Скоростей поскольку

Таким образом, между процессами направленного пластического деформирования и разрушения металлов в области малоцикловой усталости существует тесная взаимосвязь: изменение характера макроразрушения материала от квазистатического к усталостному, регистрируемое по разрывам на предельных кривых пластичности, обусловлено изменением структурных особенностей их деформирования и разрушения, которое фиксируется по переломам на предельных кривых скоростей ползучести и кривых малоцикловой усталости с эответственно.

Исследования малоцикловой усталости различных сталей и сплавов при пульсирующем растяжении в области долговечностей 0,5 -=- 2 X 105 циклов показали, что при циклическом упругопластическом деформировании существует тесная взаимосвязь между процессами деформирования и разрушения материала. Изменение характера макроразрушения от квазистатического к усталостному, вызывающее появление разрывов на предельных кривых пластичности, обусловлено изменением особенностей микродеформирования и микроразрушения металлов, которое фиксируется по переломам на предельных кривых скоростей ползучести и кривых малоцикловой усталости соответственно.

При высоких температурах напряженное и деформированное состояние в зонах концентрации напряжений при длительном статическом нагружении оказывается зависящим от уровня концентрации, номинальных напряжений, сопротивления материала неупругим деформациям и времени нагружения. В связи со сложностью процессов местного деформирования в зонах концентрации пока не получены достаточные для практического использования решения соответствующих краевых задач. Ряд результатов в этом направлении получен в работах [46—48]; увеличение скоростей ползучести в зонах концентрации сопровождается уменьшением коэффициентов концентрации напряжений. Более широко для оценки местных напряжений и деформаций при ползучести в зонах концентрации использовались приближенные методы, основанные на кинематических гипотезах или уравнении Нейбера [49—54]. Большие возможности для решения задач о ползучести в зонах концентрации связаны с применением метода конечных элементов и электронных вычислительных машин [55, 56].

Во всех полных исследованиях коррозионной ползучести, рассмотренных в этой главе, уменьшение скорости установившейся ползучести под влиянием среды всегда сопровождалось увеличением времени до разрушения образца, т. е. длительной прочности, а меньшие времена всегда были следствием более высоких скоростей ползучести. Таким образом, независимо от типа разрушения, обратное соотношение между скоростью ползучести и длительной прочностью, описываемое уравнением (3), справедливо и при наличии влияния среды.

Установка ИМЕТ-ЗК для высокотемпературного исследования ползучести металлов и сплавов при кручении в вакууме или инертной среде разработана в Институте металлургии АН СССР. Машина устроена так, что образец деформировался под действием постоянного крутящего момента, причем деформация образца ограничивается только его разрушением. Это достигается специальной следящей системой. Вакуумная установка позволяет достигать в камере с образцами вакуума порядка 10~5 мм рт. ст. при температуре образца 1300° С. Предусмотрена возможность проведения испытаний в инертной среде. С помощью установки ИМЕТ-ЗК можно исследовать ползучесть металлов и сплавов при температуре до 1600° С. Диапазон измеряемых скоростей ползучести до 3 об/мин. Максимальный крутящий момент, прикладываемый к образцу, составляет 5 кгс-см.

Метод нулевой ползучести. В этом методе задача сводится к определению весьма малых (близких к нулю и нулевых) скоростей ползучести, поэтому требуется большая осторожность в методике испытаний при большой продолжительности опыта. Вместе с тем установление трудно определимого „теоретического: предела ползучести" не является важным с практической точки зрения, вследствие чего этот метод не получил существенного распространения.

Выше было показано, что при выдержке с постоянной напряжением (г = 0) происходит выравнивание скоростей ползучести в стержнях (выравнивание значений ft). Точка состояния при этом перемещается параллельно EF, асимптотически стремясь к линии равных qk (к линии А В). При этом движении точки состояния об изменении скорости ползучести р можно судить по пересекаемым линиям уровня. Скорость перемещения точки определяется скоростями изменения напряжений fk, которые могут быть определены из выражений (7.13), (7.18), (7.21):

На рис. V. 5 представлены кривые ползучести, полученные на образцах от поковок роторов из сталей 20ХЗМВФ и 2Х12ВНМФ. Для образцов, вырезанных из разных мест первого ротора, при 550° С и напряжении 12 кПмм^ получены близкие значения скоростей ползучести (1,0—2,0)-10"5%/ч и незначительный разброс по суммарной деформации за 2400 ч.

