Разнообразных механизмов

Строительство атомных электростанций, атомных кораблей требует самых разнообразных материалов: конструкционных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, цветных металлов и других металлических материалов. Но атомная техника предъявила к материалам, используемым для изготовления некоторых деталей, особые требования, не встречающиеся в других отраслях техники. В данном случае речь идет в первую очередь о такой важнейшей характеристике, как способность ядра атома поглощать тепловые нейтроны (нейтроны с низкой энергией). Для атомной техники требуются материалы и с высокой способностью к поглощению нейтронов1, и с малой2. Способность разных металлов поглощать нейтроны колеблется в очень широких пределах (табл. 114).

Вкладыши изготовляют из самых разнообразных материалов (табл. 16.1).

Понятие "неметаллические конструкционные материалы" включает в себя большой ассортимент разнообразных материалов и имеет глубокие исторические корни: дерево и камень применялись нашими предками задолго до появления металлов. В настоящее время объем применения неметаллических материалов значительно превышает объем металлического фонда (рис. I).

К соединениям предъявляются следующие основные требования: статическая и усталостная прочность; равнопрочность самого соединения с материалом соединяемых деталей; жесткость; плотность; сохранение физических и химических свойств материала в местах соединения (например, при сварке металл получает вблизи сварного шва литую структуру, что приводит к ухудшению механических свойств материала); универсальность способа, т. е. применимость способа для соединения деталей различной формы и размеров, изготовленных из разнообразных материалов. Разъемные соединения должны допускать многократные сборки и разборки без дополнительных технологических операций.

Для того чтобы наука о сопротивлении материалов могла рекомендовать общие теоретические основы расчета элементов конструкций, выполняемых из разнообразных материалов, необходимо исходить из ряда допущений об их свойствах, а также из допущений о характере деформаций.

Детали машин и приборов имеют разнообразные формы и размеры. Это могут быть станины, валы и колеса, корпуса приборов, тяги, шатуны и т. п. Элементы сварных заготовок деталей машин изготавливаются из разнообразных материалов при толщине от десятых долей миллиметра до 100 мм и более. Поэтому в различных случаях применяют разные способы сварки. Практически все сварные заготовки перед окончательной механической обработкой проходят термообработку для снятия остаточных напряжений.

Акустические методы основаны на регистрации параметров упругих колебаний, возбужденных в исследуемом объекте. Эти методы применяют для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов (нарушений сплошности, неоднородности структуры, межкристаллитной коррозии, дефектов сварки, пайки, склейки) в изделиях, изготовленных из разнообразных материалов, а также для наблюдения за динамикой их развития. Они позволяют измерять геометрические параметры при одностороннем доступе к объекту, а также физико-механические свойства материалов без их разрушения. Применение акустических методов регламентировано следующими стандартами: [3 5-44].

СНК применяют во всех отраслях народного хозяйства. С их помощью контролируют качество деталей и конструкций различных размеров; изготовленных из разнообразных материалов. Примеры применения основных методов неразрушающего контроля нарушения сплошности, разме-

Пестрая палитра областей применения кипящего слоя обусловливает использование самых разнообразных материалов для его образования. Однако в «фундаментальных» исследованиях предпочтение отдается материалам, обладающим такими свойствами, как доступность, невысокая стоимость, стабильность по отношению к температурным и механическим (истирание) воздействиям. Это, безусловно, не исключает проведение опытов с натурными материалами и не противоречит необходимости использования по возможности большего круга частиц, отличающихся своими свойствами, для расширения пределов применения полученных корреляций и обеспечения их надежности.

Эти формулы проверялись на большом количестве разнообразных материалов (металлы, стекла, полимеры, кристаллы и др.) при изменении т на в — 10 порядков и изменении Т в широких пределах. В качестве примера на рис. 1.44 в координатах lg т — а приведена зависимость долговечности т алюминия (/), органического стекла (2) и кристаллов хлористого серебра {3} от приложенного напряжения а для нескольких температур.

Этими работами была доказана закономерность существования нераспространяющихся трещин и определены некоторые-специфические их особенности. Явление остановки роста усталостных трещин было обнаружено затем для разнообразных материалов при различных режимах нагружения.

