Различным закономерностям

Конструкция инженерного сооружения или машины подвергается различным воздействиям, каждое из которых характеризуется присущей ему совокупностью действующих сил, и каждой такой совокупности соответствует свое значение предельной нагрузки. Например, башенный кран должен иметь как достаточную прочность при подъеме груза, так и достаточную устойчивость к действию ветровых нагрузок при отсутствии груза. Каждая совокупность действующих сил, соответствующих определенным условиям работы конструкции, называется расчетным режимом. Работоспособность конструкции должна быть обеспечена при всех возможных для нее расчетных режимах. Основными из них считаются номинальный, соответствующий продолжительной нормальной работе, и кратковременный перегрузочный (или аварийный), который может возникнуть при маловероятных исключительных обстоятельствах (например, при коротком замыкании в электрической сети). Иногда в качестве перегрузочного рассматривают режим, соответствующий выполнению ремонтных операций или транспортировке (скажем, смену автомобильного колеса).

1. Необходимость обеспечения качества и надежности на всех стадиях производства и эксплуатации машин. Надежность — это свойство изделия, которое связано с целым комплексом его других свойств: геометрической точностью, прочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и другими показателями сопротивляемости изделия различным воздействиям. Эти свойства, в свою очередь, зависят не только от конструкции, но и от качества сырья и комплектующих материалов, качества технологического процесса, условий и методов эксплуатации и ремонта машин. Поэтому формирование такого комплексного показателя качества как надежность является сложным многоэтапным процессом, ход которого зависит от многих технических и организационных факторов.

4. Выбор режима нагружения. Поскольку сопротивление материала различным воздействиям зависит от их вида и уровня, при испытании стойкости материала необходимо выбрать режим нагружения образца, т. е. весь комплекс силовых, тепловых и иных воздействий, влияющих на интенсивность данного процесса разрушения (старения). Материал изделий при работе машины в различных эксплуатационных условиях подвергается, как правило, широкому диапазону воздействий, что во многом определяет вероятностную природу протекания процесса разрушения или старения и должно быть учтено при испытаниях. Обычно практику ин-

Именно эти изменения характеризуют надежность изделия, его внутреннюю сущность и способность сопротивляться различным воздействиям. Изменение выходных параметров во времени характеризуется для машин, эксплуатируемых в разнообразных условиях, большой дисперсией.

Содержание сухого вещества в различных Л. д.-с. колеблется от 20% до65—70%. Высококонцентрированные латексы получают упариванием или отстаиванием в присутствии агентов отстаивания. Для снижения вязкости концентратов иногда применяют агломерацию частиц перед концентрированием путем замораживания латекса в мягких условиях (с последующим оттаиванием), введения нек-рых специальных агентов или под давлением св. 70 атм. Величина частиц в различных типах Л. д.-с., выпускаемых промышленностью, колеблется в пределах 0,06—0,4 мк. Реакция обычно щелочная (рН 8—11). Л. д.-с. в большинстве случаев хорошо загущаются при введении небольших количеств казеина-тов, полиакрилатов и др. водорастворимых полимеров. Устойчивость Л. д.-с. к различным воздействиям (механическим, температурным и др.) зависит гл. обр. от природы содержащихся в них эмульгаторов, степени покрытия ими глобул каучука и рН водной фазы. Поверхностное натяжение Л. д.-с. колеблется в широких пределах от 35 до 70 дин/см.

Обычно предельные перемещения звеньев механизмов с упругими связями ограничиваются несколькими оборотами, а то и долями одного оборота ведущего звена и должны совершаться со сравнительно малыми скоростями, причем периоды движения чередуются с длительными периодами выстоя. Так, в частности, работает большое число самых разнообразных измерительных и контрольных приборов, устройств систем управления и др. Однако, несмотря на указанные особенности, вопросы динамики подобных систем представляютсущественный интерес. Дело в том, что в условиях реальной эксплуатации машин и приборов стойка механизма или корпус, в котором он заключен, могут подвергаться различным воздействиям, в результате которых фактическая картина работы механизмов может существенно отличаться от расчетной, полученной в предположении о неподвижности стойки и медленности изменений приложенных сил. Сказанное можно иллюстрировать простыми примерами. Так, самолетные приборы, а также приборы других транспортных машин обычно крепятся к прочим узлам конструкции посредством специальных амортизаторов, предназначенных для того, чтобы вибрации, возникающие в результате работы двигателей и воздействия внешних сил, не влияли на точность и долговечность

