Скоростную характеристику

Испытания листового ниобия марки НВЧ на ползучесть при 1000 °С и 69 МПа привели к разрушению образцов в вакууме через 270 мин при 6=28 %, в спокойном воздухе — через 126 мин при 6=14 %, а в скоростном воздушном потоке — через 41 мин при 6 = 7%. Скоростной воздушный поток уменьшал сечение образца вследствие образования окалины и уноса ее потоком газа [1].

атмосфере воздуха — на 12%. В скоростном воздушном потоке относительное удлинение через 5 мин достигало 12 °/о, после чего в связи с резким окислением образцы разрушались [1]. -

Внешняя среда оказывает существенное влияние на свойства отожженного кобальта марки К2 при испытании на кратковременную ползучесть. При испытании на воздухе при 800 — 860 °С кобальт упрочнялся быстрее, чем в вакууме 10~3 Па, вследствие окисляющего действия воздуха. Испытания в скоростном воздушном потоке показали еще большее упрочнение, чем в спокойном воздухе, на первой стадии ползучести, но при этом в 3 — 5 раз сокращалось время до разрушения; последнее было хрупким. Величина деформации также сокращалась в 4 — 5 раз по сравнению с испытанием в спокойном воздухе [1].

рез 3 ч, а в вакууме — через 26 мин [1]. Но в скоростном воздушном потоке кривая ползучести при 800 °С идет уже выше, чем при испытаниях в спокойном воздухе или в вакууме, и разрушение происходит в 7—9 раз быстрее.

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И ХАРАКТЕРА РАЗРУШЕНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ В ВАКУУМЕ И СКОРОСТНОМ ВОЗДУШНОМ ПОТОКЕ

Рис. 3. Кривые деформации сплава ВЖЛ12У при термо-циклировании в скоростном воздушном потоке

Скоростной воздушный поток существенно снижает механические свойства сплавов в литом состоянии. Предел прочности сплава ВЖ12У при испытании в скоростном воздушном потоке М=1,4 понизился с 51 до 32 кгс/мм2, а пластичность с 3,5% до 2%. Как показали металлографические исследования, снижение механических свойств обусловлено интенсификацией образования пор на поверхности. Механизм разрушения в этом случае можно представить как диффузию кислорода по границам зерен и порам, образовавшимся вблизи карбидов, избирательное окисление определенных фаз, преимущественно содержащих значительное количество Сг, Al, Ti, образование массивных окисных клиньев. Скоростной воздушный поток в результате своего механического воздействия уносит часть окисной пленки, обнажая новые поверхности. Образовавшаяся на поверхности шероховатость меняет условия обтекания: усиливает турбулентность потока, что приводит к интенсивному росту трещин вглубь с поверхности материала, а растущая в вершинах трещин окисная пленка за счет расклинивающего действия интенсифицирует их рост. Такой механизм разрушения обусловливает меньшее количество внутренних трещин в образце, чем при испытании в вакууме, где разрушение происходит в результате обычного накопления повреждений. На тер-мообработанных образцах такого обилия пор на поверхности зерна не наблюдалось, что, очевидно, вызвано более равномерным химическим составом материала. В связи с этим механические свойства снижаются менее интенсивно. Аналогичная картина наблюдается и при испытании на термическую усталость, где в большей степени сказывается положительное влияние термической обработки на свойства образцов при их испытании на воздухе и в скоростном воздушном потоке. Так, число циклов до разрушения в указанных условиях испытания на воздухе увеличилось с 230 до 680, а в потоке — с 100 до 210.

И. Н. Богачев, Ю. Г. Векслер, В. П. Лесников, В. Г. Сорокин. Исследование свойств и характера разрушения жаропрочных сплавов в вакууме и скоростном воздушном потоке...... 153

Исследование свойств и характера разрушения жаропрочных сплавов в вакууме и скоростном воздушном потоке. Богачев И. Н., В е к с л е р Ю. Г.,

Эрозионное разрушение и пластическая деформация поверхности приводят к изменению микрорельефа, который может служить характеристикой стабильности материала. Исследование профиля поверхности после испытаний в скоростном воздушном потоке при М = 1,6 сплавов ЭИ437Б при t = 800° С (рис. 3) и ВЖ-98 при 1000° С показало, что развитие микрорельефа усиливается с увеличением температуры, времени выдержки и скорости потока. Образующиеся впадины являются своеобразными надрезами, инициирующими локальное разрушение. Кроме того, грубый рельеф нарушает пограничный слой и вызывает местный переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный, что способствует образованию эрозионных питтингов и изменению теплофизических характеристик поверхности [3].

Р и с. 5. Деформация и разрушение поверхности никеля в скоростном воздушном потоке при 120° С (а) и при 700° С (б) (М = 1,6)

6*. В практике очень часто приходится иметь дело с агрегатами, состоящими из таких электродвигателей и рабочих машин, нагрузки которых периодически изменяются в зависимости от времени или от угла поворота коренного вала. Так как момент, развиваемый электродвигателем, зависит от угловой скорости его ротора, а угловая скорость колеблется, то в этих случаях применение изложенного выше метода решения задачи о маховике связано с неточностями, которые можно устранить построениями диаграммы «(/) коренного вала, представляющей собой его скоростную характеристику. Такое Построение может быть выполнено на основании методов, изложенных в главе IX. Однако для получения более точных результатов можно применить другой метод, излагаемый ниже.

Полученная зависимость со (/) представляет собой скоростную характеристику звена приведения машинного агрегата для периода пуска (рис. 11.8).

е > 1,5-г-2,0. При этом даже в случае сверхзвуковых скоростей используют суживающиеся сопла с расширением в косом срезе. В одновенечных регулировочных ступенях принимают скоростную характеристику v,j, = 0,34-4-0,40. Эти значения примерно соответствуют максимальному внутреннему КПД такой ступени с учетом малых высот облопатывания, малой степени впуска и т. д.

В процессе предварительного расчета ТВД для каждой группы определяют число ступеней г и выбирают выходные углы а1 и р2. степень реактивности р и скоростную характеристику v.

Скоростную характеристику вычисляют по формуле (4.31). Вместе с тем для повышения устойчивости КПД ТНД на режимах частичных нагрузок и для уменьшения числа ступеней рекомендуется на последних ступенях уменьшать значения v против оптимальных на 10—25 % (о1г == 0,7ч-0,75).

В общем случае возможно как изменение перепада энтальпий, так и изменение окружной скорости, при этом определяющим является отношение скоростей гф = ы/сф. Введя в уравнение неразрывности степень реактивности р и скоростную характеристику уф, можно получить формулу, которая после упрощения принимает вид [391

По полученным данным строят скоростную характеристику v=--f(lfl).

Решение дифференциального уравнения при изменении измерительного зазора с постоянной скоростью v в установившемся режиме дает выражение для динамической погрешности измерения (скоростную характеристику)

Заводы-изготовители приводят скоростную характеристику дизелей, представляющую собой зависимость Me—f(ne) при максимальной подаче топлива. Для тракторных двигателей приводятся паспортные (номинальные) значения мощности и частоты вращения, которые могут быть реализованы в приводе.

Следовательно, при расчете приводов машин можно рассматривать осредненную скоростную характеристику дизеля в безразмерных величинах. •

Так как объемные гидротормоза, как правило, допускают работу со значительно меньшим числом оборотов, чем гидродинамические, то при выборе объемного тормоза необходимо обращать внимание на его скоростную характеристику. С этой точки зрения наибольшие возможности имеют поршневые насосы.