Расположения дислокаций

ность параметров подшипников, рамы, амортизаторов и расположения дисбаланса. Приводятся результаты экспериментальных исследований виброактивности машин подобного типа.

Индикаторы для определения величины и расположения дисбаланса у большинства современных балансировочных станков представляют собой легкую подвижную катушку, расположенную в поле мощного постоянного магнита. Катушка соединена механически с одним из концов качающейся рамки и электрически, через выпрямляющее устройство, с электрическим индикатором миллиамперметром.

Колебания катушки вызывают в ней появление переменного тока. Частота тока зависит от скорости вращения испытуемой детали и будет постоянной при постоянных оборотах. Амплитуда тока пропорциональна амплитуде колебаний, т. е. пропорциональна величине дисбаланса. Фаза этого тока, т. е. момент, когда кривая тока проходит через максимальное значение, зависит от места расположения дисбаланса в детали. Это позволяет при помощи

2. Л. Я. Ванах, М. Д. Перминов. Определение осевой плоскости расположения дисбаланса гибкого вала по показаниям тензодатчиков.— Машиноведение, 1968, № 4.

В принципе можно определять место расположения дисбаланса и с помощью одного датчика, установленного на корпусе маши-mi вблизи одной из опор. В этом случае датчик должен измерять амплитуду перемещений вала вблизи опоры или амплитуду перемещений корпуса. В последнем случае можно использовать датчик •сейсмического типа. Способ измерения перемещений корпуса проще в конструктивном исполнении, но, может быть, несколько менее точен в определении нечувствительных скоростей.

Рис. 1. Резонансные режимы в системе ротор — корпус при разных местах расположения дисбаланса

ческие скорости ротора и резонансные режимы системы; векторы вибрации подшипников и корпусов на рабочих скоростях; величина и направление прогиба упругой линии ротора; фазовый сдвиг между плоскостью максимального прогиба ротора и плоскостью расположения дисбаланса.

Уравновешивание гибкого ротора включает в себя две основные задачи: .1) определение величины и расположения дисбаланса; 2) устранение дисбаланса системой грузов.

Анализ существующих методов определения неуравновешенности показывает, насколько сложной является задача по определению величины и расположения дисбаланса. Основой большинства существующих методов уравновешивания гибких роторов являются замеры вибраций ротора и его опор, а также разработка замеров прогибов и фаз вращающегося ротора с последующим выбором пробных и установкой уравновешивающих грузов, распределенных вдоль ротора в соответствии с формами его собственных колебаний.

датчики, сигналы с которых усиливаются и записываются по двум координатным осям. Применение тензодатчиков при экспериментальном исследовании является весьма перспективным, так как показания тензодатчиков связаны только с деформацией самого вала. Для экспериментального подтверждения в лаборатории балансировки роторов были созданы два стенда с вертикальным и горизонтальным расположением гибких роторов. Экспериментальная проверка показала хорошую сходимость с расчетными данными при построении амплитудно-фазовых характеристик, простоту при определении величины и расположения дисбаланса с помощью амплитудно-фазовых характеристик. На рис. 3 приведены экспериментальные амплитудно-фазовые характеристики, снятые на вертикальном роторе. Таким образом, применение амплитудно-фазовых характеристик дает возможность определить величину и расположение дисбаланса и получить более полную информацию о динамическом состоянии ротора. На основе анализа амплитудно-фазовых характеристик можно выделить нормальные формы колебаний, определить линеаризованные коэффициенты демпфирования по величине резонансного диаметра. Наклеенные тензодатчики могут служить в качестве чувствительных элементов при автоматической балансировке, могут оставаться на теле ротора в процессе эксплуатации и давать информацию о вибрационном состоянии ротора.

1. Л. Я. Банах, М.Д. Перминов. Определение осевой плоскости расположения дисбаланса гибкого вала по показаниям тензодатчиков. — Машиноведение, 1968, № 4.

а — схема расположения дислокаций; б—д — этапы передвижения дислокации и выхода ее на поверхность; т — напряжение сдвига; М—М — плоскость сдвига

Динамический возврат. Эволюция дислокационной структуры во время динамического возврата начинается в наиболее деформированных местах с накопления дислокаций и постепенного образования субграниц. С повышением плотности дислокаций скорость их аннигиляции возрастает до тех пор, пока не станет равной скорости их образования. В результате плотность дислокаций увеличивается до равновесной величины подобно тому, как это происходит в холодно-обработанных и подвергнутых возврату металлах. Поскольку только часть субграниц способна мигрировать, стенки ячеек должны непрерывно распадаться и вновь образовываться в процессе, названном ре-полигонизацией [275]. Равновесное положение стенок определяется плоскостью расположения дислокаций в них и способностью последних покидать свои плоскости скольжения для образования более регулярных низкоэнергетических границ. От способности дислокаций к поперечному скольжению, ограниченной в металлах и сплавах с низкой энергией дефекта упаковки, в значительной мере зависит степень динамического возврата в деформируемом материале.

