Невысоких температур

Червячные передачи дороже и сложнее . зубчатых, поэтому их применяют, как правило, при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами с большим передаточным отношением. Пониженный КПД, склонность червячных передач к заеданию ограничивают их применение областью средних мощностей (до 60 кВт) и невысоких скоростей (до 25 м/с). Поэтому червячные передачи нашли применение в подъемно-транспортных машинах, в станкостроении.

Деление области II диаграммы по критерию &Ка или соответствующей ему скорости va можно обосновать также и по следующим соображениям. Область II характеризуется разрушением по механизму отрыва, которому соответствуют специфические чисто усталостные фрактографические особенности: усталостные микрополосы (бороздки). Полученные экспериментальные данные (рис. 4) показывают, что для сравнительно невысоких скоростей роста трещины (особенно ниже 10~4 мкм/цикл для стали) ширина бороздок практически постоянная (или мало меняется) и не зависит от макроскорости (или &.К). Начиная со скорости va, соответствующей ДЖо (рис. 3 и 4), значение микроскорости (ширины бороздки), приблизившись к величине макроскорости, начинает возрастать и почти совпадает с кинетической диаграммой разрушения или не-

Чувствительность материала к истории предшествующего нагружения в области невысоких скоростей нагружения часто описывается с помощью интегральных уравнений Вольтерра [35, 178]

Позднее во ВНИИПТМАШе [212] был испытан и последний типоразмер дискового тормоза, устанавливаемый на механизмах подъема талей грузоподъемностью 3 и 5 т, — тормоз ТВ-5. Для проверки эксплуатационных качеств электроталей ТВ во ВНИИПТМАШе неоднократно проводились обследования их работы в эксплуатационных условиях. При этом были установлены средние величины числа включений механизма подъема и веса поднимаемого груза, приведенные в табл. 98. Характеристики испытанных электроталей приведены в табл. 99, из которой видно,, что вследствие весьма невысоких скоростей подъема (большого передаточного числа редуктора) маховой момент поступательно движущегося груза составляет для тали ТВ-0,5 19% от махового момента вращающихся масс, для тали ТВ-2 — 7,7% и для тали ТВ-5—около 7%.

Отверстия в листовых заготовках выполняют специально заточенными сверлами при применении невысоких скоростей; смазка производится охлаждением сульфированным или хлорированным маслом. При холодной резке толстых листов из высокопрочных сплавов получается неудовлетворительная кромка среза, требующая дополнительной зачистки. Качество кромки можно значительно улучшить применением нагрева до 300—400° С.

Следующим этапом расчета является определение площади лучевоспри-нимающих поверхностей Нл топки, обеспечивающих восприятие рассчитанного количества тепла (?л или температуры газов •&?, покидающих топочную камеру. Расчет производится на основании уравнения лучистого теплообмена; конвективный теплообмен в явном виде не учитывается из-за относительно невысоких скоростей движения газов в топочной камере.

Теплообмен в форсуночных камерах не отличается высокой интенсивностью, для подачи воды в форсунки требуется давление в несколько килограммов-сил на квадратный сантиметр, что в ряде случаев связано с установкой насоса и соответственно дополнительным расходом электроэнергии. Форсуночные камеры громоздки, что вызывается необходимостью применения невысоких скоростей газов для предотвращения заметного уноса капель.

В полых форсуночных аппаратах тепло- и массообмен происходит в полой контактной камере на поверхности многочисленных капель, образующихся при подаче воды под давлением через форсунки. Поверхность капель зависит от давления воды перед форсунками, диаметра форсунок, их конструкции и т. д. Поверхность тепло- и массообмена может быть при этом достаточно развитой, однако часть мелких капель, представляющих наибольший интерес с точки зрения теплообмена, уносится с газами, и их последующее улавливание затруднительно. Теплообмен в форсуночных камерах не обладает высокой интенсивностью, для подачи воды в форсунки требуется давление в несколько атмосфер, что в ряде случаев связано с установкой насоса и с дополнительным расходом электроэнергии. Форсуночные камеры громоздки, что вызвано необходимостью невысоких скоростей газов для предотвращения заметного уноса воды в газоходы. Для их использования необходима установка наиболее эффективных каплеуловителей, часто создающих значительное аэродинамическое сопротивление.

теплообмена для определения коэффициентов теплоотдачи может быть использована формула (3), которая получена в области невысоких скоростей теплоносителя при отсутствии перегрева ядра потока сверх Ts.

Максимально достижимая скорость в сильной степени зависит от нагрузки, что является существенным недостатком привода и ограничивает область его применения. Эта область находится в зоне невысоких скоростей и нагрузок.

По мере развития а -> 7-превращения аустенитные области, растущие в виде игл от разных границ исходных зерен, смыкаются, образуя монолитные участки у-фъзы, металлографически зачастую не обнаруживающие общности ориентировки кристаллов. Тем не менее дальнейшее передвижение границы новой фазы происходит также кристаллографически ориентированно. Об этом свидетельствует "гребенка", которой нередко окаймлены монолитные участки [ 116]. Высокотемпературные рентгеновские исследования показывают, что для отожженной стали в условиях невысоких скоростей нагрева между ск- и 7-Фазами соблюдаются взаимные ориентировки. Однако степень рассеяния внутризерен-ной текстуры в этом случае выше, что, возможно, объясняется большей степенью разориентировки кристаллов ос-фазы в отожженной стали [1171.

