Цилиндр составной - Напряжения

При посадке одного цилиндра на другой с натягом окружные напряжения во внутреннем цилиндре становятся сжимающими, а в наружном — растягивающими (рис. 453, а). Если такой составной цилиндр подвергнуть внутреннему давлению, то в нем возникнут дополнительные растягивающие окружные и сжимающие радиальные напряжения (рис. 453, б). Эти напряжения определяются ио формулам (16.14) и (16.15) как для цельного цилиндра. Окружные напряжения от внутреннего давления будут складываться с напряжениями от посадки в наружном цилиндре и вычитаться из них во внутреннем цилиндре. Радиальные напряжения от внутреннего давления и от давления посадки складываются в обоих цилиндрах. Суммарные эпюры напряжений после приложения давления будут иметь вид, представленный на рис. 453, д. Характерным для них является скачок на эпюре а и перелом в эпюре а, на радиусе контакта цилиндров. [c.450]

Прочность цилиндра, работающего при внутреннем давлении, с увеличением толщины стенки возрастает только до определенного предела. Выше было показано, что даже при бесконечно большом наружном радиусе внутреннее давление в цилиндре не может превышать определенной величины. Исходя из расчета на прочность по допускаемым напряжениям и воспользовавшись третьей теорией прочности, мы пришли к выводу, что ни при каком увеличении толщины стенки цилиндра его нельзя изготовить на давление, большее, чем р = [а]/2. Объясняется это тем, что с увеличением радиуса напряжения вг и Ое быстро убывают и материал наружных слоев цилиндра работает малоэффективно. Распределение напряжений можно улучшить, разгрузив внутренние слои за счет более интенсивного использования наружных. Для этого нужно сделать цилиндр составным. [c.478]

В технике применяется также метод упрочнения цилиндров, оснований на использовании пластических деформаций материала. Суть метода заключается в следующем. Распределение напряжений аналогичное тому, которое имеет место в составном цилиндре, можно получить и в сплошном. Для этого следует загрузить цилиндр высоким внутренним давлением, с таким расчетом, чтобы во внутренних его слоях возникали остаточные пластические деформации. После снятия внутреннего давления в цилиндре останутся такие напряжения, что внутренняя часть будет в состоянии растяжения (рис.22.9). [c.332]

Перед надеванием второй трубы на первую ее нагревают настолько, чтобы внутренний диаметр, увеличившись от нагрева, стал несколько больше наружного диаметра первой трубы. В процессе остывания вторая труба (внутренний диаметр которой при остывании уменьшается) оказывает на первую внешнее давление и сжимает ее. Аналогично на вторую трубу насаживают третью и т. д. Такой способ насадки одной трубы на другую называются посадкой с натягом. В результате натяга в трубах возникают начальные напряжения. Чем больше величина натяга, тем больше начальные напряжения.. Способ- уменьшения напряжений og и, следовательно, повышения прочности толстостенного цилиндра путем замены сплошного цилиндра составным предложен в середине прошлого века академиком А. В. Гадолиным. , [c.676]

На фиг. 545 изображён составной цилиндр после остывания. Напряжения в тангенциальном направлении будут равны для наружного цилиндра (растяжение) [c.613]

За счет натяга в составном цилиндре возникают начальные напряжения, характер распределения которых по поперечному сечению показан на рис. 2.8, а. При этом в наружном цилиндре воз- [c.72]

Определим окружные а, и осевые напряжения в составном металлокерамическом цилиндре. Радиальными ст, напряжениями можно пренебречь, так как они примерно в 10 раз меньше ст . Считаем, что напряжения а, распределены равномерно по толщине металла и керамики. [c.170]

Напряжения в составных цилиндрах [c.40]

Перейдем к исследованию задачи кручения составного стержня. В связи с весьма большими сложностями, возникающими при решении этой задачи в общей постановке, ограничимся рассмотрением сравнительно простого случая (построение решения для которого все-такн весьма трудоемко). Пусть в стержень (материал которого характеризуется коэффициентом Ламе р), снаружи ограниченный круговым цилиндром а изнутри эллиптической полостью, контур которой 1, вставлен стержень из другого материала ) (с коэффициентом Ламе pi) таким образом, что он полностью заполняет полость. Согласно принятой системе обозначений приходим к задаче для области Dt, расположенной внутри круга радиуса R, при наличии на эллиптическом контуре Ц разрыва для касательной компоненты напряжений. [c.364]

Если теперь составной цилиндр нагрузить внутренним давлением, то обе его части будут работать как одно целое, и в составном цилиндре возникнут напряжения, определяемые [c.390]

Поэтому суммарное напряжение здесь снижается и составной цилиндр способен выдержать большее давление, нежели обычный. Нужно, однако, помнить, что вследствие натяга увеличиваются напряжения в зоне контакта у внешнего цилиндра. Поэтому натяг Д следует подбирать для заданного рабочего давления р таким, чтобы была обеспечена прочность не только внутреннего, по и внешнего цилиндра. Легко составить условие равнопрочности цилиндров (см. рис. 9.12) [c.391]

