Заданными допусками

Универсальная испытательная машина УМЭ-10Т изготовления ЗИМ ,[120] предназначена для испытания в широком диапазоне скоростей деформирования при статическом и низкочастотном знакопостоянном и знакопеременном растяжении-сжатии или изгибе с заданными амплитудами нагрузок до ЮОкН (10 тс) или деформаций при нормальной и повышенной температурах, в том числе на ползучесть и релаксацию. Силоизмеритель электронный.

При нагружений циклически упрочняющихся материалов с заданными амплитудами напряжений, а также циклически упрочняющихся, разупрочняющихся и стабильных материалов с заданными амплитудами деформаций (жесткое нагружение) происходят малоцикловые усталостные разрушения с образованием макротрещин без одностороннего накопления деформаций.

При небольшом числе циклов нагружения с заданными амплитудами напряжений для циклически стабильных и разупрочняю-щихся материалов

Уравнение (8) применительно к режиму нагружения с заданными деформациями имеет вид степенных функций с параметрами, связанными, как правило, с характеристиками пластичности ek и прочности а . При циклическом нагружении с заданными амплитудами напряжений сга число циклов Л/0 определяется не только амплитудами деформаций еар и еае, но и односторонне накапливаемыми деформациями ер:

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах — от (2-Н5) • 101 при гидроиспытаниях до (К2) • 104 при программных изменениях мощности и до 109-1012 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 104 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 103—104) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 '—5 • 102), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационарность местных напряжений и деформаций в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10°-104 представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной много-цикловой усталости при числах циклов 105-107), а в амплитудах упруго-пластических деформаций.

деформаций в элементах реакторов от механических и тепловых эксплуатационных нагрузок и сопоставлению их с разрушающими упругопластиче-скими деформациями для двух указанных выше предельных режимов нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений). Первая часть вопроса прочности и ресурса при малом числе циклов нагружения решается рассмотренными ранее расчетными и экспериментальными методами определения напряженно-деформированного состояния. При этом в 60-х годах для приближенного анализа циклических упругопластических деформаций в зонах концентрации в качестве исходного использовалось предположение о равенстве теоретических коэффициентов концентрации напряжений а„ и коэффициентов концентрации упругопластических деформаций Ке. В дальнейшем прямыми экспериментами (с применением оптически активных наклеек, муара, сеток, малобазных тензорезисторов), расчетами методами конечных элементов и конечных разностей, а также аналитическими решениями было показано, что предположение о равенстве а„ и Ке дает все возрастающие погрешности (в небезопасную сторону) по мере увеличения номинальных напряжений и уменьшения степени упрочнения металла в упругопластической области. В связи с этим к началу 70-х годов в расчетах прочности при малоцикловом нагружен™ стали использоваться [5, 6, 17-19] нелинейные зависимости между аа и Ке (при этом

тенденцию к незначительному увеличению, особенно в первых циклах, что обусловлено неупругими деформациями в резьбе. Одностороннее накопление деформаций при нагружении с заданными амплитудами нагрузок при наличии выдержек означает возможность циклического уменьшения усилий затяга в резьбовых соединениях. Потеря усилий затяга в шпильках резко усиливается при развитии макротрещин по наиболее нагруженным виткам резьбы. На стадиях статического и циклического нагружения, не связанных с образованием макротрещин, сохраняется достаточная разборность резьбовых соединений.

Квазистатические разрушения происходят при нагружении с заданными амплитудами номинальных напряжений вследствие накопления односторонних пластических деформаций, равных деформациям при однократном статическом разрушении. Усталостные разрушения происходят при нагружении с заданными амплитудами номинальных деформаций или напряжений с образованием трещин вследствие накопления усталостных повреждений.

2.2.5. Мягкое нагружение — циклическое нагружение с заданными амплитудами нагрузок.

2.2.6. Жесткое нагружение — циклическое нагружение с заданными амплитудами деформаций.

Использование уравнений состояния для оценки прочности и ресурса циклически нагруженных элементов конструкций и деталей машин позволяет проанализировать кинетику деформаций в наиболее напряженных зонах и рассмотреть процесс накопления циклических повреждений по мере приближения к предельным состояниям. К числу наиболее исследованных в теоретическом и экспериментальном плане относятся особенности протекания циклических упругопластических деформаций и параметры соответствующих уравнений состояния при изотермическом нагружении для двух основных режимов нагружения — с заданными амплитудами напряжений и с заданными амплитудами деформаций. В результате этих исследований сформулированы свойства и виды уравнений обобщенных диаграмм циклического деформирования, получившие применение в расчетах прочности.

