Разрушение в гидравлических машинах давления

Ко второму типу относятся машины с гидравлическим нагружением, у которых нагрузка на испытываемый образец создается давлением рабочей жидкости (масла) на поршень гидроци-линдра. Усилие, приложенное к образцу с одного конца, требует уравновешивающего воздействия на него с противоположного. Уравновешивание активного усилия осуществляется в различных машинах по-разному, но в любом случае в пределах кой-струкции машины. Поэтому на фундамент испытательной машины действует лишь ее собственный вес и динамическое усилие, возникающее вследствие упругой отдачи, вызываемой разрушением образца. [c.10]

Абсолютное давление на входе при работе машины на режиме генератора определяет полноту заполнения рабочих камер, потому что давление здесь может быть меньше давления, соответствующего упругости насыщенных паров рабочей жидкости. В этом случае в полости входа возникает локальное кипение рабочей жидкости, вызывающее неполное заполнение рабочих камер. Кроме того, при низком абсолютном давлении в полости входа происходит выделение газов, растворенных в рабочей жидкости, что увеличивает неполное заполнение рабочих камер. В результате жидкость из рабочих камер поступает к выходной полости в двухфазном состоянии. Опасность такого состояния рабочей жидкости заключается в том, что процесс конденсации паровой фазы жидкости в выходной полости сопровождается гидравлическими ударами и вибрациями деталей. Гидравлические удары в местах конденсации приводят к эрозионному и коррозионному разрушению материала деталей, поэтому обязательным условием нормальной работы машины на режиме генератора является обеспечение на входе давления рх (см. рис. 30, а), превышающего давление, соответствующее упругости насыщенных паров при температуре стенок рабочих камер. [c.113]

Когда испытывают целиком всю сварную конструкцию, то ее нагружают усилиями, приложенными так же, как и расчетные нагрузки. При этом действующие усилия постепенно повышают до величин, заданных техническими условиями контроля. Если выявляются недопустимые деформации (например, прогибы) отдельных элементов или разрушение швов, то конструкцию бракуют. Испытательные усилия создают прп помощи различных грузов, гидравлического давления или специальных машин. Контроль прочности сварных образцов, вырезанных из изделия или из заготовок, сваренных в тех же условиях, что и испытуемое изделие, производится согласно ГОСТ 6996-54. Типы сварных образцов и виды их испытаний приведены в табл, 7, [c.692]

Когда испытывают целиком всю сварную конструкцию, то ее нагружают усилиями, приложенными так же, как и расчетные нагрузки. При этом действующие усилия постепенно повышают до величин,определяемых техническими условиями контроля. Если выявляются недопустимые деформации (например, прогибы) отдельных элементов или разрушения швов, то конструкцию бракуют. Испытательные усилия создают при помощи различных грузов, гидравлического давления или специальных машин. Контроль прочности сварных образцов, вырезанных из изделия или из заготовок, сваренных в тех же условиях, что и испытуемое изделие, производится согласно ГОСТ 6996-54, ГОСТ 1497-42, ГОСТ 1524-42. Типы сварных образцов и виды их испытаний приведены в табл. 75. Механические свойства металла шва при сварке малоуглеродистой стали должны быть следующие предел прочности 34— 40 кг/лел, относительное удлинение 12—15%, ударная вязкость 6— [c.250]

Установка для обстрела образцов каплями. Во всех описанных выше установках эрозия развивалась под действием кавитации. Другой метод создания эрозии состоит в обстреле тела струями жидкости. Этот принцип применялся Аккеретом и Халлером [1, 14а] в первых опытах по определению эрозии металлов, используемых в гидравлических машинах. Они наблюдали разрушение материала, которое носило такой же характер, как и кавитационное разрушение ковшей турбины Пелтона, но происходило в условиях, когда трудно предположить существование низких давлений, при которых возникает кавитация. Был сделан вывод, что разрушение вызывается ударами о ковши турбины водяных капель, содержащихся во влажном паре. [c.474]

