Детали Тепловая напряженност

Существенного повышения эффективности алмазной обработки можно достичь объединением в одном процессе механического и электрохимического съема материала. Электроалмазная обработка позволяет в 1,5 раза и более повысить производительность и значительно уменьшить расход алмазного инструмента. Поскольку процесс ведется при более низких, чем обычно, давлениях между инструментом и деталью и при хорошем удалении продуктов обработки, может быть улучшено качество поверхности в отношении шероховатости, отсутствия сколов и т. п. При оптимальных режимах снижается также тепловая напряженность детали и инструмента. [c.83]

Так как детали из жаропрочных и титановых сплавов работают в условиях тепловых напряжений, связанных с большими перепадами температур, следует учитывать, что поверхностное упрочнение при определенных условиях может снизить термоусталость сплава. [c.103]

Разность температур в детали приводит к образованию тепловых напряжений. Так, в нагреваемом стержне наружные слои нагреваются сильнее. Если бы они не были связаны с внутренними слоями, то длина их увеличилась бы в соответствии с законом линейного расширения металла, однако внутренние, бо- [c.205]

Термические напряжения вызываются неравномерным тепловым расширением, обусловленным разницей температур различных частей рабочей детали. Деформация тем сильнее, чем больше степень охлаждения, скорость нагрева, чем больше размеры и чем сложнее конфигурация инструмента, чем меньше теплопроводность и теплостойкость инструментальной стали. Более подробно о тепловых напряжениях, возникающих при тепловой обработке, см. раздел 5. [c.65]

Тепловые напряжения при нагреве. В зависимости от эффективности нагрева между поверхностью и внутренними частями изделия возникает разность температур. На рис. 124 показана разность температур поверхности и сердцевины пуансона, нагретого сначала в камерной печи, а затем в соляной ванне в различные моменты процесса нагрева. Иногда разность температур может достигать нескольких сотен градусов Цельсия. Размеры и объем более нагретых внешних частей изделия увеличиваются вследствие теплового расширения. Ранее нагревшиеся и, следовательно, расширившиеся внешние слои металла стремятся отделиться от более холодных, меньше расширившихся внутренних слоев. Однако внутренние более холодные слои металла препятствуют тепловому расширению внешних слоев, поэтому во внешних слоях изделия возникают сжимающие, а в сердцевине, наоборот, растягивающие напряжения. Расширяющийся внешний слой оказывает растягивающее воздействие на более холодную часть — сердцевину, что может вызвать возникновение в центре детали внутренних трещин. [c.145]

Наиболее часто используемые температуры соляных ванн для ступенчатой закалки различных инструментальных сталей показаны ниже. Возникающие на первом этапе охлаждения тепловые напряжения хорошо выравниваются в пластичном аустените и в дальнейшем в равномерно охлаждаемой детали возникают и остаются меньшие напряжения. Чем ниже температура выравнивания тепловых напряжений, тем меньше температурный интервал до окончательного охлаждения и, следовательно, разность температур другими словами, возможность возникновения внутренних напряжений В процессе дальнейшего охлаждения будет уменьшаться [c.165]

Узел сочленения поршня и шатуна работает в двигателе в исключительно тяжелых условиях. Поршень, подвергаясь воздействию горячих газов в цилиндре двигателя, испытывает большие тепловые напряжения. Одновременно с нагревом поршня нагревается и поршневой палец. Так как температуры нагрева поршня и пальца различны, а также различны коэффициенты расширения материалов этих деталей, то зазоры в сочленении узла при работе двигателя меняются, что при знакопеременных силах вызывает дополнительные ударные нагрузки на детали узла. Иногда эти ударные нагрузки бывают настолько значительными, что являются причиной обрыва шатунных болтов и даже шатунов двигателя. Подобные же явления возникают в сочленениях кулисного камня с пальцем и других узлах, участвующих в возвратно-поступательном движении. [c.349]

Из углеродистых сталей изготовляют детали двигателя, подвергающиеся во время его работы сравнительно невысоким механическим и тепловым напряжениям (крепежные детали, малонагруженные валики и т. д.). [c.42]

Расчет деталей двигателя на тепловую напряженность. Расчет заключается в определении рабочего теплового состояния деталей и соответствующих этому состоянию тепловых напряжений, в определении интенсивности проходящего через детали теплового потока, в вычислении тепловых зазоров между деталями и, наконец, в определении форм деталей, обеспечивающих наилучшие условия отвода тепла. [c.52]