Недостатком распределенного управления является меньшая плавность. Изменение мощности происходит дискретными порциями через 1—2 %. В системе МАРТ используют мини-ЭВМ типа СМ-4. В функции ЭВМ входят формировайие сигналов программы по исходным данным, хранящимся на магнитном диске, расчет отклонений температуры от программы для каждого канала, сравнение отклонений с заданными допусками, идентификация аварийной ситуации и программный выход из нее, расчет величины управляющих сигналов по каждому каналу.

чертежах и обоснованных требований к точности их выполнения; уменьшения количества сопряженных размеров; обоснованного выбора материала для изготовления деталей. Одновременно взаимозаменяемость — важное средство для повышения культуры производства, требующее проведения большой подготовительной работы для изготовления взаимозаменяемых деталей. Изготовленные с заданными допусками по размерам и формам детали собираются в сборочные единицы и машины без дополнительной механической обработки (или с незначительными регулировочными и подгоночными работами), что уменьшает затраты на производство машин.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ МЕЖДУ ЗАДАННЫМИ ДОПУСКАМИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

С другой стороны, однако, при жёстких допусках удорожается изготовление изделия и делается более трудным подбор достаточно точного и в то же время высокопроизводительного и экономичного оборудования и технологического процесса. Поэтому вопрос об установлении экономически целесообразного соответствия между заданными допусками и имеющимися технологическими возможностями предприятия является одной из основных задач при разработке конструкции машины и при разработке технологических процессов её изготовления (ЭСМ, т. 7, гл. I).

Для возможности установления экономически целесообразного соответствия между заданными допусками и точностными возможностями предприятия большое значение имеет правильное решение вопроса о выборе значений допусков. Поэтому изучение допусков как в отношении цели их назначения, так и в отношении проверки правильности их расчётного обоснования составляет важный этап комплексного анализа качества продукции и хода технологического процесса. Следует иметь в виду, что недостаточное внимание к этому вопросу может привести к тому, что большая работа, связанная с организацией статистического контроля качества продукции, может оказаться в значительной мере напрасной, если она будет относиться к деталям с маловажными или необоснованно назначенными допусками.

Для установления экономически целесообразного соответствия между заданными допусками и точностными возможностями предприятия большое значение имеет правильная оценка фактической точности имеющегося оборудования. Наилучшим решением этого вопроса является, как уже отмечалось, составление технологом во время проектирования им технологического процесса, теоретической точностной диаграммы хода процесса во времени (фиг. 5), основанной на паспортных данных оборудования, расчёте стойкости инструмента, температурного режима, режима резания и т. д. Но так как уровень технологической подготовки производства ещё не всегда позволяет своевременно сделать это, то могут потребоваться и другие пути расчётного или эмпирического установления точностных характеристик оборудования и хода

Статистический метод контроля можно внедрять после того, как будет установлено COOTIE- гствие между заданными допусками на обработку и точностными характеристиками оборудования и технологический процесс будет признан надлежаще отлаженным (см. выше раздел „Обеспечение соответствия между заданными допусками и технологическими ->оз-можностями изготовления деталей').

Если будет установлено несоответствие точностных характеристик оборудования с заданными допусками на обработку, то это указывает на неотлаженность технологического процесса или на ухудшившееся состояние оборудования, или, наконец, на необходимость,

Обеспечение соответствия между заданными допусками и технологическими возможностями изготовления деталей -.......599

Псследовательнссть изготовления сварной диафрагмы газовой турбины типа ГТ-25-700 аналогична рассмотренной ранее для диафрагм паровых турбин. Вначале в приспособлении производится сборка решетки. В связи с отсутствием целой внутренней бандажной ленты крепление лопаток по внутреннему диаметру производится с помощью временной бандажной ленты, устанавливаемой в приспособлении. К ней привариваются лопатки, после чего собранная решетка устанавливается в приспособление для сборки и сварки ее с ободом. После изготовления каждой ступени диафрагм в отдельности они свариваются между собой кольцевым швом. Для устранения коробления при сварке собранные диафрагмы раскрепляются между собой стойками, после чего выполняется сварка. После сварки изделие подвергается термической обработке по режиму, рекомендованному для сварных соединений сталей, использованных в диафрагме (глава V). При окончательной механической обработке диафрагмы производится разрезка внутренней бандажной ленты в пакеты. Как показал опыт изготовления турбины ГТ-25-700 ЛМЗ, применение рассмотренного технологического процесса обеспечивает выполнение конструкции с заданными допусками.

Сопоставив полученные значения погрешностей с заданными допусками и параметрами шероховатостей (см. рис. 5.35), выясняем, что заданная точность по размерам 5,5 и ф,3 не обеспечена.