Знак макронапряжений определяется упорядоченностью расположения дислокаций по отношению к наружной поверхности детали. Преимущественное расположение у поверхности множества дислокаций одного знака на параллельных плоскостях скольжения способствует возникновению макронапряжений сжатия.

Первый способ оказался легче осуществимым в промышленном масштабе. Он сводится к получению высокой плотности дислокаций и равномерному их распределению по всему объему путем комбинирования термической обработки и пластической деформации, называемого механико-термической (МТО) или термомеханической обработкой (ТМО). В результате такого воздействия добиваются также расположения дислокаций правильными рядами (полигони-зации). Чем выше плотность дислокаций, тем выше напряжение, вызывающее течение металла, т. е. тем он прочнее. Препятствием

Контроль с помощью позитронов [2] может быть применен для определения накопления усталостных напряжений в металлах до появления усталостных трещин нахождения величины и степени пластической деформации. Этот контроль основан на том, что в начальной стадии усталостных явлений, когда происходит образование дислокаций, в их области образуются отрицательные заряды. Позитроны, облучающие металл, притягиваются к областям расположения дислокаций и взаимодействуют с электронами. При аннигиляции позитрона и электрона возникают у-кванты. По количеству ^-квантов и среднему вермени жизни позитронов можно определить начало усталостных нарушений в металле.

Характер взаимного расположения дислокаций. В зависимости от условий кристаллизации и температуры формирования дислокационной структуры дислокации могут располагаться в кристаллической решетке зерен хаотически, образуя так называемый лес дислокаций, или строго упорядочено, образуя дислокационные стенки (рис. 1.13, а, б).

Фиг. 36. Кинетика изменения плотности и расположения дислокаций при пластическом деформировании растяжением никеля (по М. П. Усикову

ложен механизм полигонизации, обусловленный переползанием дислокаций и выстраиванием их в стенки, что приводит к снижению упругой энергии кристалла и получению наиболее устойчивого и энергетически выгодного расположения дислокаций. Наличие развитой субструктуры способствует при высоких температурах протеканию процесса межзеренного проскальзывания. Если субструктура создана предварительно при термомеханической обработке или во время сварки, то она может в определенных условиях повышать сопротивление пластической деформации. В том

С ростом ПД (е) превышение характерным масштабом /(е) критического значения /, приводит к неустойчивости однородного распределения дефектов (в частности, гомогенного расположения дислокаций) на расстояниях больших /г' и к автолокализованному образованию носителя ПД на следующем, (/ + 1)-м структурном уровне [136]. Так, при /(е) > /с а ктивизируется вакансионно-дислокационно-дисклинационный ансамбль (табл. 6), рассматриваемый как "высшее проявление коллективных эффектов в дефектной среде" [139].

большие линейные дефекты. Такие дефекты называются дислокациями. В отличие от вакансий дислокации имеют большую протяженность. На рис. 1.3 представлена схема кристаллической решетки с дислокацией, характеризующейся отсутствием в нижней части кристалла одного ряда атомов, что приводит к нарушению связей между атомами. У мест расположения дислокаций наблюдается искажение строения кристаллов, вызывающее концентрацию напряжений, которые при воздействии на металл внешних сил могут быть причиной образования трещин.

Полосы скольжения и дислокационная структура, наблюдаемая с помощью просвечивающего электронного микроскопа, при испытаниях монокристаллов никелевого сплава Маг-М200 (см. табл. 1.4) на малоцикловую усталость при комнатной температуре показана на рис. 6.9, а при 844 °С на рис. 6.10. При малой скорости деформации (рис, 6.10, а) наблюдается равномерное распределение дислокаций, существенно отличающееся от картины расположения дислокаций, показанной на рис. 6.9. При циклической деформации со скоростью 300 %/мин даже при высокой температуре наблюдается (рис. 6.10, б) прямолинейная дислокационная структура. Кроме того, следует указать, что при многоцикловой усталости с высокоскоростной циклической деформацией при высокой температуре отчетливо наблюдаются полосы скольжения (рис. 6.11). .