В первую очередь расчету на тепловую напряженность подвергаются поршневая группа, головка и стенки цилиндров, коленчатый вал, выпускные клапаны, а также сложные детали, изготовленные из материалов с неодинаковыми коэффициентами линейного расширения. Необходимо отметить, что, как и предыдущие расчеты, расчет деталей двигателя на тепловую напряженность может быть выполнен лишь приближенно. [c.52]

Взлетный (максимальный) режим соответствует предельно допустимому числу оборотов и максимальной тяге. Детали двигателя на этом режиме подвержены наибольшим механическим и тепловым напряжениям, поэтому продолжительность непрерывного пользования им ограничена и не превышает обычно 5—15 мин. Взлетный режим применяется для сокращения разбега, увеличения скорости горизонтального полета, сокращения времени разгона самолета и ускорения пробивания облачности при наборе высоты. [c.86]

К образованию тепловых напряжений приводит разность температур в детали. Так, в нагреваемом стержне наружные слои нагреваются сильнее. Если бы они не были связаны с внутренними, то длина их увеличилась бы в соответствии с законом линейного расширения металла, однако внутренние, более холодные, слои препятствуют такому расширению. В результате этого наружные слои оказываются сжатыми, а внутренние растянутыми. При охлаждении характер напряжений изменяется в обратном порядке. [c.185]

Напряжения, которые возникают в быстро охлаждаемой детали в результате неравномерности охлаждения, являются тепловыми напряжениями. Тепловые напряжения возникают в любой детали, независимо от того, из какого материала изготовлена деталь из стали или из меди. [c.136]

Скорость охлаждения при отпуске также влияет на величину остаточных напряжений. Чем меньше скорость охлаждения, тем ниже величина напряжений. Быстрое охлаждение в воде с температуры 600° С и более создает новые тепловые напряжения. Охлаждение при отпуске на воздухе способствует возникновению напряжений сжатия в 7 раз меньше, а охлаждение в масле в 2,5 раза меньше, чем при охлаждении в воде. Поэтому сложные детали обычно при отпуске охлаждают на воздухе. [c.87]

Расчет на прочность. Как п другие виды рассматриваемых расчетов (за исключением расчета на тепловую напряженность), этот расчет состоит из двух частей 1) определение опасных режимов работы двигателя и опасных нагрузок и положений рассчитываемой детали 2) определение возникающих в детали при этих условиях напряжений и сравнение этих напряжений с допускаемыми. [c.96]

В первую очередь расчету на тепловую напряженность подвергаются поршневая группа, головка и стенки цилиндров, коленчатый вал, выпускные клапаны, а также сложные детали из материалов с неодинаковыми коэффициентами линейного расширения. [c.97]

Тепловая нагрузка. Надежная работа двигателя в значительной степени зависит от теплового состояния его деталей. При чрезмерно высоких температурах снижаются механические свойства металлов, возникают тепловые напряжения, изменяется форма деталей и зазоры между ними, ухудшаются условия смазки и т. д. Неправильный отвод тепла от деталей, работающих в условиях высоких температур, и тепла трения, выделяющегося при работе взаимно перемещающихся деталей, может вызвать нарушение нормальной работы двигателя и преждевременный выход его из строя. Чтобы предотвратить или в крайнем случае ослабить отрицательные явления, сопутствующие работе двигателя при высоких температурах, конструктору приходится уделять много внимания вопросам подвода и отвода тепла, а ответственные детали двигателя рассчитывать на тепловую напряженность. [c.104]

Всегда желательно получить температурное поле, т. е. распределение температур по детали, характеризуемое расположением изотерм. По температурному полю можно определить максимальную температуру, перепад и градиент температур, а затем сравнить с максимально допустимой температурой для данного материала, найти величину тепловых напряжений и направление потока тепла. [c.270]

Бочкообразность и вогнутость вызывается главным образом не-прямолинейностью продольного движения стола, непараллельностью оси вращения детали направлению движения продольного стола в вертикальной плоскости и деформациями упругой системы при малой жесткости детали или напряженном режиме шлифования, а также тепловыми деформациями системы. [c.346]

В связи с форсированием двигателей возрастают механическая и термическая нагрузки на детали цилиндропоршневой группы. Тепловые нагрузки могут препятствовать повышению эффективности двигателя. Одним из способов снижения тепловой напряженности, повышения экономичности и износостойкости двигателя является применение теплоизолирующих защитных покрытий. [c.146]

