ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет площадей контактирования из "Сварка давлением " Как видно из этой записи, скорость изменения площади по мере изменения функции 2 пропорциональна разности между предельным ее значением и мгновенным при данном 21. Поэтому при весьма малом Z скорость изменения площади контакта относительно велика, и, наоборот, при больших значениях функции эта скорость стремится к нулю. Эти условия полностью соответствуют реальному положению вещей. [c.20] Раскроем содержание функции 2. Прежде всего этот показатель должен быть безразмерным. Поскольку сама функция 1 состоит из переменных величин (давления, действующего на контакт о, и температуры контакта 0, то она может содержать их только в виде произведения. Это объясняется тем, что давление и температура действуют на изменение площади одинаково, причем опыт показывает (см. рис. 1), что их произведение ближе всего описывается равносторонней гиперболой. [c.21] Марочкин проделал основательные теоретические расчеты по определению сопротивлений деформации различных конических и шаровых моделей, опирающихся на плоскость. [c.21] Остается определить в нем значение коэффициента а. [c.22] Для различных металлов численный коэффициент а имеет значения 28—для титана 24—для углеродистой стали 19 — для меди 16 — для латуни Л62 13—для дюралюмина. [c.22] Структура критерия X оказывается более сложной. В нем коэффициент Р зависит от размеров микрошероховатостей, т. е. при грубом приближении — от способа механической обработки металлической поверхности. [c.22] Однако определение этой площади весьма затруднительно. Наиболее достоверные опытные данные этих площадей для свинцовых, кадмиевых, магниевых, алюминиевых, медных и стальных образцов были получены Н. Б. Демкиным в Институте машиноведения АН СССР. [c.22] В практике прочностных инженерных расчетов наиболее часто используется величина предела текучести металла. [c.23] Предел текучести (физический), согласно стандартным определениям, представляет собой напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке площадки текучести, когда деформация образца происходит без увеличения нагрузки. [c.23] Если испытываются материалы, у которых площадка текучести на диаграмме растяжения не фиксируется, то определяют условный предел текучести, соответствующий той нагрузке., при которой образец дает остаточную деформацию, равную 0,2%. [c.23] Однако все эти показатели относятся к деформациям растяжения стандартных образцов, в то время как практические задачи сводятся к расчету деформации моделей, деталей и конструкций, значительно отличающихся от стандартных образцов и по видам нагрузки, и по своей геометрии, и по масштабам и по размерам. Тем не менее обойтись без понятий и величин предела текучести металла невозможно. Поэтому следует всякий раз помнить, какие поправки на численные значения предела текучести надо использовать при деформациях расчетных моделей, различающихся геометрией, масштабом, скоростями приложения нагрузки и т. д. [c.23] В Институте машиноведения АН СССР проводились точные измерения фактических площадей контакта различных металлов при разных давлениях и разных степенях обработки поверхности. По профилограммам легко подсчитываются давления, относящиеся к контурной площади контакта и к фактической. Оказалось, что при давлениях на контурную площадь пластин из стали 10, равных 2-10 Па, давления, отнесенные к фактической площади контакта, получаются порядка 10 Па. Такая цифра заставляет искать объяснений — действительно ли в масштабах микровыступов металл способен выдерживать такие перенапряжения. Разумеется, при пластической деформации каждого микровыступа в нем появляются во множестве, дополнительно к имевшимся, дислокации и точечные дефекты (вакансии, междуузельные атомы). Эти микродефекты значительно увеличивают сопротивление деформации каждого микровыступа. [c.23] Энергия кристалла складывается из кинетической и потенциальной. Кинетическая энергия— это колебательное движение частиц кристаллической решетки. Потенциальная энергия — это энергия связи каждого атома со своими соседями. При сообщении какому-то микрообъему металла всестороннего высокого давления потенциальная энергия кристаллов растет и в связи с этим развиваются силы отталкивания между атомами. Эти силы преодолеваются тем большими давлениями, чем ближе оказываются атомы расположенными друг к другу. Сближение атомов, если оно произведено при давлениях порядка 10 Па, уже коренным образом может менять не только механические, но и химические свойства вещества, поскольку можно добиться того, что внешние, валентные электронные оболочки атомов будут вдавлены во внутренние. Вполне допустимо предполагать, что при взрывных давлениях порядка 10 Па такого рода процессы в некоторых микрообъемах могут наблюдаться. Еще более вероятны два совершенно противоположных процесса залечивание всех микродефектов и создание идеальной кристаллической структуры создание и закрепление сверхнор-мального количества дислокаций. Оба эти процесса, хотя и в разной мере, но сильнейшим образом увеличивают сопротивление металла любым нагрузкам. [c.24] Весьма существенно, что при всех практически возможных ударных нагрузках способность поверхностных слоев оказывать сопротивление деформации нарастает в процессе восприятия удара и опережает скорость распространения ударного давления. [c.24] Рассмотрим несколько типовых конструкций свариваемых контактов. [c.24] Стрелки показывают течение слоев металла радиально от осевой линии пуансона. [c.26] Рассмотрим некоторые схемы пластической деформации стыковых контактов. [c.26] Если сдавливается целый стержень из жесткого, непластичного металла, то никаких пластических деформаций нет и эпюра действующих напряжений сжатия представляемся в виде равномерно распределенной нагрузки (рис. 12, г). [c.26] Если стержень из такого материала (или два идеально подогнанные друг к другу по плоскости контакта) образуют круговое неприкосновение (рис. 12, д), то у краев этих вырезов концентрируются пиковые напряжения. [c.26] На рис. 12, з—л показаны наглядные картины действия сдавливающих усилий на образцы из металлов с различными пластическими свойствами. Рис. 12, j и к показывают начальное положение образцов и рис. 12, ил — конечные результаты. [c.26] Вернуться к основной статье