Выбор материалов и допустимых напряжений

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И ДОПУСТИМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ [c.95]

Выбор оптимальных материалов и термической обработки, применение поверхностных упрочнений, биметаллических и неметаллических деталей. Применение закалки, например, практически приводит к повышению допустимых напряжений для деталей типа зубчатых колес почти в [c.44]

Высокая эффективность способа как средства повышения усталостной прочности деталей. Срок службы многих деталей, работающих при ударном и переменном нагружении, которые лимитируют работу машин, вследствие поверхностного упрочнения увеличивается в несколько раз сокращается потребность в запасных частях, резко снижается выход машин из строя вследствие усталостного разрушения деталей. При равной или даже несколько повышенной долговечности, после упрочнения можно повысить допустимые нагрузки, в первую очередь, для деталей, имеющих концентраторы напряжений (канавки, галтели, отверстия). Применение этого способа упрочнения расширяет возможности конструкторов в использовании более технологичных и конструктивных решений (например, галтелей малого радиуса вместо переменного или большого радиуса), в выборе материалов для деталей, сварных конструкций и гальванических покрытий, повышающих износостойкость и т. д. К таким покрытиям относится, например, хромирование, которое без поверхностного наклепа снижает усталостную прочность. Наряду с усталостной прочностью во многих случаях повышается износостойкость деталей и стабилизируются по своей прочности неподвижные посадки. [c.94]

Выбор заполнителя. Проводят расчеты сдвиговых напряжений в заполнителе Тс.с- Исходя из данных табл. 21.1. — 21.8, предварительно выбирают материалы. Необходимо дополнительно обратить внимание на то, что сдвиговые свойства в направлениях L и W пе одинаковы. После этого проводят вторичный выбор заполнителя с учетом совместимости материалов, размеров и типа ячеек. Исходя из графиков иа рис. 21.5, определяют поправки к прочностным характеристикам в зависимости от толщины. Расчетные предельные напряжения сверяют с запасом прочности, вносят корректировки в допустимые напряжения. Кроме этого, рассматривают прочность на смятие и пределы прочности при сжатии, модули сдвига, массовые и стоимостные характеристики. Для вращающихся деталей прочность на смятие и толщина обшивки являются наиболее важными показателями. [c.373]

Выбор оптимальных материалов и термической обработки, применение поверхностных упрочнений, биметаллических и неметаллических деталей. Применение закалки, например, практически приводит к повышению допустимых напряжений для деталей типа зубчатых колес почти в 2 раза. Если размеры колес определяются прочностью на изгиб, то их масса может быть уменьшена в 2 раза. [c.49]

При выборе, расчете и конструировании грузоподъемных машин исходным является заданное технологическое назначение машины, на основе которого выбирают тип крана и устанавливают его параметры и характеристики. Далее для каждого механизма и всего крана в целом составляют расчетные схемы действующих нагрузок. В зависимости от этого устанавливают критерии оценки предельно допустимых напряжений или состояний и определяют прочностные характеристики узлов и деталей, отдельных механизмов и всего крана в целом. Расчет деталей, узлов и механизмов на прочность, долговечность, износостойкость ведется по общим методам, излагаемым в курсах Детали машин и Сопротивление материалов . [c.22]

Для получения материалов металлокерамическим способом применяют металлы, не образующие твердых растворов. При выборе компонентов для металлокерамических контактов исходят из следующих основных условий один из них должен обладать хорошей проводимостью, второй должен быть механически прочным и более тугоплавким, чем первый, причем допустима пониженная проводимость оба компонента при возможной рабочей температуре контактов не должны сплавляться между собой. Металлокерамические контакты имеют по сравнению с обычными металлическими преимущества, заключающиеся в большей стойкости к оплавлению, привариванию и износу. Например, при постоянном и переменно 1 токах 0,5—4 А и напряжениях от 2 до 100 В лучшие результаты показали металлокерамические контакты из серебра и никеля и серебра и вольфрама, чем из серебра и его сплавов. [c.268]

Установлено, что это разрушающее напряжение уменьшается с увеличением размеров и опасности дефекта, а также с уменьшением вязкости материала. Хрупкое разрушение стали является особым случаем в связи с тем, что с уменьшением температуры резко уменьшается вязкость разрушения. Сопротивления такому разрушению можно повысить за счет устранения концентраторов напряжений, расположения сварных швов на определенном расстоянии от мест концентрации напряжений, а также за счет получения бездефектных сварных швов. Тем не менее основным способом предотвращения хрупкого разрушения является выбор соответствующих материалов для конструкции. Материал следует выбирать с таким расчетом, чтобы его ударная вязкость, определяемая на образцах с надрезом, могла гарантировать целостность конструкции при допускаемых напряжениях с учетом наличия дефекта максимального размера. Однако в этом случае не может быть однозначного ответа, так как невозможно точно определить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для стационарных конструкций существуют различные стандарты, в которых установлены (для различных классов сосудов) соотношения между вероятностью разрушения и стоимостью определения и уменьшения вероятности наличия дефектов, превышающих допустимые размеры. [c.8]