По технологическим условиям сборки внутренний диаметр стальной рубашки, имеющей толщину 1 мм, выполнен на 0,05 мм меньше наружного диаметра медной втулки толщиной 8 мм. Сборка ведется при температуре 20 °С. До какой температуры надо нагреть стальную рубашку, для того чтобы ее можно было запрессовать на втулку Какие напряжения i возникнут в частях составного цилиндра после сборки и охлаждения до 20 °С [c.27]

Составной цилиндр из медной трубки с внутренним диаметром = iQ см и толщиной стенок о = 10 мм, на которую вплотную (без натяга) надета наружная стальная трубка с толщиной стенок 82 = 5 мм, подвергается изнутри давлению газов. Определить то давление газов, при котором в одной из трубок напряжения до-стигаю- предела упругости материала этой трубки, а также предельное давление газов, при котором несущую способность цилиндра следует считать исчерпанной. [c.233]

Зная начальное давление, по формулам (13.1) и (13.2) можно найти напряжения в любой точке составного цилиндра. [c.355]

Сварной ротор в технологическом отношении обычно невыгоден и применяется в случаях, когда в другом исполнении он вообще не может быть изготовлен — по напряжениям, весу или размерам поковки. Невыгодны обычно и составные барабанные роторы реактивных турбин, применение которых чаще всего вызвано стремлением снизить вес ротора или желанием согласовать скорость его прогрева со скоростью прогрева цилиндра. [c.44]

Изучение температурного поля внешнего корпуса ЦВД К-500-240 представляет собой важную составную часть комплекса исследований по определению теплового состояния турбины, которое позволяет при наличии температурных полей в остальных элементах оценить радиальные и осевые зазоры в проточной части, а также напряженное состояние шпилек фланца горизонтального разъема. Подробное исследование температурного поля внешнего цилиндра проведено на аналоговой машине УСМ-1 [82]. [c.163]

При последующем нагружении составного цилиндра внутренним давлением р обе его части сопротивляются нагружению как единое целое, а возникающие на этой стадии напряжения могут быть определены по формулам (26.21). Соответствующие эпюры показаны на рис. 26.8 штриховой линией. Суммируя эти напряжения с предварительно наведенными при посадке рис. 26.7, устанавливаем (сплошные линии на эпюрах рис. 26.8) снижение окружных напряжений во внутреннем слое (г = а), что позволяет говорить об эффекте упрочнения конструкции. Вместе с тем в зоне контакта окружное напряжение во внешнем цилиндре несколько возрастает. Дальнейшее рассмотрение строится на условии равнопрочности внутренних слоев (г = а и г = с) соединяемых цилиндров по критерию максимальных касательных напряжений [c.477]

В данной статье приведены результаты расчетного и экспериментального (с применением замораживания ) исследования силовых и температурных напряжений в патрубке, применимого для других аналогичных узлов. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало применимость для этих типов узлов матричного метода и программы расчета на ЭЦВМ, которые были разработаны для сложных составных конструкций из оболочек, пластин и кольцевых деталей (см. работу [7] и статью того же автора в этом сборнике). Проведена коррекция расчетных результатов в зоне отверстия обечайки корпуса (при внутреннем давлении) по формулам (1), (2), а также в зоне сварного шва (при температурном нагружении) с использованием расчетных данных для стыка полу-бесконечных цилиндров с различными коэффициентами теплового расширения [8]. [c.127]

Никишин В. С., Напряженное состояние симметрично нагруженного упругого цилиндра. Труды Вычисл. центра АН СССР, 1965. Температурные напряжения в составном цилиндре при произвольном распределении температуры по высоте. Там же, 1964. [c.919]

При действии внутреннего давления Р составной цилиндр будет работать как единое целое. В нем возникнут дополнительные напряжения, которые определяются [c.330]

Способ уменьшения напряжений Стд и, следовательно, повышения прочности толстостенного цилиндра путем замены сплошного цилиндра составным предложен в середине прошлого века академиком А. В. Гадолииым, который дал и метод расчета составных цилиндров. [c.578]

Если теперь составной цилиндр нагрузить внутренним давлением, то обе его части будут работать как одно целое и в составном цилиндре возникнут напряжения, определяемые формулой (9.13). Эти напряжения должны быть алгебраически просу.чмированы с предварительньГми напряжениями натяга (рис. 320). Во [c.285]

Внутренняя часть составного цилиндра имеет толщину 6мм ивыпoлнeнaизлaтyни aд=18 10 / Г/ л ,= 1,2-10 кГ1см наружная рубашка стальная толщиной 2 мм. =2,1х х10 кГ/сл . Определить давление рубашки на внутреннюю часть цилиндра и напряжения, возникающие при нагреве на 100°С. [c.27]

Определить напряжения в стенках составного стального цилиндра (рис. 41), если внутреннее давление Рд = 2100 кг1см , а =10 см, =15 см, с -20 см и разность радиусов до насаживания о = 0,127 мм. [c.95]

