Диски Растяжение

Кольцевые ребра. Кольцевые ребра применяют наряду с обычными прямыми ребрами для увеличения жесткости круглых деталей типа дисков, днищ цилиндров и др. Механизм их действия своеобразен. Предположим, чю круглая пластина с кольцевым ребром изгибается приложенной в центре осевой силой Р (рис. 128, а). Деформации пластины передаются кольцу ребра его стенки стремятся разойтись к периферии (рис. 128, б). В кольце возникают напряжения растяжения, сдерживающие прогиб пластины. Кольцевое ребро, обращенное навстречу нагрузке (рис. 128, в), действует аналогично, с той лишь разницей, что оно подвергается сжатию в радиальных направлениях. [c.240]

В дисковом шкиве с массивным ободом (рис. 100, а) диск застывает раньше обода и тормозит усадку обода в диске развиваются напряжения сжатия, в ободе — напряжения растяжения. Если раньше остывает обод (вид б), то диск при усадке подвергается растяжению, а в ободе возникают [c.83]

Для пластичных материалов модуль упругости Е, предел упругости и предел текучести при сжатии примерно те же, что и при растяжении. Напряжение, соответствующее разрушающей силе, при сжатии пластичных материалов получить нельзя, так как образец не разрушается, а превращается в диск и сжимающая сила постоянно возрастает. Характеристики, аналогичные относительному удлинению и относительному сужению при разрыве, при испытании пластичных материалов на сжатие также нельзя получить. [c.101]

Вращающиеся диски широко применяют в паровых и газовых турбинах, в компрессорах, вентиляторах и машинах химической промышленности. Диски подвергаются нагрузкам, вызывающим их растяжение и изгиб, а также действию высоких температур. Существенное значение имеют центробежные силы. Обычно нагрузки и температурное поле симметричны относительно оси диска, вследствие чего и напряжения являются функциями только расстояния от оси вращения. [c.460]

При двухосном растяжении методом гидростатического выпучивания (рис. 5.1, б) в образцах-дисках создается двух- [c.279]

Полученное решение можно использовать при решении задач о сжатии полуцилиндра или полукольца гидростатическим давлением ( i = 0), о растяжении пластинки с малым круговым отверстием, о сжатии диска или цилиндрического катка сосредоточенными силами и др. [c.157]

При чистом изгибе ось бруса искривляется, а сечения, оставаясь нормальными к изогнутой оси, поворачиваются как абсолютно жесткие диски (рис. 11, б). При этом волокна испытывают растяжение либо- сжатие. Закон распределения деформаций волокон имеет вид [c.11]

Рассматриваемая ниже задача представляет собою пространственный аналог той плоской задачи о концентрации напряжений, которая была рассмотрена в предыдущем параграфе. Бесконечно упругое пространство растягивается во всех направлениях равномерно, в этом пространстве содержится сферическая полость радиусом а. Употребляя тер(Мин упругое пространство , мы должны представить себе тело достаточно больших размеров (линейный размер Ь) на границе которого приложена нагрузка, создающая в нем равномерное растяжение во всех направлениях с интенсивностью о. Если тело не содержит полости, т. е. нет второго характерного размера, с которым можно сравнивать размер тела L, нет необходимости говорить о том, велик этот размер или мал. Но если речь идет о концентрации напряжений около полости радиусом а, коэффициент концентрации будет зависеть от малого параметра а/Ь и при стремлении этого параметра к нулю будет стремиться к некоторому конечному значению, которое не люжет зависеть ни от а, ни от L. Б> примере с вращающимся диском в 8.13 этот предельный переход был сделан явно, что оказалось возможным ввиду простоты задачи. Вообще, полагают этот малый параметр равным нулю с самого начала, это можно сделать, либо считая размер а бесконечно малым, либо размер L бесконечно большим. Делая второе предположение, мы приходим к представлению об упругом пространстве, т. е. об упругой среде, заполняющей все пространство. [c.274]