Механизм является системой твердых тел. Поэтому механизмы имеют как весьма простое, так и достаточно сложное и разнообразное строение (структуру). Строением механизма определяются такие его важнейшие характеристики, как виды осуществляемых движений, способы их преобразования, число степеней свободы. Формирование механизма, т. е. соединение отдельных его частей в единую систему, сопровождается наложением связей. Правильное их распределение в строении механизма в сильной степени предопределяет его надежную эксплуатацию. Поэтому при проектировании нужно из множества разнообразных механизмов выбрать самый подходящий и правильно подобрать его основные структурные элементы. А для этого прежде всего надо знать основные виды современных механизмов, их структурные характеристики, закономерности их строении.

Механизм является системой твердых тел. Поэтому механизмы имеют как весьма простое, так и достаточно сложное и разнообразное строение (структуру). Строением механизма определяются такие его важнейшие характеристики, как виды осуществляемых движений, способы их преобразования, число степеней свободы. Формирование механизма, т. е. соединение отдельных его частей в единую систему, сопровождается наложением связей. Правильное их распределение в строении механизма в сильной степени предопределяет его надежную эксплуатацию. Поэтому при проектировании нужно из множества разнообразных механизмов выбрать самый подходящий и правильно подобрать его основные структурные элементы. А для этого прежде всего надо знать основные виды современных механизмов, их структурные характеристики, закономерности их строения.

В машиностроении и приборостроении применяют огромное количество разнообразных механизмов, общее число их исчисляется тысячами.

Создание систем с минимальными уровнями вибраций в заданных точках необходимо начинать на стадии проекта, оптимизации общей компоновки и формулирования обоснованных требований к виброактивности отдельных механизмов. Энергетические блоки содержат десятки разнообразных механизмов и сотни конструктивных элементов, совместное движение которых описывается системой уравнений высокого порядка, требующей для решения большого объема оперативной памяти ЭЦВМ и больших затрат машинного времени, особенно при расчете колебаний в широком диапазоне частот. Поэтому осуществить прямые методы оптимизации конструкции на серийных ЭЦВМ практически не представляется возможным. В настоящее время наиболее реальным является путь разработки проектов альтернативных вариантов конструктивных схем системы, оценки их виброактивности и

1. Рассмотрим здесь механизмы с твердыми звеньями, которые по структурной формуле имеют две степени свободы. Такие механизмы получаются присоединением групп Ассура к простейшим механизмам, рассмотренным в предыдущей главе. Присоединяя различные группы Ассура к тому или иному простейшему механизму, можно получить много разнообразных механизмов с двумя степенями свободы. Мы рассмотрим только пятизвенный шарнирный механизм, который получается присоединением трехшарнирной двухповодковой группы к трехзвен-ному шарнирному механизму. На примере этого механизма изложим методы динамического анализа многозвенных механизмов с двумя степенями свободы.

Кинематические схемы современных сложных машин и автоматов состоят из многочисленных и разнообразных механизмов: кривошипно-шатунных, зубчатых, кулачковых, ремен-иых, цепных, червячных, гидравлических, пневматических, электрических и т. д. Одни из них обеспечивают постоянное соотношение скоростей и передаточных чисел, другие — определенный характер движения (с остановками, без остановок, ускоряющееся, замедляющееся и т. д.), третьи—-изменение направления движения, четвертые — получение сложных траекторий движения...

виброударных системах, следует также упомянуть множество разнообразных механизмов автоматического оружия (в качестве примера см. рис. 7.16, б), механизмов релейного типа (см. рис. 7.16, в), часовых механизмов и других. В ряде случаев режим движения, сопровождающийся соударениями, носит автоколебательный характер. Одна из возможных моделей такой автоколебательной виброударной системы представлена на рис. 7.16, г; эта модель

В современной технике применяется несколько тысяч .разнообразных 'Механизмов, поэтому весьма важно, чтобы в технической литературе при описании механизмов имело бы место правильное изображение ях кинематических схем. Это должно обеспечивать исчерпывающую ясность понимания преобразования движений и усилий в механизмах, экономить время читателей и способствовать воспитанию технической культуры.

В книге описаны принципы действия и конструктивные особенности разнообразных механизмов общего назначения, используемых для механизации производственных процессов в различных отраслях промышленности. Даны рекомендации по применению и выбору этих механизмов.

Основным контролируемым размером многих деталей является их высота или длина. Для контроля этих размеров создано довольно много разнообразных механизмов.