К сожалению, цикл насыщенного водяного пара обладает весьма низким КПД из-за невысоких температур насыщения. Например, при давлении 9,8 МПа температура насыщения составляет 311 °С. При температуре холодного источника, равной 25 °С, т,Карно=1 — — (273 + 25)/(273 + 311) = 0,49. Дальнейшее увеличение температуры Т\, а значит, и давления р\ не имеет смысла, ибо, мало увеличивая КПД, оно приводит к утяжелению оборудования из условий прочности,' а также к уменьшению количества теплоты q\, забираемой каждым килограммом воды в процессе испарения 5-1 (из-за сближения точек 5 и / на рис. 6.6 и 6.8 по мере повышения температуры). Это значит, что для получения той же мощности необходимо увеличивать расходы воды и пара, т. е. габариты оборудования.

Деформационное старение развивается после холодной деформации при последующей выдержке при нормальной температуре и особенно при нагреве до относительно невысоких температур (например, для технического железа до 470 К). Деформационное старение возможно как в слабо пересыщенных, так и равновесных сплавах типа твердых растворов внедрения, в которых не происходит закалочное старение (например, в железе с содержанием углерода менее 0,006% и азота менее 0,01%). Механизм деформационного старения отличен от закалочного. Деформационное старение связано не с выделением какой-либо фазы, а с сегрегацией растворенного элемента на дислокациях, образовавшихся в процессе деформации. На них образуются облака Кот-трелла. При последующей пластической деформации для движения дислокаций необходимо вырывание их из облаков Кот-трелла. Последнее требует повышения усилий для деформирования, что и служит причиной упрочнения сплава.

строением либо при обычной температуре, либо при нагреве до сравнительно невысоких температур. Наличие кубиче-

Иногда в теплотехнических расчетах, не требующих большой точности, особенно если они относятся к явлениям, проходящим в области сравнительно невысоких температур и при небольших интервалах, не считаются с изменением теплоемкости от температуры, принимая, что значения теплоемкостей одинаковы во всех интервалах температурной шкалы. Пренебрегая, c=r(t)=Const таким образом, изменением теплоем-————— кости в зависимости от температуры, ее считают величиной постоянной. Для наглядности изобразим это в диаграмме. Возьмем прямоугольную си-

Для тех расчетов, в которых теплоемкость считают постоянной величиной, можно пользоваться помещенными в табл. 1-5 значениями киломольных теплоемкостей. Эти значения хорошо согласуются с опытными данными, получаемыми при невысоких температурах (порядке! О — 100° С).

Эффективным направлением является использование в различных частях сварных конструкций разнородных материалов, наиболее полно отвечающих требованиям эксплуатации, применение двухслойного проката со специальными свойствами облицовочного слоя и других сочетаний. Примером может служить ротор газовой турбины. По ободу диск ротора подвергается действию высоких температур и относительно небольших усилий, а центральная часть работает в условиях невысоких температур и воздействия больших усилий. Подобрать материал, одинаково хорошо работающий в этих условиях, очень трудно. Поэтому целесообразно изготовить сварной ротор: центральную часть из высокопрочной стали перлитного класса, а обод диска из жаропрочной аустенитной (рис. 6.21).

Нагревательной поверхностью является экономайзер 18, предназначенный для подогрева или для подогрева и частичного испарения питательной воды, поступающей в котел. В соответствии с этим различают экономайзеры некипящего или кипящего типа. Экономайзер располагают в зоне относительно невысоких температур в конвективной опускной шахте, они являются конвективными поверхностями нагрева.

К сожалению, даже цикл Карно насыщенного водяного пара обладает весьма низким КПД из-за невысоких температур насыщения. Например, при давлении 9,8 МПа температура насыщения составляет 31 ГС. При температуре холодного источника, равной 25°С,т]«<арно:=1— — (273 + 25)/(273 + 311)=0,49. Дальнейшее увеличение температуры T\t а значит, и давления р\ не имеет смысла, ибо, мало увеличивая КПД, оно приводит к утяжелению оборудования из условий прочности, а также к уменьшению количества теплоты
Нагревательной поверхностью является экономайзер 18, предназначенный для подогрева или для подогрева и частичного испарения питательной воды, поступающей в котел. В соответствии с этим различают экономайзеры некипящего или кипящего типа. Экономайзер располагают в зоне относительно невысоких температур в конвективной опускной шахте, они являются конвективными поверхностями нагрева

Термопары с высокой термоэлектродвижущей силой. Для особо точных измерений сравнительно невысоких температур применяются термопары с высокой термоэлектродвижущей силой. Известны для этой цели термопары, в которых положительными термоэлектродами служат медь, железо, хромель и отрицательными — копель, константан, алюмель. Наиболее высокой термоэлектродвижущей силой обладает термопара хромель—копель, затем медь—копель, железо — копель, медь — константан и хромель — алюмель. Длительная устойчивость термоэлектрических характеристик термопар с медным электродом сохраняется при температуре не выше 300—400° С и с Копелевым электродом не выше 500— бОО° С. Хромель-алюмелевая термопара может работать длительно при 900° С.

Линейная зависимость сопротивления от 1пе может быть связана с термоактивируемыми процессами преодоления барьеров одного типа на пути движущихся дислокаций и для невысоких температур (при которых можно пренебречь процессами релаксации, т. е. изменением структуры материала во времени при постоянной величине деформации). Величина ла является функцией величины пластической деформации и скорости деформации: ца=ца(еп, еи). '