Хрупкие материалы при разрушении имеют незначительную остаточную деформацию, и характер разрушения определяется разрывом образца по некоторому поперечному сечению с шероховатой поверхностью разрыва. Пластичные материалы при деформировании имеют большую остаточную деформацию. В этом случае разрушению предшествует интенсивное скольжение по плоскостям наибольших касательных напряжений, которые, как установлено в 3.2, составляют угол л/4 с осью растяжения. На образцах с достаточно гладкой поверхностью четко видны линии скольжения, составляюш,ие угол л/4 с осью растяжения (линии Чернова). По этим плоскостям движутся дислокации, и механизм пластического деформирования может быть представлен как проскальзывание и поворот в направлении сближения с осью растяжения тонких дисков, показанных на рис. 7.22. Такие проскальзывания происходят по всем плоскостям, составляющ,им угол л/4 с осью. В результате поворота этих дисков в процесс проскальзывания включаются другие плоскости образца, которые ранее составляли угол, отличный от л/4, и в которых было до этого менее интенсивное проскальзывание. [c.140]

Если граница диска свободна от внешних усилий, напряжения в любой точке получаются путем наложения однородного растяжения в плоскости диска величиной 2P/(n f) на два простых радиальных распределения напряжений. Рассмотрим напряжения в горизонтальном диаметральном сечении диска в точке N. Из условия симметрии можно сделать, вывод, что в этой плоскости не будет касательных напряжений. Нормальное напряжение, вызываемое двумя равными сжимающими усилиями, равно [c.137]

Из уравнения (76) видно, что значение sin(0 + 0i) вдоль границы остается постоянным. Следовательно, чтобы вызвать предполагаемое радиальное распределение напряжений, к границе нужно приложить равномерно распределенные сжимающие усилия интенсивностью 2P/(nd)sin(0 + 0i). Чтобы получить решение для диска, границы которого свободны от сжимающих усилий, нужно только наложить на вышеописанные два простых радиальных распределения напряжений однородное растяжение интенсивностью 2P/(nd) sin (0-1- 0i). [c.138]

По-разному ведут себя пластичные и хрупкие материалы и при испытании на сжатие. Как уже упоминалось, для испытания на сжатие используют короткие цилиндрические образцы, располагаемые между параллельными плитами. Для малоуглеродистой стали диаграмма сжатия образца имеет вид кривой, показанной на рис. 1.43. Здесь, как и у диаграммы растяжения, обнаруживается площадка текучести с последующим переходом к зоне упрочнения. В дальнейшем, однако, нагрузка не падает, как при растяжении, а резко возрастает. Происходит это в результате того, что площадь поперечного сечения сжатого образца увеличивается сам образец вследствие трения на торцах принимает бочкообразную форму (рис. 1.44). Довести образец пластичного материала до разрушения практически не удается. Испытуемый цилиндр сжимается в тонкий диск (см. рис. 1.44), и дальнейшее испытание ограничивается возможностями машины. Поэтому предел прочности при сжатии для такого рода материалов найден быть не может (см. табл. 1.1). [c.87]

Отметим, что в случае отсутствия внутреннего отверстия (а = 0) из формул (5.26) и (5.28) следует, что о, = Ов = Ри-Это — случай равностороннего растяжения или сжатия. Таким образом, если рассматривать круглый диск с толщиной, равной 1, и по контуру диска приложить равномерно распределенное сжимающее или растягивающее усилие р , то диск будет находиться в условиях равностороннего растяжения пли сжатия и напряжения всюду будут одинаковы п равны приложенному напряжению рн. Если н е в этом диске в центре будет отверстие с радиусом а, как бы мала ни была величина радиуса а, то напряжение по внутренней поверхности этого отверстия равно пулю и, как следует из формул (5.26) и (5.28), напряжения Ог и Ое определяются [c.98]

Инерционные датчики основаны на относительном перемещении инертной массы, деформирующей упругую деталь с датчиками проволочного сопротивления, например датчик с подвижным диском 1 (рис. 14.12), свободно вращающимся на шариковых подшипниках. С диском связаны две балки, укрепленные одним концом на диске, а другими концами—на корпусе 2. При неравномерном вращении датчика диск вследствие инерции будет отставать или опережать измеряемое вращение и изгибать балки на величину, пропорциональную угловому ускорению. Проволочные сопротивления включены так, чтобы исключить влияние на показания прибора собственного веса балок и их растяжений центробежной силой. [c.436]

