Недостаточной прочности

Работоспособность многих деталей механизмов ограничена недостаточной прочностью поверхностных слоев в местах их контакта. Обычно у таких деталей нагрузки передаются че-

Новатор В. И. Жиров предложил конструкцию бесперемычного сверла из стали Р18 (рис. 87), которое имеет три пары режущих кромок с углами при вершине Йф=П6—118°, 2ф1 = 70° и 2ф2=55°. Для облегчения процесса стружкообразования в перемычке прорезается паз шириной 1,5—2,5 мм и глубиной 2 мм. Наличие паза в 2—3 раза уменьшает силу подачи и в 1,5—2 раза — момент сопротивления резания. А это приводит к уменьшению износа сверла и повышению его стойкости (в 2— 8 раза по сравнению со стойкостью стандартных сверл). При сверлении отверстий малых диаметров (менее б—8 мм) также приходится считаться с необходимостью уменьшения осевого усилия в связи с недостаточной прочностью и жесткостью сверла. В этих случаях целесообразно работать с большой скоростью резания при небольших подачах.

Однако применение смол холодного отверждения в тяжелонагруженных механизмах ограничивается недостаточной прочностью этих материалов и жесткостью созданных из них конструкций.

Известно, что 80—90% деталей машин повреждается при их контактных взаимодействиях в эксплуатации, 30-40% предпосылок к досрочному съему изделий с эксплуатации объясняется недостаточной прочностью поверхности деталей, ее низкой износостойкостью, 60-70% контактных и износных повреждений деталей вызвано несовершенством применяемых технологий обработки рабочих поверхностей деталей.

При постройке фундаментов под встряхивающие формовочные машины кирпичную и бутовую кладку применять не следует в связи с их недостаточной прочностью при динамических нагрузках.

При постройке фундаментов под встряхивающие формовочные машины кирпичную и бутовую кладки применять не следует в связи с их недостаточной прочностью при динамических .нагрузках.

Неполадки арматуры нередко вызываются некачественным ремонтом: а) неудовлетворительной обработкой и притиркой уплотняющих поверхностей вентилей, задвижек, обратных и предохранительных клапанов, оставлением на них рисок, раковин и других дефектов; б) оставлением дефектов шпинделя: невыведенных рисок и других повреждений поверхности, овальности и конусности, повреждений резьбы и др.; недостаточной прочностью крепления клапана на шпинделе, чрезмерной жесткостью крепления, препятствующей самоустановке клапана на седле, и т. п.; в) неправильной набивкой сальника или некачественным материалом набивки; г) невнимательным осмотром корпусов и крышек арматуры и оставлением их 'дефектов (волосных трещин, раковин, свищей), оставлением неплотностей посадки седел (колец), дефектов зеркал фланцев и др.; д) недостаточной проверкой герметичности отремонтированной арматуры: односторонней гидравлической опрессовкой, недостаточным давлением опрессовки (меньше 1,25 рабочего давления), неполным удалением воздуха из арматуры при опрес-совке, невнимательным осмотром арматуры под повышенным давлением (5 мин) и после его снижения до рабочего (10— 20 мин для вентилей и 30 мин для задвижек).

Смоляные клеи. В качестве пленкообразующих веществ это/'; группы клеев применяют термореактивные смолы, которые отворждаются в присутствии катализаторов и отвердителей при нормальной или повышенной температуре. Клеи холодного склеивания, как правило, обладают недостаточной прочностью, особенно при повышенных температурах. При горячем склеивании происходит более полное отверждение смолы л клеевое соединение приобретает прочность и теплостойкость. Теплостойкость повышают также введением минеральных наполнителей. Термостойкие клеи получают на основе ароматических полимеров, содержащих гетеро-

Керамические композиты являются перспективными жаропрочными материалами. Они характеризуются высокими температурой плавления и модулем упругости, низкой плотностью, высокими прочностью на сжатие, химической инертностью и устойчивостью к воздействию агрессивных, в частности окислительных, сред, большими запасами сырья. Наряду7 с этим керамические материалы обладают недостаточной прочностью при растяжении, изгибе, циклическом нагружении, повышенной хрупкостью, низким сопротивлением тепловому удару, низкой ударной вязкостью. Введение в керамик}' армирующих волокон позволяет в значительной степени устранить перечисленные недостатки и создать композиты, способные работать в окислительной среде при температурах до 2273 К.

Значения располагаемой мощности приведены к температурам газа перед ТВД и ТНД 750 и 700 °С соответственно. Ограничение температуры газа перед ТНД по сравнению с проектным значением 750 °С вызвано недостаточной прочностью лопаток ступеней ТНД.

Разрезание заготовок на токарных станках выполняют отрезными резцами, которые по конструктивному исполнению могут быть прямыми и обратными. Прямые отрезные резцы имеют длинную и узкую головку для прорезания заготовки до центра и обеспечивают минимальный отход материала в стружку. Однако они обладают недостаточной прочностью и жесткостью, поэтому место реза должно находиться как можно ближе к кулачкам патрона, на расстоянии не более одного диаметра заготовки. Отрезной резец устанавливают строго на уровне линии центров станка и перпендикулярно оси заготовки.

Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента оно характеризуется значительными местными деформациями вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления по поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала. Поэтому применение шпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса.

Шпоночное соединение трудоемко в изготовлении. При передаче вращающего момента его характеризуют значительные местные деформации вала и ступицы, что приводит к неравномерному распределению давления на поверхности контакта посадочных поверхностей вала и ступицы, а также на рабочих гранях шпонки и шпоночных пазов, что, в свою очередь, снижает усталостную прочность вала. Поэтому применение шпоночных соединений должно быть ограничено. Его следует применять лишь в том случае, когда для заданного момента не удается подобрать посадку с натягом из-за недостаточной прочности материала колеса.

в тех случаях, когда прочность пленки на разрыв велика, а адгезия к поверхности металла мала. При недостаточной .прочности пленки появляются пузыри с разрывом (рис. 49, б), что делает пленку газопроницаемой, незащитной, а иод пузырем образуется новая окисная пленка. Такой вид разрушения заметно снижает защитные свойства окисной пленки, о чем свидетельствуют резкие изломы кривой окисления (см. рис. 47). Это может привести также к изменению закона роста пленки: к переходу от параболического закона к сложно-параболическому или линейному закону (см., например, табл. 9).

Некачественная термическая и химико-термическая обработка поверхности зубьев иногда приводит к отслаиванию поверхностных часпищ металла. Отслаивание возможно из-за дефектов поверхностного слоя азотированных или цементованных с последующей поверхностной закалкой зубьев или из-за недостаточной прочности сердцевины, вследствие чего при больших нагрузках происходит продавливание хрупкой кромки. Наличие перегрузок способствует отслаиванию.

Однако в целом ряде случаев приходится сознательно проектировать и изготавливать статически неопределимые механизмы с избыточными связями для обеспечения нужной прочности и жесткости системы, особенно при передаче больших сил. Следует различать избыточные, или добавочные, связи в кинематических парах и в кинематических цепях механизма. Так, например, (рис. 2.13) коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя образует с подшипником А одноподвижную вращательную пару, что вполне достаточно с точки зрения кинематики данного механизма с одной степенью свободы (W = 1). Однако, учитывая большую длину вала и значительные силы, нагружающие коленчатый вал, приходится добавлять еще два подшипника А' и Л", иначе система будет неработоспособной из-за недостаточной прочности и жесткости. Если эти вращательные пары двухподвижные цилиндрические, то

тых передач является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. Во избежание этого явления рабочие поверхности зубьев должны быть рассчитаны на контактную прочность аналогично расчету фрикционных катков. Кроме того, зубья должны быть рассчитаны на в ы-носливость по напряжениям изгиба (при недостаточной прочности на изгиб может произойти усталостный излом зубьев).

по размеру ступицы, насаживаемой на вал детали, и проверяют расчетом на прочность. Все размеры сегментной шпонки (b, h, R, I) выбирают по ГОСТу в зависимости от диаметра вала; затем проверяют соединение на прочность. При недостаточной прочности соединения одной шпонкой по длине ступицы, насаживаемой на вал детали, устанавливают две или даже три сегментные шпонки.

Основной причиной выхода из строя большинства зубчаты х передач является усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зуоьев. Во избежание этого явления рабочие поверхности зубьев доджны РЫТЬ рассчитян" "я ^"нтактн у ю п р^ ч -jj_o_c_?-b— аналогично расчету фрикционных катков! Кроме того, зубья должны быть рассчитаны на выносливость по д а -" Q г и fi M (^Г" недостаточной прочности на изгиб

Рассмотренные типы шпоночных соединений стандартизованы. Размеры сечения (Ь и h) клиновой и призматической шпонок выбирают по ГОСТу в зависимости от диаметра вала, а длину назначают по размерам ступицы, насаживаемой на вал детали, и проверяют расчетом на прочность. Все размеры сегментной шпонки (b, h, R, /) выбирают по ГОСТу в зависимости от диаметра вала; затем проверяют соединение на прочность. При недостаточной прочности соединения одной шпонкой по длине ступицы, насаживаемой на вал детали, устанавливают две или даже три сегментные шпонки.

Для того, чтобы определить напряжения среза, надо представить, как произошло бы разрушение головки вследствие ее недостаточной прочности на срез. Следует помнить, что срез может произойти по границе между противоположно направленными силами, действующими на головку стержня. На рис. 2.50, б изображена схема действия сил на головку со стороны стержня и реактивных сил со стороны опоры. Площадь среза Лср представляет собой площадь поверхности

На рис. 2.51, б представлена схема сил, действующих на одну заклепку. Заклепка в случае ее недостаточной прочности может разрушиться — срезаться по площади круга,