Обычно при испытании образцов на замедленное разрушение применяют испытательные машины с подвешенным грузом или с пружинным силоизмерителем большой податливости. При испытании модельных емкостей и сферических сегментов на замедленное разрушение, нагружаемых гидравлическим внутренним давлением для увеличения податливости системы и повышенна стабильности давления, применяют подгрузку газом. Известно уг способом воспроизведения замедленного разрушения является изготовление жестких сварных соединений (дисков, тавров, коробчатых узлов с вваренными ребрами жесткости и т.д.). Недавно был предложен комбинированный метод испытания на склонность к замедленному разрушению жестких сварных дисков, заневоленных в пружинном приспособлении, с определением исходного усилия заневоливания [16]. [c.154]

Явление парообразования при пониженном давлении, обусловленном динамикой потока, и конденсация образовавшихся паров, сопровождаемая местными гидравлическими ударами, называется кавитацией. В кавитационной зоне, где непрерывно образуются и конденсируются пузырьки пара, наблюдается разрушение поверхности трубы. Работа гидравлических машин в кавитационном режиме сопровождается характерным шумом, а их напор, мощность и КПД резко падают. Явление кавитации возникает также при колебательных движениях тела в жидкости (гидровибраторы). [c.40]

Уравнение Бернулли широко применяется в различных разделах гидравлики для решения многих практических задач. Так, например, с помощью уравнения Бернулли определяется высота всасывания насоса и производится расчет всасывающих линий. Явление кавитации, наблюдаемое в лопастных насосах и гидравлических турбинах, возникающее в области пониженных давлений, характеризующееся наличием местных ударов при конденсации пузырьков пара и приводящее к разрушению металла и понижению к. п. д. машин, также изучается с применением уравнения Бернулли. На использовании уравнения Бернулли основаны расчеты многих водомерных устройств (водомеры Вентури, водомерные шайбы и диафрагмы) и некогорые водоподъемные установки (например, эжекторы). [c.128]

Опыт эксплуатации гидравлических машин, в частности, питательных насосов паровых котлов высокого давления, показывает, что качество воды влияет на кавитационную эрозию. Интенсивность кавитационного разрушения деталей насосов, сделанных из бронзы и углеродистых сталей, в значительной мере определяется химическим составом питательной воды. Наиболее резкое влияние оказывают такие вещества, как NaOH, NH3, СО2 и О2. При этом в присутствии щелочей износ уменьшается, а наличие СО2 приводит к его увеличению. Кислород в зависимости от его концентрации, скорости потока и свойств материа- [c.37]

В некоторых случаях разрушенные участки поверхности восстанавливают таким образом, чтобы наплавляемый материал выступал над первоначальным контуром поверхности. По-видимому, это делается главным образом не для того, чтобы увеличить толщину покрытия, а для того, чтобы изменить кривйзну поверхности таким образом, чтобы ее профиль совпал с верхней границей каверны, исходя из предположения, что присутствие кавитации свидетельствует о недостаточной толщине конструкции, и тогда возможно в данном месте не будет ни каверны, ни разрушения. По-видимому, такой способ восстановления поверхности следует применять с большой осторожностью либо вообще отказаться от него. Если образуется присоединенная каверна обычного тина, то часть поверхности, на которой происходит отрыв потока, находится не в зоне разрушения, а выше по потоку от нее, а сама зона разрушения будет расположена в области высокого давления. Если зона разрушения простирается вверх и вниз по течению от конца каверны, то возможно, что наращивание толщины материала на этом участке выше контура первоначальной поверхности может увеличить опасность кавитации в бескавитационных условиях работы. Напомним также, что в напряженных условиях работы любой гидравлической машины кавитация начинается независимо от степени совершенства конструкции и что возникновение кавитации [c.628]

Местная кавитация может происходить в переходных областях между неподвижными и движущимися поверхностями, даже если средние значения давления и скорости соответствуют бескавитационным условиям работы. В таких областях обычно возникают вторичные течения, и если кавитация все же имеет место, то можно ожидать ее возникновения и развития на поверхности раздела между вторичным и основным потоками. Происхождение некоторых в общем-то непонятных зон разрушения можно объяснить уносом схлопывающихся каверн вторичным потоком от места их возникновения к разрушаемой поверхности. Поскольку все эти возможные причины вызывают как общую, так и местную кавитацию, остается лишь довольствоваться тем соображением, что множество гидравлических машин, как насосов, так и турбин, работает в течение длительного времени с очень высоким к. п. д. без признаков существенного кавитационного воздействия на эксплуатационные характеристики и на процессы механического разрушения. [c.629]