С другой стороны, элементы конструкции с усталостной трещиной могут длительное время находиться под нагрузкой. Такая ситуация возникает, например, с дисками компрессоров ГТД из титановых сплавов ВТ-8 и ВТЗ-1. Их разрушение имеет место в период крейсерского режима, когда двигатель не меняет своих оборотов и поэтому динамическая нагрузка от двухосного растяжения дисков остается неизменной [92]. Кронштейны уборки-выпуска поддона самолета ИЛ-76, изготовленные из титанового сплава ВТ-5, разрушались в период крейсерского полета ВС, когда поддон располагался в подвешенном состоянии на кронштейнах и нагружал их собственным весом. [c.113]

Результаты исследований сплавов ВТЗ-1 и ВТ5 также выявили существенное снижение долговечности образцов при разной длительности выдержки X [68, 100, 101]. Исследования сплава ВТЗ-1 были выполнены на полноразмерных дисках компрессоров, изготовленных по серийной технологии, путем их нагружения на специальном стенде, имитировавшем многоосное растяжение диска в эксплуатации через зоны установки лопаток. Были исследованы циклы треугольной, трапецеидальной формы и блок нагружения с наложением циклов малых амплитуд в период выдержки материала под нагрузкой с асимметрией 0,7-0,8. Постепенное снижение частоты нагружения с переходом к выдержке под нагрузкой привело последовательно к возрастанию СРТ и снижению долговечности и живучести дисков (табл. 7.1). [c.364]

Жаропрочный никелевый сплав ЭИ-698 имеет два типа размера упрочняющей У-фазы, равномерно распределенной в твердом растворе. Испытания гладких образцов на растяжение, вырезанных из двух дисков и дефлектора, показали, что сплав имеет предел прочности и текучести 1250-1350 и 750-850 МПа соответственно. [c.553]

В составе редуктора ЗК подвергаются двухосному растяжению от динамической нагрузки в результате вращения. Эта ситуация для полотна ЗК полностью аналогична нагружению дисков компрессоров и турбин авиационного двигателя. Существующие вибрации в двигателе, в том числе и от газодинамического потока, могут порождать колебания дисков, что приводит к возникновению многоцикловой усталости и быстрому исчерпанию дисками их долговечности (см. главу 9). Эта же [c.679]

В качестве нагружающей системы используется машина растяжения — сжатия РМ-102, обеспечиваюш,ая силовое нагружение до 25 кН в режиме заданной скорости деформирования. Образец 1 в виде диска из матричного материала, [c.153]

В условиях длительной эксплуатации энергетических установок имеют место, как правило, отклонения от заданных рабочих температур и напряжений. Кроме того, применяемые в теплоэнергетике материалы работают в условиях ползучести часто при напряженном состоянии, отличном от одноосного растяжения (металл трубных систем, клапанов паровпуска, дисков турбин и Т.П.). В то же Бремя характеристики жаропрочности этих материалов обычно определяют по испытаниям на одноосное растяжение при постоянной температуре. [c.129]

Нанокристаллические сплавы. Исследование сверхпластического поведения проводилось для сплавов, поскольку наноструктуры обычно характеризуются низкой стабильностью при повышенных температурах и, фактически, нанокристаллические чистые металлы нестабильны часто даже при комнатной температуре. Наноструктуры в сплавах и интерметаллидах более устойчивы. Такие структуры были получены с использованием ИПД кручением в легированном бором интерметаллидном соединении №зА1 (Ni-3, 5 %А1-7,8 %Сг-0,6 %Zr-0,02 %В) [351] и в алюминиевом сплаве 1420 (А1-5,5 %Mg2,2 %Li-0,12 %Zr) [352, 353]. Этот метод (см. гл. 1) имеет преимущество при получении маленьких дисковых образцов (0 = 12 х 0,5 мм) с наноструктурой. Образцы для механических испытаний на растяжение с длиной рабочей части 1 мм были вырезаны электроискровой резкой из дисков, подверженных ИПД кручением. Испытания на растяжение проводи- [c.203]

При испытаниях образцов трубчатых изделий на растяжение в тангенциальном направлении широко используются приспособления в виде разрезных дисков. Аналогичное приспособление может быть использовано и при испытаниях кольцевых образцов, вырезанных из труб в направлениях под углом а к осям упругой симметрии материала, например, под углом а 45 (рис. 4.1). Конечно, испытания кольцевых образцов связаны с известными погрешностями, например, изгибом образца в зоне зазора между полудисками приспособления и также трением образца по поверхности диска. [c.144]