Повышению длительной плотности вальцовочных соединений способствует также дополнительная герметизация соединения, для чего на трубные доски наносят уплотняющие покрытия из материа-' лов, хорошо сцепляющихся с трубной доской и выступающими концами конденсаторных трубок. Уплотняющие покрытия образуют перекрывающий слой над всеми вальцовочными соединениями. Этот слой обладает долговечностью, эластичностью, стойкостью к различным воздействиям (вибрация, износ от находящихся в циркводе твердых частиц, скорость и завихрения водяного потока и др.) и хорошо заполняет даже самые мелкие неплотности.

Пожалуй, наибольшие трудности как в самой оценке, так и в толковании ее результатов встречаются при испытании совместимости гидравлических жидкостей с прокладочными и уплот-нительными материалами, которые подвергаются самым различным воздействиям, включая влияние температуры, давления, вибраций, окисления, истирания и т. д.

В табл. 1 сведены физические свойства некоторых огнеупорных материалов, а в табл. 2 даются рекомендации по выбору наиболее подходящих огнеупоров для различных металлов. Следует, однако, подчеркнуть, что огнеупор, подходящий для данных металлов в отдельности, может оказаться непригодным для их сплавов. Кроме того, сопротивление огнеупоров различным воздействиям часто зависит от окружающей среды.

В табл. 1 сведены физические свойства некоторых огнеупорных материалов, а в табл. 2 даются рекомендации по выбору наиболее подходящих огнеупоров для различных металлов. Следует, однако, подчеркнуть, что огнеупор, подходящий для данных металлов в отдельности, может оказаться непригодным для их сплавов. Кроме того, сопротивление огнеупоров различным воздействиям часто зависит от окружающей среды.

ное состояние. Образующийся раствор обычно является раствором замещения. В отличие от растворов внедрения в нем не возникают значительные искажения кристаллической решетки и большие внутренние напряжения. По этой причине пересыщенность твердого раствора мало влияет на повышение его твердости и прочности и снижение пластичности. Поэтому дисперсионно-твердею-щие сплавы в закаленном состоянии могут подвергаться различным воздействиям с целью формоизменения для изготовления деталей.

реализуется "жесткая схема напряжения соединений, характеризующаяся отсутствием поперечных смещений соединяемых наклонной мягкой прослойкой элементов труб ввиду большой кольцевой жесткости конструкции При испытании образцов реализуется "мягкая" (при шарнирном закреплении в захватах испытательной машины) или близкая к ней (при других видах закрепления) схема нагружения. Как отмечалось ранее в разделе 3.6. различие в схемах нагружения соединений приводит не только к отличным друг от друга величинам стт в, но и к качественно различным закономерностям влияния геометрических параметров к и ф на механические характеристики соединений.

Как видно из уравнений (6.9) и (6.10), эти модели приводят к принципиально различным закономерностям для скорости роста пузыря. В первом случае (6.9) скорость роста пузыря пропорциональна квадрату числа Якоба, а во втором (6.10) — первой степени.

реализуется "жесткая схема" нагружения соединений, характеризующаяся отсутствием поперечных смещений соединяемых наклонной мягкой прослойкой элементов труб ввиду большой кольцевой жесткости кон-стр\тщии. При испытании образцов реализуется "мягкая" (при шарнирном закреплении в захватах испытательной машины) или близкая к ней (при других видах закрепления) схема нагружения. Как отмечалось ранее в разделе 3.6, различие в схемах нагружения соединений приводит не только к отличным друг от друга величинам стт в, но и к качественно различным закономерностям влияния геометрических параметров к и ф на механические характеристики соединений.

Следует иметь в виду, что окиеление одного и того же металла при разных температурах подчиняется различным закономерностям. Для большинства металлов наблюдается следующая последовательность смены кинетических закономерностей: при относительно низких температурах — логарифмическая, в промежуточной области температур — параболическая, при высоких температурах — линейная. Значительно реже встречаются другие закономерности (паралинейная, обратная логарифмическая и др.), на анализе которых мы не будем останавливаться.