Если материал при колебаниях температуры лишен возможности свободно расширяться или сжиматься, в нем возникают тепловые напряжения. Это происходит в результате или торможения тепловых деформаций детали сопряженными деталями (торможение смежности), или торможения деформаций волокон детали смежными волокнами (торможение формы). [c.342]

Тепловые напряжения, вызванные торможением формы, возникают при неравномерном нагреве детали, когда отдельные волокна материала лишены возможности по конфигурации детали расширяться в соответствии с законом тепловой деформации. В отличие от торможения смежности здесь напряжения возникают только при наличии перепада температур в теле детали (при стационарном тепловом потоке, когда тепло переходит от горячих участков к более холодным, или при неустановившемся тепловом потоке, например, при тепловом ударе, когда волна тепла распространяется по телу детали). [c.347]

Способы снижения тепловых напряжений, вызываемых торможением формы, заключаются прежде всего в уменьшении первоисточника — неравномерности температурного поля по сечению детали. Иногда этого удается достичь рациональным охлаждением детали. Так, для роторов турбин целесообразно вводить охлаждение их периферийной части. Охлаждение центральной части ротора нерационально, так как понижение температуры может вызвать на рабочих режимах увеличение разрывающих напряжений в ступице. [c.356]

Химико-термическая обработка деталей заключается в их нагреве и выдержке при высокой температуре в активных газовых, жидких или твёрдых средах, что приводит к изменению химического состава, структуры и свойств поверхностных слоёв. Следует отметить, что процессы диффузионного насыщения углеродом и азотом снижают коррозионную стойкость деталей. Для предохранения от коррозионных повреждений цементуемых деталей могут применяться гальванические и химические покрытия хромирование, кадмирование, фосфатирование, меднение, лужение. Однако эти покрытия снижают предел выносливости цементованных деталей. Недостатком химико-термической обработки является изменение размеров деталей сложной формы, которое обусловлено как структурными превращениями, вызывающими изменения объёма, так и тепловыми напряжениями, приводящими к изменению формы детали при ускоренном охлаждении в закалочной среде. Так, при цементации с последующей закалкой возникают значительные деформации зубьев зубчатых колёс. [c.33]

При нагреве хромированной алюминиевой детали с пористостью канальчатого типа каналы (трещины) расширяются, но при этом не возникают тепловые напряжения, достаточные для разрушения слоя хрома (фиг.23). [c.47]

По Н. Н. Давиденкову, различают остаточные напряжения трех родов. В основе классификации лежит объем, в котором напряжения уравновешиваются. Напряжения I рода, возникающие в процессе изготовления детали, уравновешиваются в объеме всего тела или в объеме макрочастей. Напряжения II рода формируются вследствие фазовой деформации отдельных кристаллитов, зерен и уравновешиваются в объеме последних. При наличии развитой субзерен-ной структуры напря5кения будут локализоваться в объеме субзе-рен, которые могут иметь различное упругонапряженное состояние. Напряжения III рода уравновешиваются в микрообъемах кристаллической решетки. Причина их появления — упругие смещения атомов кристаллической решетки. Напряжения I рода часто называют тепловыми, напряжения II и III рода — фазовыми или структурными. В покрытиях обычно возникают напряжения всех родов, причем их величина колеблется в зависимости от метода напыления, толщины покрытия, природы напыляемого материала, предварительной подготовки поверхности напыления, технологического режима напыления, условий охлаждения и т. д. При нанесении покрытий возникают остаточные напряжения, которые могут иметь противоположные знаки, достигать весьма значительных величин, неравномерно распределяться в напыленном слое и основном металле. Наличие остаточных напряжений характерно для покрытий, нанесенных любыми способами. [c.185]

Применение кругов с прерывистой поверхностью является одним из новых путей повышения качества поверхностного слоя при шлифовании и уменьшения опасности возникновения прижогов (рис. 7). Значительная работа по исследованию процесса и внедрению его в производство выполнена в Пермском политехническом институте [124]. Снижение тепловой напряженности при шлифовании кругами с прерывистой рабочей поверхностью объясняется тем, что в момент перерывов в процессе поверхность детали успевает несколько остыть. Чем больше впадин на рабочей поверхности круга, тем сильнее сказывается влияние этого фактора. Нагрев детали уменьшается также вследствие улучшения условий самозатачивания круга. Особенно эффективно применение прерывистых кругов при шлифовании зубчатых колес. Вследствие неравномерности снимаемого припуска прижоги на зубьях колес распространяются на глубину до 0,1 мм, снижая для стали 12Х2Н4А твердость цементированного слоя с HR 60—62 до HR 50—51 и контактную выносливость до 30%. Прерывистые круги устраняют этот дефект. Кроме того, они обеспечивают значительное повышение производительности. Износ прерывистых кругов примерно в 1,5—2 раза больше износа сплошных кругов. Однако расход кругов при одинаковом съеме металла оказывается даже несколько меньшим, так как отпадает в значительной мере необходимость в, правке. Износ, к тому же, может быть значительно снижен вследствие применения более твердых кругов. [c.28]

