Нерегулируемый гидромотор

В соотношении (1.6) обычно при оценке усталостной долговечности в качестве характеристики повреждаемости Df рассматривают число циклов нагружения. В реальной эксплуатации при взаимодействии нагрузок, особенно в случае малоцикловой усталости, линейное суммирование накопленных повреждений не отражает реального, нелинейного процесса накопления повреждений в различных зонах центроплана и крыла ВС [29, 38]. Это же относится и к стойкам шасси пассажирского самолета [39]. Интервал разброса в оценках накопленных повреждений может составлять 0,5-4,0 [40, 41], а при учете последовательности циклов нагружения разброс данных может быть еще выше [19, 24, 30]. Поэтому для более точной оценки усталостной долговечности введен метод спектрального суммирования, позволяющий установить связь между характеристиками долговечности и характеристиками случайного процесса нагружения на основе использования спектральной плотности мощности [30]. При нерегулярном нагружении, характеризуемом непрерывной спектральной плотностью, энергия процесса с частотой еоу,- может быть заменена эквивалентной (по средней использованной долговечности) энергией, характеризующей процесс нагружения на другой частоте. В частности, на некоторой характеристической частоте <в/(,--ч).

Описанные закономерности формирования усталостных бороздок позволяют дать объяснение многим закономерностям процесса роста трещин при регулярном и нерегулярном нагружении. Рассмотрим два примера [158, 159].

Представленные примеры иллюстрируют достоверность описания закономерности событий в вершине усталостной трещины за счет ротаций объемов материала в полуцикле разгрузки. Это приводит к созданию разнообразных профилей усталостных бороздок на разных этапах роста трещины и эффекта пластического затупления вершины трещины при нерегулярном нагружении, что приводит к созданию более сложной конфигурации профиля бороздки.

При нерегулярном нагружении возникает дополнительное влияние на рост трещины переходных режимов нагружения, которые усиливают или ослабляют влияние асимметрии цикла. Это приводит к возникновению переходных процессов в пределах нескольких циклов нагружения после смены режима. Уменьшение минимального напряжения, что соответствует увеличению асимметрии цикла без изменения максимального напряжения цикла, в течение нескольких переходных циклов нагружения сопровождается постепенным увеличением, а далее — снижением шага усталостных бороздок. Аналогичным образом реализуется переход от меньшего к большему максимальному напряжению при неизменном минимальном напряжении цикла, как в случае однократного изменения режима, так и в случае его многократного изменения в направлении роста трещины. Наличие зоны пластической деформации в вершине трещины порождает эффекты взаимного влияния нагрузок на переходных режимах нагружения. Наблюдаемые флуктуации обусловлены неравномерностью протекания переходных процессов вдоль всего фронта трещины. Вносимое возмущение на переходном режиме нагружения материала в процесс роста трещины в результате возрастания размаха напряжения первоначально реализует более интенсивное повреждение материала в срединной части образца. Только после выравнивания распределения энергии вдоль всего фронта трещины в течение некоторого периода циклического

ного описания кинетического процесса роста трещин, когда известны эффекты взаимного влияния переходных процессов нагружения на развитие трещин при нерегулярном нагружении.

Средняя величина прироста трещины за один период изменения амплитуды напряжения по результатам измерения расстояния между двумя соседними максимальными величинами шага усталостных бороздок совпадает с СРТ, определявшейся в испытаниях в виде прироста трещины по боковой поверхности образца за некоторое число периодов изменения амплитуды напряжения (рис. 8.10в). Для рассмотренных соотношений Я,а при монотонном периодическом изменении амплитуды напряжения закономерности роста трещин качественно аналогичны выявленным ранее при нерегулярном нагружении в условиях одноосного растяжения или изгиба.

Вместе с тем при нерегулярном нагружении в условиях, отличающихся от принятых выше, использование обобщенной диаграммы приводит к результатам, в ряде случаев не соответствующим экспериментальным данным. В этом случае для расчета циклических напряжений и деформаций могут быть применены дифференциальные соотношения теории течения [93].

Рис. 3.3. К расчету повреждений на нерегулярном нагружении: а — пример нерегулярного режима нагружения; б — гипотетическая диаграмма пластического деформирования

Отметим, что при несинхронном изменении отдельных компонентов напряжений или при нерегулярном нагружении теоретические петли гистерезиса могут приобретать сложное очертание, причем возможны петли, вложенные одна в другую. При этом работа, совершаемая какой-либо отдельной компонентой девиа-тора напряжений, может быть (при общей положительной работе) также и отрицательной. Если при положительной работе обход петли гистерезиса в порядке возрастания номеров точек совершается по часовой стрелке, то при обходе против часовой стрелки работа должна считаться отрицательной и вводиться в общую сумму с соответствующим знаком.