Сопротивление росту трещины на каждом из этих этапов подчиняется различным закономерностям. Для развития трещины по сдвиговому механизму граница зерна является существенным барьером, тогда как та же граница преодолевается трещиной, растущей под действием нормальных напряжений, значительно легче. Реально существуют два варианта соотношения напряжений, необходимых для роста трещины на

Приведенная на рис. 3 зависимость показывает, что в момент образования СОП в 3 %-м водном нейтральном растворе NaCl возникает скачок электродного потенциала металла в отрицательную сторону на 200—350 мВ; спустя 60—90 с потенциал обычно стабилизируется на значении, которое на 80—120 мВ отрицательнее стационарного потенциала „старой" поверхности. С течением времени это последнее значение весьма медленно дрейфует в положительную Сторону, стремясь в пределе к потенциа-лу „старой" поверхности. Сравнение полученной зависимости (рис. 3) с аналогичной токовой (рис. 4) показывает, что потенциал по месту СОП и ток короткозамкнутой гальванопары СОП — ,>старая" (т. е. обычная) поверхность спадают во времени по различным закономерностям, что связано с нелинейностью данных систем. Время „жизни" СОП, т. е. период ее активности, по потенциалу выше, чем по току. Последнее, как показали эксперименты, находится в пределах 0,5—10 с.

Все эти примеры ясно показывают, что мир без трения покоя — есть мир воображаемый, не существующий, резко отличный от реального мира, с бесчисленными проявлениями трения покоя. Мы видели выше, что при внутреннем трении и явлениях сопротивления движению твердых тел, на нем основанных, сила трения пропорцио-Шалъна скорости движения, уничтожаясь вместе с ней. Поэтому наличие статического трения указывает безошибочно на явления истинно внешнего трения, явления существенно иной природы, нежели явления внутреннего трения; эти два вида трения должны подчиняться различным закономерностям.

Передающиеся на вал нагрузки фактически распределяются вдоль рабочих элементов по различным закономерностям — в зависимости от жесткости сопряженных элементов, специфики их работы, точности изготовления и сборки узла.

Коэффициент усиления увеличивается обратно пропорционально коэффициенту и и в соответствии со значениями параметров системы, а также (что очень важно) в соответствии с величиной статической нагрузки по различным закономерностям меняются значения параметров оператора воздействия Аг и Л2, поскольку т]0:). определяется значением статической нагрузки. Переходные процессы могут исследоваться при помощи традиционной схемы (с нерегулируемым гидромотором) при использовании приведенного «замороженного»

Обычно в процессе усталости выделяют следующие основные стадии: стадию I, во время которой происходит возникновение усталостной трещины вследствие накопления повреждений или зарождения трещины и стадию II — распространение появившейся трещины. Две названные стадии отличаются своей физической природой и подчиняются различным закономерностям.

Оценка 'циклической трещиностойкости. Анализ результатов циклических испытаний должен проводиться с учетом двустадийности Процесса усталостного разрушения. Процессы возникновения трещин и их развития подчиняются различным закономерностям. Распространение усталостной трещины или период живучести может охватывать от 10 до 90 % общей долговечности образца или детали. Усталостные трещины, возникающие при циклических нагрузках, постепенно разрастаясь, подготавливают условия для хрупкого разрушения. Скорость роста усталостных трещин — важная характеристика материала.

Нагрузки па вал обычно передаются через сопряженные с ним детали (зубчатые колеса, шкивы, муфты, подшипники). Передающиеся на вал нагрузки в зависимости от ряда условий (жесткости сопряженных элемевтов, специфики их работы, точности изготовления и сборки узла) фактически распределяются вдоль рабочих элементов по различным закономерностям, определяя тем самым характер распределения усилий по валу. Расчетные нагрузки, распределенные по длине зубьев зубчатых колес, пальцев упругих муфт, вкладышей подшипников скольжения, вдоль шнопок, зубьев шлицевых валов, при составлении расчетной схемы вала обычно принимают за сосредоточенные силы, приложенные по середине длины элементов, передающих силы или иошети. Поскольку вал и ступицы работают совместно, можно точнее вести расчет вала на действие двух сосредоточенных сил, приложенных на расстоянии (0,25-^0,35) I от кромок стушщы, где I — длина ступицы (рис. 3). Меньшие значения смещения точек приложения сил соответствуют жестким ступицам и неподвижным посадкам, большие — податливым ступицам и подвижным посадкам.