С, модуле упругости нейлона = 2,3-10 кПсл напряжение сжатия во втулке возрастет на Дет (а — а ,)Д/ = = (13,1—1,1)- 10 -50-2,3-10" == 138 кПсм , что в сравнении с прочностью нейлона на сжатие, равной 1000—1250 кПсм , представляет значительную величину. При правильном выборе зазоров в подшипнике тепловые напряжения можно значительно уменьшить, однако наилучшее решение состоит в применении разрезных втулок (фиг. XI. 14 и XI. 15). Продольный или винтовой разрез позволяют посаженной в гнездо втулке свободно расширяться или сжиматься. [c.243]

Для того чтобы избежать окисления и обезуглероживания стальных деталей при нагреве, рабочее пространство современных термических печей заполняют специальными защитными газовыми средами или нагревательную камеру вакуумируют. Для повышения производительности при термической обработке мелких деталей машин и приборов применяют скоростной нагрев, т.е. детали загружают в окончательно нагретую печь. Возникающие при нагреве временные тепловые напряжения не вызывают образования трешдщ и короблений. Однако скоростной нагрев опасен для крупных деталей (прокатных валков, валов и корпусных деталей), поэтому такие детали нагревают медленно (вместе с печью) или ступенчато. Иногда быстрый нагрев проводят в печах-ваннах с расплавленной солью (сверла, метчики и другие мелкие инструменты). На машиностроительных заводах для термической обработки применяют механизированные печи (рис. 6.36) и автоматизированные агрегаты. [c.192]

Скорость нагрева во всех случаях необходимо подбирать в соответствии с назначенными режимами термической обработки. Мощность отдельных нагревательных устройств и возникающая в детали разность температур обычно больше, чем может быть допустима для предельных тепловых напряжений и коробления. Поэтому для нагрева инструментальных сталей пригоден ступенчатый метод закалки. Это означает, что детали для выравнивания температуры помещают поочередно в пёчи, нагретые до различных температур (ступеней). Чем больше температурных ступеней, тем меньше разность температур в изделии. Изделия больших размеров целесообразно нагревать вместе с печью, постепенно повышая ее температуру. [c.146]

Специальные методы охлаждения. Возможность уменьшения коробления и возникающих при закалке (при охлаждении) тепловых напряжений следует искать в устранении возникновения разности температур или, по крайней мере, в ее снижении. Следует использовать такие способы охлаждения, которые обеспечивают наименьшую разность температур между отдельными частями детали в то же время это дает возможность частично или полностью избежать предэвтектоидных превращений и получить требуемую твердость. Известно, что мартенситное превращение, способствующее возникновению наибольших напряжений, ниже температуры М происходит независимо от скорости охлаждения. Поэтому в наиболее простом случае охлаждение в воде или в масле продолжают только до тех пор, пока деталь не охладится до температуры Мш, в дальнейшем сильное охлаждающее воздействие воды ослабляется. По истечении этого времени деталь вынимают из охлаждающей жидкости, т. е. закалку прекращают. Тепло, направляющееся наружу из внутренних частей детали, частично способствует дальнейшему равномерному охлаждению и в то же время препятствует образованию очень искаженного мартенсита с тетрагональной кристаллической решеткой. [c.164]

В топочных газах всегда имеется свободный кислород, а перегретый пар, взаимодействуя с углеродом стали, образует метан с выделением кислорода. В результате реакций наружная и внутренняя поверхности труб покрываются продуктами коррозии— окалиной. Окалинообразо-вание на наружной поверхности топочных экранов и пароперегревателя и на внутренней поверхности последнего может быть настолько значительным, что толщина стенки трубы уменьшается до опасных пределов, влекущих за собой преждевременную ползучесть и даже разрушение труб. Образование окалины усугубляется интенсивными тепловыми нагрузками, /высокими тепловыми напряжениями, возникающими от внутреннего давления, и воздействием агрессивных продуктов сгорания сжигаемого топлива (особенно сернистого мазута и се-русодержащих сортов твердого топлива). Утонение металла вследствие окалинообразования учитывают в прочностных расчетах. Многие элементы парогенератора, особенно детали водяной и паровой арматуры и поверхности нагрева, работают в условиях эрозионного и абразивного износа. [c.250]