Зависимость между скоростью ползучести и напряжением обычно изображают в логарифмических координатах [12]. Это прямая линия в тех границах скоростей ползучести, которые допускаются в деталях стационарных паровых турбин (рис. 197). Участок равномерной ползучести перлитных сталей можно наблюдать по истечении примерно 1000 ч, а сталей аустенитного класса — примерно после 2000 ч. При испытаниях на длительную прочность, предусматривающих разрушение

и в логарифмической системе координат выражается прямой линией1. Используя это обстоятельство, проводят ряд испытаний образцов при разных напряжениях (обычно трех для данной температуры) и, откладывая значения v на графике lg a — lg у, экстраполируют прямую в область требуемых скоростей ползучести (рис. 13). Так, для определения а„ за Юв ч обычно используют испытания длительностью 2-Ю3 — 6-Ю3 ч.

1 Прямолинейный характер этой зависимости сохраняется лишь в ограниченном интервале скоростей ползучести (10"3 — 10~6 %/ч). Величина показателя ползучести колеблется для сталей в пределах 3—15.

значении скоростей, поскольку основная часть потерь энергии приходится на сопротивление формы.

Рассмотрим звено BCD плоского механизма (рис. 27, а). Пусть г)ц, Vc и йд — скорости соответственно точек В, С и D. Мгновенный центр скоростей звена (точка Р„) находится в пересечении перпендикуляров, восставленных в этих точках к направлениям их скоростей. Поскольку отрезки PVB, PVC и PVD являются мгновенными

Для данного механизма значения производных в этих уравнениях являются функцией положения его звеньев, а отнюдь не скорости начального звена и могут быть определены как аналитически, так и графически с помощью планов скоростей, поскольку .

Абсолютное большинство роторов в промышленности и сельском хозяйстве являются в отношении их балансировки нежесткими. К этим роторам относятся такие, у которых отношение рабочей скорости вращения к критической находится вблизи рабочего диапазона скоростей. Поскольку пока еще для таких роторов нельзя быстро решить все вопросы, связанные с новыми методами уравновешивания, из-за отсутствия надлежащего оборудования и аппаратуры, то можно рекомендовать следующие упрощенные методы: балансировки в узле, уравновешивания по трем плоскостям коррекции, последовательной балансировки и др.

На практике при расчете ступени скорость с2 на том или ином радиусе, а также значение угла fa могут быть определены обычным путем — графоаналитическим методом с построением треугольников скоростей, поскольку величины h, К, аг могут уже считаться известными, а с2„ принята равной нулю. Однако для анализа рассматриваемого закона закрутки потока важно этот вопрос решить аналитически.

Дополнительная механическая фрикционная муфта безусловно необходима при переключении скоростей передачи. Без. нее затруднительны, а при больших оборотах двигателя даже невозможны все операции по переключению скоростей, поскольку высокая жесткость гидромуфты при больших числах оборотов насоса препятствует безударному выравниванию скоростей вращения ведущих и ведомых зубчатых колес.

Так как F осталось без изменения, должна увеличиться в k раз скорость с,„, а следовательно, и скорости w и с. Таким образом, все скорости возросли в k раз, и план скоростей, поскольку углы между скоростями остались без изменения, сохранился подобным прототипу.

Снижение уровня вибраций типа 1 достигается за счет балансировки (уравновешивания) роторов иа специальных балансировочных стендах. С целью уменьшения вибраций типа 2 «выравнивают» изгибные жесткости вала. Устранение автоколебаний вала достигается увеличением радиального зазора в подшипнике скольжения. Ограничение колебаний типов 1 и 2 обеспечивается отстройкой критических частот вращения ротора не менее чем на 10—15% рабочей частоты вращения. Это требует надежной оценки критических скоростей, поскольку рабочая частота вращения может превышать одну или несколько критических частот вращения и располагаться между двумя близлежащими.