Значительных пластических

Допуски и посадки на гладкие детали из пластмасс размерами 1...500 мм, сопрягаемые с металлическими или пластмассовыми деталями, регламентированы стандартами. При этом следует помнить, что предельные отклонения и допуски установлены для дета« лей, работающих при температуре 20 °С и относительной влажности воздуха 65 %. Пластмассы по сравнению с металлами отличаются большей размерной чувствительностью. Поэтому эксплуатация пластмассовых сопряжений в условиях значительных перепадов температур нежелательна.

Оптимальной посадке соответствует комбинация полей допусков Н8/е8. Она предпочтительна в ЕСДП СЭВ и применяется в качестве легкоходовой поездки, обеспечивающей легкоподвижвое соединение, допускающее радиальное перемещение без значительных перепадов (например, в опорах, удаленных друг от друга), биение сипрягаемых поверхностей (например, в подшипниках многоопориых валов). Применяется также в механизмах малой точности: как в подшипниках скольжения, работающих в жидкостном или полужидкостном режимах трения, так и в направляющих осевых перемещений, в опорах валов турбогенераторов и центробежных насосов, в подшипниках коренных шеек коленчатых валов.

Дросселирующая арматура обычно работает в условиях значительных перепадов давлений. В состав ее входят дросселирующие устройства к охладителям пара РОУ (редукционно-охладительные установки) и БРОУ (быстро-включающиеся, или быстродействующие, редукционно-охладительные установки), охладители пара, дроссельные игольчатые вентили и дроссельные шиберные задвижки с электроприводом.

Высокие температуры нагрева сферического корпуса, а также наличие значительных перепадов температур в переходной зоне обусловливают образование пластических деформаций на внутренней и внешней поверхностях. При этом формируются различные режимы неизотермического малоциклового нагружения: синфазный на внутренней и противофазный на внешней поверхности переходной зоны сферического корпуса.

Расчет показывает, что динамическая жесткость исследуемых решетчатых проставок на порядок выше динамической жесткости амортизаторов в вертикальном направлении. Это подтверждается также экспериментально полученным снижением уровней вибраций на лапах дизеля при перестановке машины с амортизаторов на балку с теми же амортизаторами или без них (см. выше). Это обстоятельство приводит к тому, что решетка как акустический канал распространения вибраций оказывается при установке на амортизаторы (первый вариант крепления) нагруженной снизу очень малым сопротивлением. При столь малой нагрузке и при небольшой высоте решетки (всего три ячейки периодичности), естественно, нельзя ожидать значительных перепадов уровней вибраций на решетчатой проставке. По этой причине промежуточная плита для крепления проставки к амортизаторам была сделана массивной. Это обеспечивало на средних и высоких частотах необходимую нагрузку для решетки, но привело к появлению паразитного резонанса промежуточной плиты на жесткости амортизаторов и решетки на 200 Гц. Избежать этого резонанса в первом варианте крепления проставок, по-видимому, нельзя. Действительно, уменьшение массы промежуточной плиты, хотя и смещает его в высокочастотную область, однако, уменьшает виброизоля-

Одним из существенных преимуществ сварных конструкций является, как упоминалось выше, возможность сочетания в одном сварном узле сталей разных марок в соответствии с условиями работы того или иного участка данного узла. Это преимущество является особенно заметным для конструкций энергоустановок в связи с наличием значительных перепадов температур и разных условий работы в пределах одного и того же узла. Благодаря сварке открывается возможность изготавливать из высоколегированных сталей лишь небольшие части изделия, находящиеся под действием наиболее высокой температуры и работающие при наибольших напряжениях. Большая же часть конструкции может изготавливаться из относительно дешевой, менее легированной стали.

Для исключения значительных перепадов температуры воды между входом и выходом (при циркулирующем с минимальным расходом греющем теплоносителе) подача питательной воды обеспечивается также с минимальным расходом. Давление воды в ПГ поддерживается на уровне номинального. Минимальный расход питательной воды составляет от 3 до 5%. Теплом реактора при минимальной мощности (или теплом от вспомогательной котельной) прогреваются до требуемой температуры оборудование паротурбинной установки и питательная вода. Затем с увеличением мощности реактора вода нагревается до температуры насыщения на выходе из ПГ. К этому моменту расход питательной воды должен быть увеличен примерно до 10% номинального расхода.