Местное расплавление металла детали (основного и присадочного) вызывает изменение химического состава наплавленного слоя и микроструктуры детали в близлежащих слоях, т. е. в зоне теплового влияния, размеры которой зависят от вида, режима сварки и толщины свариваемого металла. Чем выше скорость сварки, тем меньше зона теплового влияния Так как при газовой аплавке интенсивность нагрева меньше, чем при наплавке в электрической дуге, то и зона теплового влияния будет больше из-за неравномерного нагрева деталей при аплавке возникают внутренние напряжения после сварки, которые очень снижают усталостную прочность и вызывают деформацию детали. Внутренние напряжения снимают при термической обработке детали. [c.23]

Сортируемые детали обычно имеют следующие дефекты а) износ, выражающийся в изменении размеров, повреждении и изменении формы поверхностей (появление биения, конусности, овальности, бочко- и седлообразности, некруглости и т. д.) б) усталостные трещины в) поломки, разрушения сварных и заклепочных швов, обрывы г) трещины, волосовины и остаточные деформации от перегрузок, тепловых напряжений и пр. д) деформации чугунных деталей вследствие старения е) потерю упругости, коррозию, наросты и др. [17, 50]. [c.303]

В наиболее сложных условиях по тепловой напряженности паходятся огневые днища головки блока цилиндров и поршня, температурные поля которых характеризуются значительной неравномерностью в различных зонах. Температура поверхности этих деталей и особенно поршня существенно влияет па условия эксплуатации двигателя и его надежность. Перегрев поршня, если при этом недостаточно хорошо смазываются сопряженные детали, вызывает закоксовыванпе колец, задиры рабочей новерхности поршня и гильзы и другие дефекты. Вследствие неравномерного поля температур в днище поршня и головке они деформируются, а степень тепловой напряженности их в зонах с разными температурами неодинакова, в результате чего возникают трещины и прогар в отдельных местах. [c.230]

Режим термоупрочнения должен быть согласован с величиной и знаком рабочих напряжений. Если сердцевина детали в работе подвергается сжимающим напряжениям (например, тепловым напряжениям сжатия, возникающим в случае, когда рабочая температура внутренних слоев выше температуры наружных), то целью термоупрочнения становится получение преднапряжений растяжения во внутренних слоях путем предварительного создания в них остаточных деформаций сжатия. Процесс термоупрочнения в данном случае должен быть обратным вышеописанному следует нагревать деталь изнутри и охлаждать снаружи. [c.385]

Прихватки для чугунных деталей в ряде случаев являются ненадежными больщие прихватки часто разрываются от тепловых напряжений, а малые прихватки с неглубоким проплавлением позволяет зафиксировать детали только для начала сварки. [c.112]

С. М. Андоньев предложил использовать тепло, уносимое водой, охлаждающей детали печи, путем внедрения испарительного охлаждения. По его данным [164], тепловые напряжения составляют на контактных щеках 15—75 ккал1м час. на зажимных кольцах 5—30 ккал/м час и на водяной рубашке электрода 3—15 ккал/м -час. Потери тепла с охлаждающей водой на 1 т продукции составляют 8—12% мощности печи. При испарительном охлаждении расход воды сокращается в 55—125 раз, капитальные затраты на охладительные устройства уменьшаются в 2,5 раза, эконо.мия при эксплуатации составляет 0,2—0,3 руб. на тонну. Он предложил также использовать тепло, вo пpинимaeiMoe вытяжным зонтом печп, что может дополнительно дать 1 —1,5 т/час пара. [c.217]

Постановлениями партии и правительства предусмотрено со-псршенствование серийных и создание новых перспективных конструкций дизелей. Рост быстроходности и удельной мощности 1ЧЧ1Л0ВЫХ двигателей влечет за собой увеличение удельных нагру- иж на основные детали и вызывает необходимость более тщательного исследования проблем механической и тепловой напряженности двигателей. Определяющая роль при оценке механической II тепловой напряженности деталей тепловых двигателей принадлежит напряженно-деформированному состоянию. Опыт показы-пает, что в одинаковой степени важен анализ работоспособности конструкции как с позиции исследования напряжений, так и с по-ипции исследования деформаций, поскольку утрата работоспособности детали может наступить в результате недопустимого изме-неция ее формы задолго до фактического разрущения. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...