Значительные сжимающие

За 30 лет проделана большая работа в этой области и получены значительные результаты не только в лабораториях Института металлургии им. А. А. Байкова, но и в производственных условиях металлургических и моторостроительных заводов страны.

В области разработки программных сред инженерного анализа значительные результаты получены российскими фирмами. Приведем примеры пакетов, фирм, выполнивших разработку, и перечень основных задач, решаемых с их помощью:

Еще более значительные результаты были получены на речном транспорте, где процент роста перевозок был выше, хотя численность грузовых судов речного флота не достигла уровня довоенного. Ассигнования на строитель-

Выше рассмотрены только главнейшие направления общей теории машин и механизмов, развитые советскими учеными за 50 лет Советской власти. Значительные результаты получены и в развитии теории машин и механизмов отдельных отраслей производства. Совершенно очевидно, что эти результаты могли быть получены только потому, что развивалась общая теория машин и механизмов, являющаяся базой для теоретических основ анализа и синтеза машин и механизмов, применяющихся в различных отраслях современного производства.

Работа конструкторов и исследователей в этом направлении дает значительные результаты. Приведем примеры.

Не менее значительные результаты достигнуты и по другим видам оснастки. Например, 77% сборочных приспособлений были выполнены с применением нормализованных литых корпусных деталей, изготовленных заранее, что позволило сэкономить большое количество стального проката и вдвое быстрее изготовить сборочную оснастку.

Особенно значительные результаты дает применение нового критерия затупления в сочетании с использованием взаимозаменяемых резцов с компенсаторами.

При решении первой задачи исследуют влияние температуры, скорости деформирования и жесткости нагружающих систем при кратковременном и длительном статическом нагружениях гладких лабораторных образцов, уточняют характеристики сопротивления разрушению при ударном нагружешш лабораторных образцов типа Шарли и Менаже, регламентируют основные метрологические параметры усталостных испытаний (мало- и многоцикловую усталость). При этом большое внимание уделяют двум стадиям разрушения — образованию макротрещин и окончательного излома, а также статистической природе характеристик механических свойств. Выполняемые исследования и методические разработки являются основанием для усовершенствования действующих и разработки новых государственных стандартов на механические испытания. При решении второй задачи получены значительные результаты в области исследования механических за-

В СССР работы по автоматизации инженерного проектирования за последнее десятилетие дали значительные результаты. Однако подавляющее большинство работ пока еще находится в стадии разработок или экспериментального внедрения. Относительно широко внедрены лишь инженерные расчеты, которыми в основном загружены вычислительные машины, находящиеся в пользовании предприятий и проектных организации.

Значительные результаты в области разработки САК для станков с ЧПУ, включая специальное математическое (алгоритмическое и программное) обеспечение, получены в г. Ленинграде.

Ведущую роль в мире по разработке адаптивных РТК различных типов и их комплексированию в ГАП-заводы играет Япония [34]. Значительные результаты и опыт в этом направлении накоплены такими ведущими японскими фирмами, как «Фанук», «Ямазаки», «Окима» (Okima) и др.

К недостаткам метода следует также отнести трудности, связанные с устранением термического сопротивления, возникающие в местах контакта образца с поверхностями нагревателя и холодильника. Ошибка в определении теплопроводности за счет контактного сопротивления может достигать 10. .. 20% при толщине образца 1,5. ..3,0 мм и становится еще больше при увеличении теплопроводности исследуемого материала. С целью уменьшения контактного термического сопротивления поверхности образца и теплообменников подвергаются тщательной обработке, а для обеспечения хорошего контакта создают значительные сжимающие усилия.

Поверхностная закалка создает на поверхности штанг значительные сжимающие напряжения, увеличивая усталостную прочность. Коррозионно-усталост-ная прочность насосных штанг из стали марки 40У повышается более чем в 2 раза.

закалки ТВЧ, поверхностного наклепа, азотирования и. цементации действуют значительные сжимающие напряжения с максимумом у поверхности, а детали после такой обработки обладают повышенной усталостной прочностью. После нанесения большинства гальванических покрытий или при обезуглероживании поверхностей стальных деталей в поверхностных слоях возникают остаточные напряжения растяжения (рис. 15, а, справа).

