Длительном малоцикловом

Самый верный, хотя и дорогой метод — это комплексная проверка машины в целом, состоящая в Длительном испытании машины на форсированных режимах на стенде или в эксплуатационных условиях. Через определенные промежутки времени машину частично или полностью разбирают для определения состояния деталей и признаков приближающихся поломок. При таком методе комплексно выявляются элементы .конструкции, слабые по прочности и износостойкости. Возможность облегчения деталей устанавливают только косвенным путем — по состоянию деталей после длительной работы.

1200°С в масло без отпуска) было установлено, что при увеличении податливости нагружающего устройства с 0,1 до 0,3 мм/т отношение разрушающих нагрузок при кратковременном и длительном испытании увеличивалось с 1,47 до 4 [34].

Предложенные выше конструкции приемлемы для электроимпульсных установок небольшой производительности. Установки производительностью более 1 т/ч, многоэлектродные требуют принципиально других решений. Например, предложены электроды-классификаторы, которые совершают колебательные или вращательные движения вокруг оси, на которой расположены высоковольтные электроды (табл.4.15). Такие конструкции можно выполнить из стандартных шпальтовых сит, выпуск которых освоен промышленностью. Непрерывное обновление поверхности заземленного электрода в активной зоне, использование больших поверхностей, на которые воздействуют ударные эрозионные нагрузки, привело к существенному повышению стойкости заземленных электродов. Так, испытание установки с вращающимся барабанным грохотом показало, что на электроде-классификаторе при длительном испытании не было отмечено существенных изменений. Недостатком шпальтовых сит в качестве заземленного электрода-классификатора является отсутствие надежной классифицирующей калибровки, поскольку грохочение на них происходит в условиях динамических воздействий от ударной волны и интенсивного массопереноса, т.е. принудительно. В случае транспортировки готового продукта восходящим потоком жидкости конструкция заземленного электрода упрощается, так как не требуется его перфорации, и толщина может быть больше, чем 8-9 мм.

Холостое опробование лебедки производят до навешивания цепей и канатов, прокручивая ее в течение 3—4 часов и периодически изменяя направление вращения. Следует указать, что лебедка управления конусами рассчитана на кратковременный режим работы, и сильный нагрев подшипников при длительном испытании не может служить браковочным признаком. Барабаны на главном валу должны вращаться легко.

Самый верный, хотя и дорогой метод —это комплексная проверка машины в целом, состоящая в длительном испытании машины на форсированных режимах на стенде или в эксплуатационных условиях. 4epej определенные промежутки времени машину частично или полностью разбирают для определения состояния детален и признаков приближающихся поломок. При таком методе комплексно выявляются элементы конструкции, слабые по прочности и износостойкости. Возможность облегчения деталей устанавливают только косвенным путем — по состоянию деталей после длительной работы.

Конструктору особенно важно знать величины 9S и ар. Трудность определения ар побуждает конструкторов пользоваться главным образом значениями as. Правильный выбор напряжений для металла, предназначенного для длительной работы в условиях высоких температур, возможен, когда помимо as и ар известны также характеристики, получаемые при длительном испытании металла на ползучесть (крип).

9000 1 200 ЬОО 600 "С Температура испытания Механические свойства серого чугу->1соких температурах: / — предел при растяжении; 2 — твердость лю; 3 — предел прочности на рас-1ри длительном испытании; 4 — выносливости при изгибе [2] ба, к Г/мм г

Натрий, калий. В интервале температур 100—500°С растворимость железа в натрии не превышает 10~3 мас.%. В гл. 1 указывалось, что коррозионное действие натрия зависит от присутствия в нем кислорода и сильно возрастает, когда его содержание превышает 0,005 мас.%. Высокое содержание кислорода в стали не только вызывает поверхностную коррозию стали, но и ухудшает ее механические свойства. Исследования [95, 98] показали, что длительный контакт (около 4000 ч) сталей с жидким натрием, содержащим 0,02 мас.% кислорода, привел к катастрофическому охрупчиванию сталей 1Х18Н9Т и ЭИ-448. При понижении содержания кислорода в натрии до 0,007—0,008 мас.% и несколько более длительном испытании (около 5000 ч) изменение относительного удлинения этих сталей было малозаметным. Было указано [97, 98] на склонность к сильному науглероживанию сталей и сплавов, содержащих карбидообразующие элементы, и приведен ряд общеизвестных сталей, расположенных в порядке уменьшения склонности к науглероживанию: 1Х18Н9Т, ЭИ-448, ЭИ-211; Х20Н65; 1Х16Н60Ю2, 1Х20Н75ЮТ.