Наиболее ответственными деталями, в которых сочетаются высокая напряженность и высокая температура, являются детали ротора газовой турбины, в первую очередь рабочие лопатки первой ступени. Поэтому надежность лопаток первой ступени и определяет в значительной степени выбор начальной температуры газов перед турбиной. Если рабочие лопатки выполняются неохлаждаемыми, то возможность повышения начальной температуры газов в этом случае определяется жаропрочностью имеющихся материалов. В табл. 12.6 приведены допустимые начальные температуры газов для турбин с неохлаждаемыми рабочими лопатками из жаропрочных материалов при ресурсе работы 10 ООО ч. Из данных таблицы видно, что лучшие жаропрочные сплавы дают возможность выбрать температуру газов не выше 900 °С. [c.390]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

Принципиальную основу критериев прочности при расчете по максимальным нагрузкам, таких как В-критерии, изложенные в руководстве [1 ], составляет условие недопустимости повреждения или нарушения сплошности материала при расчетных напряжениях. Выбор соотношения между максимально допустимыми и предельными напряжениями для однонаправленных материалов определяется рядом факторов, обусловленных практикой расчета и проектирования. Прочность слоистого материала оценивается в результате применения критерия прочности последовательно ко всем слоям материала. [c.86]

При выборе сплава важно проводить сравнение по критической длине трещины, которая зависит от вязкости разрушения и уровня напряжения [см. уравнение (11)]. В большинстве методик величину допустимого напряжения рассчитывают, исходя из прочности материала. Поскольку критическая длина трещины пропорциональна отношению (Ki /g) , необходимо, чтобы высокопрочные материалы имели значительно большую вязкость разрушения, чем низкопрочные. Примерно одинаковое сопротивление разрушению имеет сталь с допустимым напряжением 207 МПа, которая по вязкости разрушения в 9 раз превосходит алюминиевый силав с допустимым напряжением 69 МПа. Подобным образом [см. уравнение (20)] скорость роста трещины усталости в большой мере зависит от величины действующего напряжения. Поэтому, сопоставляя различные сплавы по скорости роста треш,ины в координатах dajdN — К, величину АД следует нормировать по действующему напряжению (А7< /Аст). [c.23]

В настоящее время не установлены единые нормы допустимых значений длительной пластичности для котельных сталей. Но при оценке служебных свойств новых марок жаропрочных сталей для котлов и паропроводов и в особенности при выборе оптимальных режимов термической обработки характеристикам длительной пластичности стали должно уделяться первоочередное внимание. В ряде случаев решение, обеспечивающее получение повышенной пластичности за счет некоторого снижения длительной прочности, является более выгодным для обеспечения надежности. При применении материалов с пониженными значениями длительной пластичности это должно учитываться в конструкции (исключение концентраторов напряжений, дополнительных из-гибных и циклических напряжений) кроме того, должны быть ужесточены требования к качеству изготовления (допуски на овальность гибов, раднусы переходов и т. п.). [c.191]

На этапе аванпроекга разработчик определяет расчетные условия прочности и предварительно оценивает на1рузки в соответствии с требованиями Норм летной годности самолетов. На этом же этапе продолжается выбор основных конструкционных материалов и вариантов силовой компоновки конструкции с предварительной расчетной оценкой допустимых напряжений исходя из требований статической прочности, усталостной прочности и живучести. Производится предварительная оценка веса конструквди. [c.410]

Выбор параметров электрического поля. Допустимая напряженность электрического поля в материале при наличии воздушного зазора в процессе нагрева в зависимости от частоты тока и марки прессмассы не должна превышать Емдоп- Определение минимальной частоты тока может быть произведено по формуле (28). [c.35]

При выборе материалов для подшипников сухого трения основное значение имеет их износостойкость, а следовательно, срок службы. Износ опорных поверхностей подшипников сверх допустимой величины нарушает точность взаимного расположения вала с рабочими органами и корпуса, приводит к его динамической неустойчивости и вибрации, возможности разрушения подшипника на ходу. Износ увеличивается с повышением давления (контактных напряжений), а коэффициент трения снижается либо остается постоянным до критического значения, соответствующего катастрофическому износу. Физико-механические свойства материала подшипника должны обеспечивать наиболее высокую износостойкость и упругий контакт при трении, минимальный коэффициент трения, отсутствие склонност к задиру, хорошую прирабатываемость. Кроме этого, материал должен обладать достаточной механической прочностью, технологичностью и стойкостью к воздействию окружающей среды. [c.15]

Величина предела ползучести используется конструктором для выбора допустимого напряжения при расчете изделия, если иужно гарантировать, чтобы за время службы изделие не получило недопустимо больших деформаций. В настоящее время существуют более точные методы расчета на ползучесть, и величина предела ползучести потеряла свое значение как расчетная характеристика материала, она может служить лишь для сравнительной оценки различных материалов при их предварительном подборе. [c.429]

Необходимость получения поверхностей более высоких классов чистоты олраяичивает допустимую плотность тока, вызывает необходимость применения охлаждающих сред и требует введения дополнительных кинематических узлов, облегчающих регулирование процесса. Основные параметры процесса плотность тока, напряжение, скорость перемещения электродов, контактное давление и характер среды имеют для каждого частного случая оптимальные значения, которые после предварительного выбора на основе опытных данных или аналогий уточняются в процессе настройки установки. Обобщенные сведения о пределах этих параметров и некоторых зависимостях, имеющих место при электроконтактной обработке, дают материалы табл VII1 — VII.2 и графики фиг. VII.1—VII.5. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...