Наряду с возможным отрицательным влиянием зажима образца в цанге и нежелательными изломами образца в сечении, находящемся в зажиме, следует иметь в виду, что при больших усилиях зажатия образца могут возникать значительные сжимающие напряжения и в зоне галтели и наблюдаться повышение выносливости ступенчатого образца (до 30%) i[65]. Обжатие цангой головки ступенчатого образца не оказывает влияния на результаты усталостных испытаний, если^ расстояние от зоны обжатия до галтельного перехода не меньше половины диаметра головки.

Имеется несомненная, в ряде случаев однозначная, связь между электрическими характеристиками и структурным состоянием металлов и сплавов после термической обработки или поверхностного упрочнения. Эти операции создают значительные сжимающие напряжения в поверхностных слоях и способствуют увеличению сопротивления материалов разрушению. Физическая сущность происходящих при этом процессов связана с кристаллическим строением металлов. Для суждения о глубинных явлениях происходящих в недрах кристаллической (решетки проводящих ток материалов, используют механические и физические методы испытаний, основанные на рентгеновском излучении, ультразвуковых колебаниях, магнитных явлениях, термо-э. д. с., электрическом сопротивлении и, наконец, вихревых токах.

Результаты исследования распределения остаточных напряжений в поверхностно закаленных изделиях [10, 11] показывают, что при индукционной закалке сталей Ст. 3 и 10Г2С1 на поверхности образцов возникали значительные сжимающие остаточные напряжения, которые, складываясь с напряжениями от внешней нагрузки, снижают суммарные напряжения в поверхностном слое и тем самым повышают циклическую прочность.

Дробеструйное деформационное упрочнение 1 наибольшее распространение получило для упрочнения рабочих поверхностей деталей сложной формы, в результате чего в слое создаются значительные сжимающие напряжения, повышается твердость поверхностного слоя и устраняются дефекты предшествующей механической обработки в виде рисок и надрывов, шероховатость грубообработанных (исходных) поверхностей уменьшается, а чистообработанных увеличивается. Срок службы, например, пружин повышается в 1,5—2 раза, рессор — в 10—12 раз.

На фиг. 9.37 приведены кривые распределения напряжений по наружному контуру пластины. По мере увеличения величины отношения Dla точка с нулевым напряжением смещается все дальше от угла пластины. При увеличении этого отношения до 0,85 и 0,92 на контуре появляются значительные сжимающие напряжения. При Dla = 0,85 сжимающие напряжения на наружном контуре составляют 84% величины давления на внутреннем контуре, а при Dla = 0,92 эти напряжения в 2,3 раза превышают величину давления.

Для цементуемых и цианированных стальных деталей характерно наличие остаточных напряжений, вызванных структурными превращениями и объемными изменениями при закалке. В цементованных слоях образуются более или менее значительные сжимающие остаточные напряжения, распространяющиеся на глубину, превышающую зону закалки и переходную зону. При этом роль остаточных напряжений тем больше, чем больше концентрация напряжений в деталях. Однако максимум остаточных сжимающих напряжений в цементованных или цианированных деталях располагается не у самой поверхности, а на некоторой глубине. У самой поверхности таких деталей наблюдается уменьшение сжимающих напряжений, а в ряде случаев они даже переходят в растягивающие.

изгибных напряжений от внутреннего давления, возникают значительные сжимающие радиальные напряжения от расклинивания. Силовые напряжения в крышке приведены с учетом коэффициента ослабления из-за перфорации, составляющего для этих двух конструкций соответственно 0,66 и 0,55. Для эллиптического днища в табл. 4.1 выделена изгибная составляющая номинальных напряжений от внутреннего давления.

Остаточные напряжения и характер их распределения по сечению детали зависят от формы последней, ее материала, а также режима дробеструйной обработки. В поверхностном слое детали возникают значительные сжимающие напряжения, достигающие несколько десятков кГ/мм2, в то время как в остальной части напряжения растягивающие. Первые способствуют упрочнению детали, вторые могут явиться причиной преждевременного выхода ее из строя в процессе эксплуатации и даже в процессе ее дробеструйного наклепа. Оста-