Обжиг — чрезвычайно важная операция, придающая фарфору высокую механическую прочность, водостойкость и хорошие электроизоляционные свойства. При обжиге глина изменяет кристаллическую структуру и теряет входящую в ее состав кристаллизационную воду полевой шпат — наиболее легкоплавкая составная часть фарфора — плавится, образуя стекловидную массу, заполняющую промежутки между зернами подвергнутых обжигу глины и кварца, и прочно связывает друг с другом эти зерна. Обжиг фарфоровых изоляторов в зависимости от их размеров может длиться от 20 до 70 ч. При этом собственно обжиг при максимальной температуре (для установочного фарфора 1300—1350 °С, для высоковольтного 1330— 1410 °С) занимает сравнительно небольшое время много времени требует постепенный подъем температуры (во избежание повреждения изделий бурно выделяющимися водяными парами и газами), а также медленное охлаждение изделий перед их извлечением из печи (во избежание появления температурных напряжений и трещин). Подвергающиеся обжигу фарфоровые изделия помещаются в печь, отапливаемую мазутом, газом или углем (весьма хороши электрические печи), в изготовляемых из огнеупорной глины (шамота) цилиндрах или коробках, так называемых капселях, чтобы предохранить изделия от нетэсредственного воздействия пламени, неравномерного нагрева с разных сторон и загрязнения копотью (рис. 6-40), Поверхность, которой обжигаемое изделие из фарфора или аналогичного керамического материала ставится на дно капселя, должна быть свободна от глазури, иначе изделие приплавится к капселю (читатель может убедиться в этом, рассмотрев донышко любой чайной чашки). [c.170]

Бабич Ю. НГалиев Ш. У. Трехмерное напряженное состояние, возникающее в окрестности ребра толстостенного составного цилиндра при действии гидроудара.— Пробл. прочности, 1979, № И, с. 62—66. [c.256]

Обычно в принятых расчетных методиках корпусные детали турбин рассматриваются как составные осесимметричные оболочки переменной толщины, находящиеся в температурном поле, меняющемся вдоль оси и по радиусу оболочки. С применением таких расчетных методов был проведен анализ температурных напряжений в корпусах стопорных и регулирующих клапанов, а также ЦВД и ЦСД турбин типа К-200-130 [2]. Напряжения определялись по температурным полям, полученным термометриро-ванием корпусов при эксплуатации турбины. Полученные результаты дали общую картину термонапряженного состояния этих корпусов. Они показали, что максимальные напряжения в корпусе стопорного клапана имеют место в подфланцевой зоне, а в корпусах регулирующих клапанов — в месте их приварки к цилиндру и что наиболее термонапряженной зоной корпуса ЦВД является внутренняя поверхность стенки в зоне регулирующей ступени. Однако отсутствие учета влияния фланцев и других особенностей конструкции в этих расчетах приводит к тому, что полученные результаты не всегда, даже качественно, могут характеризовать термонапряженное состояние корпусов. В связи с этим предлагаются упрощенные методики учета влияния фланцев, в частности основанные на уравнениях для напряженного состояния при плоской деформации влияние фланца горизонтального разъема ЦВД часто оценивают по теории стержней. Для оценки кольцевых напряжений решается плоская задача при форме контура, соответствующей форме поперечного сечения. Йри этом рассматри- [c.55]

Существуют и другие способы упрочнения труб. Одним из них является так называемое автофретирование. В этом случае внутрь трубы подают жидкость под таким давлением, чтобы внутренняя зона перешла в состояние пластического деформирования. После сброса давления в трубе возникают остаточные напряжения. Эти напряжения оказываются сжимающими во внутренней зоне и растягивающими — во внешней, что отчасти напоминает эпюру остаточных напряжений в составном скрепленном цилиндре. [c.479]

Для уменьшения напряжений и деформаций на внутренней 1р<линцрической поверхности иноща применяют составные (двухслойные) цилиндры, создавая натяг при посадке наружного 1щлиндра 2 (рис. 10.2.3). [c.249]

Напр)Окения в составном цилиндре, на внутреннем радиусе при посадке наружной трубы с натягом, уменьшаются. Для составной трубы из разнородных материалов расчет напряжений от давления проводится отдельно для внутреннего и внешнего цилицоров. Для внутренней трубы [c.249]

Как отмечается в обзорной статье [2], физическое явление упругопластического поведения композиционных материалов и, главное, необходимость его исследования были обнаружены задолго до создания соответствующей математической теории. Поэтому многие исследователи в середине шестидесятых годов обратились к анализу поведения материалов при помощи простых моделей. Модель в виде набора параллельных составных элементов использовалась для приближенного описания неупругого деформирования однонаправленного композита при растяжении поперек волокон. Некоторые ученые использовали модель коаксиальных цилиндров, предполагая простейшее на пряженное состояние материала матрицы. Применялась анпроксима ция реального материала бесконечной средой с расположенным в ней единственным армирующим элементом. Многие методики, применяемые до сих пор, основаны на использовании правила смеси, согласно которому делается предположение об однородности либо поля напряжений, либо поля деформаций. Различные модификации этого пра вила позволяют добиваться согласия с экспериментальными данными [149, 367]. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...