теории относительности. Вследствие этого приходится либо излагать механику как раздел физики, вовсе игнорируя теорию относительности (т. е. на уровне начала нашего века), либо излагать механику теории относительности совершенно формально, не опираясь на результаты экспериментов. Включив же в механику движения электрически заряженных частиц, мы устраняем не только ничем не оправданное ограничение рамок механики, но и указанные методические трудности, которые порождаются этим совершенно искусственным ограничением.

Характер колебательных движений определяет те вопросы, которые нас главным образом интересуют при изучении колебаний. При изучении неповторяющихся движений задача механики состоит в том, чтобы определить положение, скорость и ускорение движущихся тел в тот или иной момент времени. При изучении колебательных движений на первый план выдвигается изучение особенностей, характерных для повторяющихся движений: закон, по которому повторяется движение; время, через которое система снова приходит к тому же самому состоянию; наибольшие отклонения, которых достигает движущееся тело, и т. д. Изучив эти характеристики колебательного движения, мы могли бы затем определить состояние системы в любой момент времени, но это обычно не представляет интереса. Для решения конкретных вопросов, с которыми приходится сталкиваться при изучении колебательных движений, обычно необходимо знать лишь самые признаки, характеризующие повторяемость движений. В этом и заключается специфическая черта задачи, которая возникает при изучении колебаний.

Ясно, что ни одно из колебаний, с которыми нам приходится сталкиваться в действительности, не подходит под это определение, так как всякое колебание когда-то начинается и когда-то кончается. Следовательно, строго говоря, все колебания, с которыми мы имеем дело, не могут быть периодическими (и, в частности, гармоническими); периодические колебания — одна из многих абстракций, которыми приходится пользоваться а физике. Эта абстракция имеет вполне определенный физический смысл: повторяющиеся через одни и те же промежутки времени процессы можно рассматривать как периодические колебания, если они длятся достаточно долго для того, чтобы на явлениях, которые нас интересуют, никак не сказывалось конечное время существования колебаний; тогда интересующие нас явления протекают так же, как если бы эти колебания не имели «ни начала, ни конца». Однако для того, чтобы правильно применять эту абстракцию, надо решить вопрос, в каких случаях можно считать, что указанное условие выполняется.

Известно, что при изготовлении деталей нельзя абсолютно точно выдержать размер; действительный размер детали может отличаться от номинального — теоретического размера. Поэтому при монтаже и сборке, в частности, стержневых конструкций приходится сталкиваться с неизбежной неточностью изготовления поступающих на сборку отдельных стержней. Рассмотрим на примерах, к чему может привести неточность изготовления.

С расчетами на кручение приходится сталкиваться при проектировании валов.

Эксплуатационные дефекты. Уменьшение надежности и снижение долговечности оборудования обусловливаются ухудшением его состояния в результате физического или морального износа. Под физическим износом следует понимать изменение формы, размеров, целостности и физико-механических свойств деталей и узлов, устанавливаемое визуально или путем измерений и анализов. Различают следующие виды физического износа: механический, коррозионный и тепловой. В некоторых случаях они проявляются обособленно, но в химической и нефтеперерабатывающей промышленности наиболее часто приходится сталкиваться с их совместным проявлением [3. 8, 9]. Механизм различных видов износа, их последствия, способы обнаружения, предупреждения и устранения различны, поэтому целесообразно рассмотреть каждый вид физического износа отдельно. Моральный износ оборудования определяется степенью отставания его технического и конструктивного назначения или состоятельности от уровня передовой техники. Признаками морального износа могут быть, например, низкие производительность, качество выпускаемой продукции и коэффициент полезного действия, пониженная надежность и т. д.

-, Граничные условия. При расчете на прочность деталей машин и приборов часто приходится сталкиваться с таким случаем, когда нагрузка прикладывается к ограниченному участку поверхности детали, вызывая значительные перемещения и напряжения в зоне приложения нагрузки и непосредственной близости к ней, В таких условиях работают детали подшипников качения, некоторые детали зубчатых, кулачковых и других механизмов. При решении много-