Критерии за ефективност и подробности за изчисление
Основните критерии за ефективност и изчисляване подробности
Под Задачи ", машинни части"
критерии за изпълнение: якост, еластичност, устойчивост на износване, устойчивост на топлина, устойчивост на вибрации.
При избора на критериите за изчисляване, поради естеството на (режим недостатъчност) на фрактурата, характерни за този или онзи детайл на продукта. По този начин, за монтиране на винтове оперативност основен критерий е силата, за вретена - устойчивост на износване, вал - скованост.
Най-важният критерий изпълнение е силата. т.е. Детайли способност да устои на счупване или да причини неприемлива пластична деформация при натоварвания, приложени към него. Това е абсолютен критерий. Той трябва да отговаря на всички детайли.
Основи на якостни изчисления, преподавани в курса "Съпротивление на материалите". В дисциплината "Машинни части" общи методи за изчисляване на якост се разглеждат в приложението към специфичните детайли и да им даде форма на инженерни изчисления. На практика, изчисленията за якост прилагат при номинални напрежения на фактори за безопасност или вероятност непрекъсната работа.
Изчисленията на напрежение Рейтинг
Изчисленията при номинални напрежения като предварителен подбор за основните размери (за проектиране на изчисленията). По този начин се използва номинален оперативен (σ, τ) и се оставя ([σ], [τ]) напрежение, за да отговарят на условията на:
- нормалната стрес: σ ≤ [σ]
- срязващи напрежения: τ ≤ [τ]
Тези изчисления са най-лесни и удобни за изграждане Поуки от натрупване на напрежения данни в доказани дизайн работи в близки или подобни условия. Най-полезните такива данни за масово производство машини, експлоатационен опит, което е страхотно.
коефициенти за сигурност Изчисленията
За разлика от изчисляването на номиналните напрежения са взети под внимание в явна форма на отделните фактори, влияещи на опън: концентрация на напрежение, разликата в размера на части и прототипи наличие на подкрепления, и следователно по-точни. Въпреки това, тези изчисления се съхраняват конвенция, тъй като коефициентът за безопасност се изчислява за някои от характеристиките на традиционните материали и ценности на натоварване.
Изчисляване на вероятността за работа безаварийна
Структурите, които отговарят за извършване на изчисление вероятност непрекъсната работа. За широк прилагане на този метод изисква надеждна статистическа натрупване на материал от текущото натоварване и физико-механични характеристики на материалите.
Важно при изчисляване на якост е точното идентифициране на действителните експлоатационни натоварвания.
Натоварването в качеството на частите и продуктите
Load, определяне на състоянието на стрес компоненти могат да бъдат разделени на постоянни и променливи във времето. Постоянните товар: тегло (в транспорта и подемно-транспортните машини). налягане на течността или газа от първоначалното затягане резба ставите, пластично деформиране сили нитове.
Основните механичните характеристики на материалите (добив якост ReH. Якост на опън Rm), измерени при постоянно напрежение.
Колебания в резултат на периодични промени в товарене и натоварване напрежения, съответно. Продължителността на един период се нарича зареждане цикъл и обозначава Т. Натоварването с един максимум и минимум един спрямо същия период на постоянно параметри цикъл, наречени редовно зареждане.
Характерна част е от напрежението цикъл - набор от последователните стойности на напрежение в продължение на един период от промените в редовното натоварване. напрежение цикъл (фиг. 1) се характеризира с максимална σmax. σmin минимум и средни натоварвания σm, амплитудата σa на стрес, за период Т. коефициент асиметрия R:
Основните стрес цикли (фиг. 1). и - Асиметрични (закрепващи винтове, пружини). б - otnulevoy (зъб на зъбно колело). в - симетрично (валове, въртяща ос).
Унищожаване на машинни части, дълго време се подлага на променливи действие настъпва стрес при много по-ниски напрежения в якостта на опън или граница на провлачване.
Под действието на променливо напрежение с необратими изменения на физичните и механични свойства на материала - увреждането на умора (образуване на микропукнатини, тяхното развитие и разграждане на материала). Процесът се нарича умора натрупване щети.
В броя на натоварващите цикли, на възраст подчертаха части за фрактура умора, се нарича цикличен издръжливост. което може да се определи с помощта на криви умора.
Умора криви, получени експериментално чрез определяне на различни стойности на тестовите проби подчертават σ = σmax (фиг. 2) и определяне на броя на N цикли, където има тяхното унищожаване. Умора криви описват експоненциалната функция:
където: В - константа, съответстваща на условията на експеримента.