Развитие трещин усталости, особенно при наличии дефектов в свинцовистой бронзе, может привести к „выкрашиванию", что наблюдалось при длительном испытании кольца (после появления первой трещины) в момент разрушения стали. При этом бронза в некоторых случаях отслаивалась, давая характерную картину „выкрашивания".

рабане (по указателю уровня) определяют, изменяя .нагрузку котла, начинай от 80% до номинальной и больше — до фиксации «бросков» по регистрирующему солемеру; после этого нагрузку уменьшают до величины, при которой «броски» прекращаются, и> считают эту яагрузку допустимой. Подъем нагрузки проводят .медленно (по 5—10 т/час), задерживаясь на каждой нагрузке не менее 30 мин. Получанные данные проверяют и уточняют при последующем длительном испытании при постоянном режиме :и допустимой нагрузке котла с определением чистоты пара методом накопления «а яокитовых фильтрах или в со-денакопителе.

При длительном испытании ти = 48 ч величина критической глубины находится по формуле (1.7): т^^ = 0,267.

Таким образом, и в условиях нагружения, близких к реальным в зоне концентрации при длительном малоцикловом нагружении элементов конструкций, деформационно-кинетические подходы дают возможность оценить достижение предельного состояния по разрушению (образованию трещины).

Как отмечалось выше, для расчета усталостного повреждения при длительном малоцикловом нагружении необходимо располагать наряду с уточненными значениями параметра т данными о величине константы в правой части уравнения (1.2.1).

Другим существенным вопросом, который необходимо учитывать в процессе оценки повреждений при длительном малоцикловом нагружении, оказывается наблюдаемый в ряде случаев эффект большего повреждающего действия выдержек при растяжении, чем при растяжении — сжатии или только сжатии, проявляющийся в испытаниях как в режиме мягкого (ползучесть), жесткого (релаксация), так и промежуточного между мягким и жестким нагруженном. В работах [80, 203, 216] на аустенитной нержавеющей стали типа 18Сг—8Ni (600—650° С) отмечается при наличии выдержек в цикле растяжения двукратное снижение числа циклов до появления макротрещины. На рис. 1.2.2, б в качестве примера приведены данные для стали Х18Н9 (650° С) по накоплению повреждений при длительном малоцикловом нагружении с выдержками при растяжении. Отмечается понижение для указанного режима величины D до 0,5 [80].

Другим базовым испытанием свойств материалов при неизотермическом длительном малоцикловом нагружении оказывается испытание с целью определения располагаемой пластичности материала. Такие данные могут быть получены при монотонном статическом растяжении образца с варьируемой в широких пределах скоростью деформирования в условиях заданного температурного цикла (рис. 1.3.1, д).

Предполагается, что разрушение при термоусталостном нагружении обусловливается, так же как и при изотермическом длительном малоцикловом деформировании, накоплением и взаимосвязью усталостного и квазистатического (длительного статического) повреждений.

Сопротивление деформированию при длительном малоцикловом нагружении

В процессе испытаний при длительном малоцикловом нагру-жении осуществляется сочетание процессов ползучести (релаксации) и накопления длительных статических повреждений, с одной стороны, и процессов циклического пластического деформирования и накопления усталостных повреждений, с другой, причем эти процессы могут влиять друг на друга. Поэтому изучение сопротивления длительному малоцикловому деформированию и разрушению (длительной малоцикловой прочности) должно основываться на закономерностях ползучести и длительной статической прочности и на закономерностях малоцикловой усталости и сводится к установлению закономерностей этого взаимного влияния.

Отражена роль формы цикла нагружения и нагрева, отмечено-влияние знака нагружения при высокотемпературной выдержке. При неизотермическом малоцикловом и длительном малоцикловом разрушении обнаружены и исследованы наиболее повреждающие типы циклов нагружения и нагрева.

Перспективными в дальнейших исследованиях представляются разработки на стыках вопросов малоцикловой и многоцикловой усталости, длительного малоциклового деформирования и разрушения, а также ползучести и длительной прочности. Актуальной при этом задачей является выработка единых подходов и методов расчетов при длительном малоцикловом нагружении и ползучести, в малоцикловой и высокоцикловой области усталости, а также использование достижений, полученных в каждой из указанных областей, для решения вопросов прочности при напряжениях, переменных во времени.

§ 2.3. Сопротивление деформированию при длительном малоцикловом нагружении................ 85

Вопросам расчетно-экспериментального обоснования ^методов определения долговечности конструкций при длительном малоцикловом и неизотермическом нагружении посвящена эта книга.