Так же как и в роликовом генераторе, в целях предохранения гибкого колееа от раскатывания устанавливают подкладное кольцо 1. Закрепление подкладного кольца от осевого смещения в дисковом генераторе затруднено. В конструкции по рис. 15.6, а кольцо удерживает борт, входящий в паз гибкого колеса. Высота борта ограничена допускаемым значением упругой деформации растяжения гибкого колеса при установке подкладного кольца (т. е. не превышает десятых долей миллиметра), что не гарантирует надежного запирания кольца. Кроме того, паз как концентратор напряжений снижает прочность гибкого колеса. Матери ш подкладного кольца—сталь ШХ15 (50...58 НКСэ). Материал дисков—конструкционная сталь 45, 40Х с закалкой рабочей поверхности до 48...50 НЯСд. [c.241]

Определить катет сварных швов прикрепления диска сварного зубчатого колеса к ступице (см. рис. 4.18). Основное допускаемое напряжение на растяжение для материала диска (сталь Ст. 3) (а]р = 160 Мн м . Сварка выполнена вручную электродами Э42А. Колесо передает мощность N = 180 тп при п = 115 о61мин й ,, = 830 мм = 225 мм-, d — 140 мм = 730 мм. При расчете принять, что момент, передаваемый колесом, изменяется по пульсирующему циклу. [c.52]

В наиболее прочных и легких диековых конструкциях 7 — 12 центробежные силы лопаток воспринимаются дисками, работающими на растяжение. Диски соединяют затяжкой на центральном валу (роторы 7—9) или периферийными болтами (ротор 10). В конетрукции 7 диеки затянуты на центральном валу по ступице, вследствие чего в них создаются нежелательные напряжения изгиба. Этот недостаток устранен в конструкции 8, где диски затянуты по ободам. В конструкции 9 диски расположены между лопатками, что облегчает изготовление пазов и монтаж лопаток. [c.137]

Центрирование насадных деталей. Задача температуронезависимого центрирования встречается при посадке на валу роторов турбин, центробежных и осевых компрессоров и других агрегатов. Если температура ротора высока (рабочие диски турбин) или роторы изготовлены из легкого сплава (центробежные и аксиальные компрессоры), то на посадочном поясе образуется зазор, приводящий к дисбалансу и. биениям ро,тора. У многооборотных роторов зазор увеличивается еще действием центробежных сил, вызывающих напряжения растяжения, имеюи1 ие наибольшую величину у отверстия ротора. В таких случаях необходимо парализовать влияние и температурных деформаций и растяжения ступицы. [c.387]

При упрочнении диск подвергают нагреву с периферии (рис. 276, л). Температуру нагрева и градиент температуры по радиусу диска выбирают так, чтобы вызвать во внутренних холодных слоях остаточные деформации растяжения. После охлаждения растянутые слои сжимаются упругим действием наружных слоев во внутренних слоях возникают преднапряже-ния сжатия, в наружных — растяжения (рис. 276,. и). При действии рабочей нагрузки (рис. 276, л) остаточные и рабочие напряжения алгебраически складываются результирующие напряжения (рис. 276, о) имеют меньшую величину II распределены более благоприятно, че.м в случае диска, не подвергнутого упрочнению. [c.402]

Пo кoлькy направления и rj в этой точке взаимно перпендикулярны, то мы видим, что первые две системы напряжений приводят на краю диска к равномерному сжатию эти силы как раз компенсируются равномерным растяжением третьей системы, так что край диска оказывается, как и следовало, свободным от напряжений. [c.74]

К испытанию на сжатие прибегают реже, чем к испытанию на растяжение, так как оно не позволяет снять все механические характеристики материала, например ов, поскольку при сжатии пластичных материалов образец превращается в диск. Испытанию на сжатие в основном подвергаются хрупкие материалы, которые лучше сопротивляются этой деформации. Этот вид испытаний производится на специальных прессах или на универсальных статических машинах. Если испытывается металл, то изготовляются цилиндрические образцы, размер которых выбирают из соотношения 3d > / > d. Такая длина выбирается из сообралсений большей устойчивости, так как длинный образец помимо сжатия может испытывать деформацию продольного изгиба, о котором пойдет речь во второй части курса. Образцы из строительных материалов изготовляются в форме куба с размерами 100 X ЮО X ЮО или 150 X X 150 X 150 мм. При испытании на сжатие цилиндрический образец принимает первоначально бочкообразную форму. Если он изготовлен из пластичного материала, то дальнейшее нагружение приводит к расплющиванию образца, если материал хрупкий, то образец внезапно растрескивается. [c.58]