Характеристики на критерии за ефективност
Твърдост - подробности за способността да устои на промяна във формата и големината на товара. Ролята на този критерий за изпълнение се увеличава поради факта, че на якостните характеристики на материалите (например, стомана) непрекъснато се подобряват, като по този начин намаляване на размерите на части, и еластични характеристики (модул на еластичност) не се променят. По този начин, якостта на опън Rm от легирана стомана през последните 50 години се увеличи от 500 до 1500 МРа при постоянна стойност на модула на еластичност Е = 2,1 х 10 май МРа.
Практическо изчисления на твърдост се извършва под формата на ограничени еластични деформации в границите, разрешени за специфични работни условия.
Прецизирането на изчисленията на здравина и твърдост на части се използват различни методи за решаване на проблемите на еластичност, по-специално метод на крайните елементи (FEM). Този метод се осъществява на компютър с голяма памет и висока скорост.
Устойчивост на износване - материалното имущество, за да са устойчиви на вода. При износване се отнася до процеса на разрушаване поради триене и отделяне на материал от твърда повърхност, която се проявява в постепенна промяна в размер или форма.
Носят резистентност зависи от физико-механичните свойства на материала, топлинна обработка и грапавост на повърхността стойностите на налягането на налягане или на контакт, плъзгащи скорост, наличието на лубрикант, режим на работа и т.н.
Амортизация - носят резултати. Износването сдвояване променя характера увеличава хлабини в подвижни стави, причинявайки шум, намалява дебелината на покритието, намалява силата на части. Wear може да бъде намалена, ако се разделят на триене части на лубрикант. Плъзгащите лагери с помощта на хидродинамични изчисления определят необходимата дебелина на слоя масло. За сравнително бавно движещи се части (направляващите средства, шпиндели) с помощта на хидростатични контакт: масло в зоната на взаимодействие се подава под налягане.
Universal и общоприет начин на изчисление да се носят не. В повечето случаи, изчислението се извършва под формата на ограниченията, които съществуват р налягане на звената за контакт:
Изследване на контактното взаимодействие на твърди частици по време на тяхното относително изместване се занимава с нова наука Tribotechnics.
Топлинно съпротивление - капацитет на структурата да функционира в рамките на предварително определена температура за предварително определен живот.
Отоплителни части по време на работа на резултатите от машини в:
- Намаляване на механичните характеристики на материала и появата на пластична деформация - пълзене. Стоманени части, работещи при температури под 300 ° С Creep не се броят.
- пропуски намаляване на частите на чифтосване и движимо, като следствие, алчен, изземване, засядане.
- Намаляване на вискозитет на маслото и капацитет на петрола филми, носеща товара. С повишаване на температурата, вискозитетът на минералното масло на маслата намалява кубичната параболата - много рязко.
За да се гарантира, че режимът на топлина се извършва топлинни изчисления (изчисления и вълна червяк, плъзгащи лагери). В този случай представлява уравнението на топлина баланс (поколение топлина за единица време се равнява пренос на топлина) и се определя средната постоянна температура по време на работата на машината. За да се увеличи топлината трансфер ребра осигуряват охлаждане, принудително охлаждане или увеличи размера на корпуса.
Вибрация - проектиране способността да работят в диапазона от режима достатъчно далеч от резонанс.
Вибрации намаляване на качеството на машините, увеличаване на шума, предизвикват допълнителни напрежения в детайлите. Особено опасни резонансни вибрации.
Във връзка с увеличаването на скоростта на колите увеличава риска от вибрации. Поради това, изчисленията на вибрации стават все по-важни.
Периодична промяна на външни сили в бутални машини или сили от небалансирани въртящите се части, от производствените грешки предизвика принудени трептения. Когато честотата на съвпадение или множеството принуден вибрации и естествени честоти на явлението резонанс се наблюдава.
В резонанс, амплитудата на трептене достига високи стойности - е унищожена. Можете да работите в зоните за преди или след резонанс. Преминете през зоната на резонанс трябва да бъдат приложени бързо.
Изчисленията за вибрациите на устройството като цяло. Те се свеждат до определяне на естествените честоти на механичната система и да гарантира тяхното несъответствие с честота принудени трептения.
Устройство за намаляване на вибрациите включва маховици, еластични гасене елементи и амортисьори разсейване вибрационна енергия.