I Осевые механические уплотнения заменяют обычные сальники ! с мягкой набивкой там, где в условиях значительных перепадов давлений следует полностью устранить утечки рабочей среды. У этих уплотнений ряд преимуществ: небольшие потери мощности на трение, исключен износ вала или втулок на валу, полная герметичность или строго ограниченные утечки в течение длительного j срока службы, сравнительно невысокая чувствительность к про-I гибу и биениям вала, отсутствие необходимости в периодическом ! обслуживании.

Воздухоподогреватели всех типов работают в условиях значительных перепадов давления между воздушной и газовой стороной. Неплотности их, вызывающие переток воздуха на сторону дымовых газов, тяжело отражаются на режиме работы всего котлоагрегата, так как ухудшают как подачу воздуха в топку, так и тягу котла. Особенно остро эта особенность воздухоподогревателей проявляется в случаях загорания горючих отложений на их поверхностях нагрева; перетекающий воздух интенсифицирует их горение, а в случае местных прожогов стенок пластин или труб в них устремляется воздух с перепадом давления в 200 — 300 мм вод. ст. и создается горновой процесс, приводящий к сплавлению металла и быстрому полному выходу воздухоподогревателя из строя.

Температурные напряжения в стенках обогреваемых элементов, вызываемые перепадом температуры по толщине стенки или по периметру детали, в нормах не учитываются. Предотвращение значительных перепадов температуры по толщине стенки, а следовательно, и высоких температурных напряжений достигается введением ограничений по максимально допустимым толщинам стенок обогреваемых элементов. Экспериментальные исследования и опыт эксплуатации показывают, что температурные напряжения приводят к повреждениям лишь при -циклическом их характере и высоком уровне, а также при наличии дефектов в материале или изделии. Увеличение толщины стенок не является эффективным методом борьбы с повреждениями от температурных напряжений, а, наоборот, может только ускорить их появление. Правильным способом предотвращения этих повреждений является выполнение соответствующих конструктивных и режимных мероприятий, обеспечивающих минимальные температурные перепады в стенке, а также выполнение всех требований к качеству материала и изделий.

Один из возможных видов брака — пониженная твердость, являющаяся следствием несоблюдения режимов термической обработки, исправляется повторной закалкой после предварительного отжига. Трещины чаще всего возникают из-за значительных перепадов температур при переходе от операций закалки к низкотемпературной обработке и от низкотемпературной обработки к отпуску. Точное выполнение рекомендуемых режимов обработки обычно предохраняет от возникновения трещин. При использовании в качестве хладоагента твердой углекислоты необходимо предупредить непосредственный контакт кусочков углекислоты с поверхностью блока цилиндров. При использовании в качестве хладоагента смесей ацетона, спирта и т. п. с твердой углекислотой необходимо производить предварительное охлаждение блока до температуры — 40—50° С.

Следует отметить, что металл в местах значительных пластических деформаций, приводящих к искажению кристаллической решетки, претерпевает разблагороживание своего электродного потенциала, что естественно приводит к понижению его коррозионной стойкости. Если приведенные результаты были получены на трубах, не бывших в эксплуатации [1], то аналогичиная картина наблюдалась и для труб, бывших в эксплуатации (рис. 11). Это является подтверждением механохимической природы рассматриваемого процесса КР. Полученныехрезультаты объясняют отмечаемую рядом исследователей привязку очагов растрескивания к участкам труб, имеющим повышенную твердость [226].

Рассмотрим теперь образец с большей толщиной. Большая толщина образца приводит к стеснению и даже полному запрещению деформации вдоль фронта трещины (в направлении толщины). В этом случае возникает объемное напряженное состояние, при котором величина максимального касательного напряжения невелика (см. рис.3.31). Это, в свою очередь, затрудняет протекание-пластической деформации, отодвигая по напряжениям область значительных пластических деформаций. Возможно, что сопротивление материала отрыву будет достигнуто напряжением в некоторой области у фронта трещины ранее, чем разовьется заметное пластическое течение. Произойдет хрупкий скачок трещины или даже полное разрушение в хрупком состоянии. Если же сопротивление отрыву достаточно велико, по сравнению с сопротивлением пластической деформации, то пластические сдвиги будут накапливаться в направлении действия ттах по площадкам,

LIC - назван в работе [5] характерным внутренним масштабом длины трещины. Считается, что параметр Ltc не связан с предпосылками линейной механики и применим рля анализа процесса разрушения при наличии значительных пластических деформаций металла.