Диск, предполагаемый абсолютно жестким, прикреплен упругими стержнями в своей плоскости. Жесткости kj=EjFjllj стержней на растяжение — сжатие известны. Определить поступательные перемещения и и и диска вдоль произвольно взятых ортогональных осей х, у и угол поворота его ф относительно начала координат С иод действием силы Р, заданной ее проекциями Рх, Pfi и моментом ее Мс относительно С. [c.25]

Оба эти предноложеиия оправдываются для топких дисков, обладающих плоскостью симметрии. Предполагается, что центробежные силы и темнера-турное поле симметричны относительно оси вращения рассматривается растяжение диска в его срединной плоскости. [c.482]

Скорость деформации и температура аналогичным образом влияют на параметры процесса разрушения через изменение жесткости напряженного состояния, не меняя самого процесса в определенном диапазоне изменения указанных факторов. Сочетание низкой скорости деформации и высокой степени стеснения пластической деформации может изменить механизм вязкого разрушения, например от преимущественного формирования ямочного рельефа в условиях отрыва до вязкого внутризеренного, путем сдвига при нарушении сплошности по одной из кристаллографических плоскостей. Указанный переход в развитии процесса разрушения был выявлен при испытании круглых образцов диаметром 5 мм с надрезом из жаропрочного сплава ЭИ437БУВД при температуре 650 °С. Медленный рост трещины характеризовался следующими элементами рельефа гладкие фасетки со следами внутризеренного множественного скольжения по взаимно пересекающимся кристаллографическим плоскостям, вышедшим в плоскость разрушения, и волнистый рельеф в виде пересекающихся ступенек, которые также отражают процесс кристаллографического скольжения (рис. 2.6а). Аналогичный характер формирования поверхности разрушения был выявлен в изломе на участке ускоренного роста трещины при эксплуатационном разрушении диска турбины двигателя (рис. 2.66). Диск был изготовлен из того же жаропрочного сплава ЭИ437БУВД. Разрушение диска было усталостным. Сопоставление описываемых. элементов рельефа в ситуации монотонного растяжения с низкой скоростью деформации и повторное циклическое нагружение дисрса в эксплуатации привели к идентичному процессу разрушения. В отличие от разрушения образца в диске развитие трещины происходило при медленном возрастании нагрузки в момент за- [c.91]

Рис. 2.6. Рельеф излома (я) в виде пересекающихся ступенек скольжения, образованный при монотонном растяжении образца из сплава ЭИ437БУВД при температуре 650 °С с низкой скоростью деформации ё 1 мм/мин (б) аналогичные ступеньки в изломе диска турбины из того же сплава в зоне повторно-статиче-ского разрушения при общем малоцикловом разр тпе-нии детали в эксплуатации

Разработана [154] электродинамическая установка длк испытания на усталость лопаток турбин и компрессоров в условиях высоких температур. Частота нагружения от 200 до 3000 Гц, температура испытания до 1200°С. Испытания на усталость замковых соединений лопаток турбин и компрессоров проводят при совместном действии статического растяжения и переменного изгиба на машине резонансного типа [50]. Установка УЛ-(1 предназначена для исследования усталостной прочности лопаток и образцов в резонансном режиме [3]. Разновидностью электромагнитной установки для испытания лопаток является выпускаемая в ЧССР машина Турбо . Лопатки турбомашин испытывают на резонансных частотах Возбуждение колебаний лопаток может осуществляться пульсирующей воздушной струей [50]. Создана многообразцовая электромагнитная машина для испытания на усталость лопаток при одновременном статическом растяжении в условиях высоких температур и специальных сред, а также установка для испытания на усталость диска турбины с укрепленными на нем лопатками с электродинамическим возбудителем колебаний. Имеются установки для испытания лопаток и образцов при растяжении и изгибных колебаниях, а также на термическую уста-лость . [c.226]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...