грамм циклического деформирования. При нерегулярном нагружении используется деформационно-кинетический критерий накопления усталостных и квазистатических повреждений [6, 9], позволяющий выполнить расчеты на долговечность при малоцикловом нагружении.

РАСЧЕТ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ ПРИ НЕРЕГУЛЯРНОМ НАГРУЖЕНИИ 515

Падение М2 ит^при уменьшении ez вызывается быстрым падением индикаторной мощности гидромотора при маломеняющихся потерях. На фиг. 39 заштрихована область самоторможения, в которой работа гидромотора невозможна. К. п. д. гидромотора при прочих равных условиях менее к. п. д. насоса. Все эти обстоятельства заставляют в гидротрансформаторах использовать ; нерегулируемый гидромотор или реже регулируемый в узких пределах. На фиг. 40 показана регулировка гидротрансформатора изменением е^ и е% при /Zj = const для максимального перепада, принятого за 1, и в два раза меньшего, соответствующие которому кривые на фиг. 40

Нерегулируемый гидромотор

/ — регулируемый насос; 2 — распределитель; 3 — делитель расхода; 4 — нерегулируемый гидромотор; 5-—регулируемый гидромотор; 6 — клапан противодавления

регулируемый насос (^i = var) и нерегулируемый гидромотор (q2 = const);

На рис. 297 показана схема гидропривода валков прокатного стана. Короткозамкнутый электродвигатель (обычно большой мощности) с большими вращающимися массами приводит во вращение аксиально-поршневой насос / переменной производительности, который питает радизльно-поршневой нерегулируемый гидромотор. Реверс этого гидромотора осуществляется четырехходовым трехпозпшюнным золотником. От перегрузок в процессе регулирования гидропривод защищен предохранительным клапаном, включенным между двумя обратными клапанами, как показано на схеме. В качестве примера [71] можно указать конструкцию, в которой давление, развиваемое насосом, р = — 200 ат, расход изменяется в пределах 2—200 л/мин, что дает изменение числа оборотов гидромотсра 10—1000 в минуту.

/ — основной насос; 2 — клапаны подпитки; 3 — сливной клапан низкого давления; 4 — предохранительные клапаны магистрали высокого давления; 5 — нерегулируемый гидромотор, 6 — фильтр; 7 — предохранительный клапан насоса подпитки; 8 — насос подпитки; 9 — управляющий золотник; 10 — поршень гидроусилителя

В металлорежущих станках применяются главным образом гидроприводы первой и четвертой комбинаций: регулируемый насос — нерегулируемый гидромотор или регулируемый на-

На рис. 7.14 показана принципиальная схема следящего привода, охваченного обратной связью. По этой схеме следящий гидропривод включает регулируемый насос Н, нерегулируемый гидромотор Г, измеритель угла поворота вала гидромотора И, сравнивающее устройство V, к которому подается задающее воздействие в виде задаваемого угла поворота ф, фактический угол поворота выходного вала гидромотора 6, усилителя угла рассогласования У и гидроусилителя Я, выполняющего функцию регулятора. Сравнивающее устройство может быть выполнено в виде механического дифференциала, электронного индикатора или дискриминатора. Вся цепь обратной связи, включающая измеритель И, сравнивающее устройство и усилитель У, может быть выполнена с применением электронных устройств или потенциометров, или в виде жесткой механической связи. Точно так же и внутренняя обратная связь гидроусилителя может быть выполнена либо при помощи жесткой механической обратной связи, либо при помощи потенциометров, сельсинов или вращающихся трансформаторов.

Таким образом, при испытании давление в гидросистеме создается нагружением гидромотора 4 электротормозом 5. Это достигается изменением объемной постоянной гидромотора 4 и регулированием возбуждения машин постоянного тока 5 и 7. На стенде может быть применен и нерегулируемый гидромотор, тогда нагрузка устанавливается только изменением возбуждения машин постоянного тока.

Нерегулируемый насос и нерегулируемый гидромотор 2 Q+ °- «maxP QL*

Уравнение (9.4.6) можно распространить на привод, в котором вместо гидроцилиндра двигателем служит нерегулируемый гидромотор. Для этого следует вместо площади S поршня ввести характерный объем WM гидромотора. Для гидропривода с регулируемым гидромотором, в напорной линии которого давление и расход (ft,, QM) постоянны, П'=0 и n+=GM/(wMeM) и уравнение статической характеристики