Явление кавитации наблюдается в трубопроводах, находящихся под пониженным давлением, оно наблюдается при работе быстроходных центробежных насосов, рабочих колес гидротурбин, лопастей винтов, у крыльев судов на подводных крыльях, и т. д. Кавитация оказывает вредное действие на работу машин и трубопроводов увеличиваются потери энергии на трение, понижается КПД, развиваются опасные вибрации и происходит так называемая кавитационная коррозия металлов, т. е. разрушение металла вследствие развивающихся многочисленных гидравлических ударов. Вначале с поверхности металла, подвергаемого кавитационной коррозии, выкрашиваются отдельные кусочки, а затем процесс быстро распространяется в глубь металла, охватывая своим разрушающим действием все большие участки. В результате металл становится рыхлым, губчатым и в конце концов совсем разрушается. Часто к кавитационной коррозии добавляется хн.М че-ская коррозия, и процесс разрушения металла еще больше ускоряется. Во избежание кавитационных явлений или с целью у мень-шения их отрицательного действия приходится ограничивать частоту вращения рабочих колес гидравлических машин, вингов судов, уменьшать скорость движения судов на подводных крыльях, изготовлять колеса, винты, крылья из антикоррозионных особопрочных материалов и придавать им специальные, порой весьма сложные, формы. [c.47]

После затвердевания и достаточного охлаждения отливки выбивают из опок с разрушением литейных форм. Излишне горячие отливки из форм выбивать нельзя, так как при быстром охлаждении (на воздухе) в сплаве могут образоваться трещины. Выбивку вручную — тяжелую, трудоемкую и вредную для здоровья операцию — теперь применяют реже. В современных литейных цехах выбивка механизирована и ее производят на вибрационных решетках и других устройствах. Для выбивки крупных форм пользуются подвесными траверсами с пневмовибраторами. Стержни удаляют на вибрационных машинах, в гидравлических камерах струей воды под большим давлением и другими способами. Созданы автоматические вы- [c.317]

Механика малоциклового деформирования и разрушения по мере развития ее базисных направлений становится научной основой расчетов прочности и ресурса машин и конструкций на стадиях проектирования и эксплуатации. Это в первую очередь относится к несуш,им элементам конструкций и деталям машин, испытывающим действие повторных экстремальных тепловых и механических нагрузок. Такие нагрузки возникают при повышении рабочих параметров машин и конструкций — единичной мощности, скоростей, давлений, температур, а также при повышении маневренности, форсировании режимов работы, возникновении аварийных ситуаций при переходе к полупиковым и пиковым режимам эксплуатации. При этом число циклов нагружения на основных расчетных и экстремальных режимах в зависимости от типов и назначения машин и конструкций (атомные реакторы, тепловые энергетические установки, паровые и гидравлические турбины, химические аппараты, технологические и транспортные установки, летательные аппараты и другие объекты новой техники) изменяется от 1 до 10 и более. Температурные режимы (изотермические и неизотермические) таковы, что абсолютные значения максимальных температур несущих элементов достигают 600—1200° С и более, а перепады температур при программном и аварийном изменении режимов достигают 400—500° С со скоростями от 1 до 10 град/ч. Время одного цикла термомехапического нагружения составляет от 10 до 10 с при общем временном ресурсе от 10 до 10 ч. [c.5]

Материалы баллонов для хранения сжатых газов дополнительно оценивают по результатам испытаний емкостей при повторном нагружении и зане-воливании внутренним давлением. При циклических испытаниях давлением в систему включается гидравлический переключатель, обычно используемый в машинах для испытаний образцов повторными нагрузками (стр. 86). Из серии емкостей, предназначенных для испытаний повторными давлениями, одна-две емкости испытываются однократно внутренним давлением до разрушения остальные — циклически при различном отношении величины максимального давления цикла к давлению при разрушении, обычно при Ртах/Рр = 0,5—0,7 или при отношении Ршах/Рр, соответствующем коэффициенту безопасности. Как правило, испытания проводят при пульсирующем цикле нагружения (Рт1п = 0), иногда при асимметричном (ртш О), которые в известной степени имитируют соответственно эксплуатационные случаи перезарядок и изменения величины давления из-за перепада температур при хранении газа под давлением. [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...