Современная практика конструирования отходит от оценки прочности по величине разрушающего напряжения ств, так как Задолго до разрушения деталь выходит из строя в результате значительных пластических деформаций. - - ------ ----------------- - --

циклов до разрушения при том же напряжении; N (i — число циклов напряжений до перелома кривой усталости, т. е. до достижения длительного предела выносливости. При изгибе зубьев М/.-^ = (2. ..5) 106 (расчетное значение 4-10(>), при контактных напряжениях ./V//f; = //j!IF3^ 12- 107; CIK — предел выносливости при данном напряженном состоянии; а — экспериментально устанавливаемый параметр, обычно близкий к единице; значения а существенно большие единицы наблюдаются в узкой области значительных пластических деформаций, значения а меньшие единицы получаются при длительном действии напряжений ниже пределов выносливости и кратковременных больших перегрузках; т --• показатель степени кривой усталости. Умножив в уравнении суммирования повреждений числитель и знаменатель на 0,",' получим в знаменателе постоянную величину, которую можем вынести из-под знака суммы и заменить a'^N G, Тогда

Таким образом, при пластическом деформировании создаются определенные условия для роста доменов вдоль оси образца (рисунок 3.6), чем можно объяснить наличие восходящей ветви на графиках зависимости ролГЙ^НВош). Однако вклад пластических деформаций в увеличении Рол, значительно ниже, чем вклад упругих напряжений. При значительных пластических деформациях процессы разрушения доменной структуры становятся преобладающими.

рых предшествует возникновение значительных пластических де-

В заключение заметим, что для использования условия (8.9) необходимо иметь экспериментально определенное продольное значение /ic. Эту величину иногда называют упруго-пластической вязкость',') разрушения F37J. Рассматриваемый здесь критерий становится эффективным при значительных пластических деформациях, занимающих большой объем тела.

где (То — экстраполированное значение напряжений при п=1; k — коэффициент, характеризующий напряженное состояние и зависящий от природы материала. Для хрупких материалов &=5, для высокоэластичных — k = 3. Для металлов, допускающих возникновение значительных пластических деформаций, но работающих в упругой области,

Механизм микроскопического разрушения можно представить следующим образом. В случае вязкого разрушения образование микротрещин подготавливается в процессе пластической деформации. Пластическая деформация приводит к зарождению очагов разрушения как за счет образования разного рода дефектов, способствующих разрыхлению металла (ослабление межатомных сил связей), так и за счет высоких внутренних напряжений, возникающих вследствие неоднородного протекания пластической деформации. Таким образом, пластическая деформация повышает возможность преодоления внутренних сил связей, существующих в твердом теле, нормальными напряжениями растяжения. В случае вязкого разрушения образование микротрещин подготавливается в процессе пластической деформации действием касательных напряжений. При значительных пластических деформациях силы сцепления на площадках скольжения из-за разрыхления материала снижаются и в предельном случае можно предположить, что разрушение есть результат действия касательных напряжений.

Разрушения труб в эксплуатации по своему внешнему виду соответствуют разрушениям под действием внутреннего давления при статическом нагружении до разрыва. При этом трещины, как и при статическом разрыве, образуются в продольном направлении [10]. Характерно, что появление эксплуатационных трещин, как правило, происходит в зоне сварного соединения. Длина разрывов в процессе эксплуатации, как и при статическом разрыве, может составлять до нескольких метров. Однако рассмотрение характера мест разрушения показывает существенные отличия эксплуатационных разрывов труб от разрывов при статическом нагружении. Основной особенностью эксплуатационных разрывов является отсутствие значительных пластических деформаций [10] как в месте разрыва, так ж по периметру трубы. Излом имеет выраженные зоны очага разрушения и дорыва.