ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Повышение надежности конструкций из "Основы расчета и конструирования деталей и узлов пищевого оборудования" Надежностью называют свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки. [c.28] Надежность конструкций в первую очередь определяется прочностью и жесткостью деталей и узлов. Рассмотренные способы облегчения конструкций и уменьшения их материалоемкости, естественно, не должны осуществляться за счет снижения прочности и жесткости. В связи с этим стремятся к применению выгодных профилей и форм, максимальному использованию прочности материала и равномерному нагружению всех элементов конструкции. Повышению надежности конструкций также способствуют повышение жесткости за счет придания деталям и узлам жестких форм, рациональная расстановка опор и т. д. [c.29] Безаварийная работа конструкций в большой степени зависит от обеспечения достаточной циклической прочности деталей. Длительность межремонтного периода зависит от правильной эксплуатации. Это необходимо учитывать при конструировании. [c.29] Повышение жесткости конструкций. Надежность работы конструкции в большой степени определяется жесткостью. Стремясь к уменьшению материалоемкости конструкции, даже при полном обеспечении прочности, можно упустить из виду обеспечение жесткости. В результате могут возникать нагрузки, вызванные недопустимым прогибом конструктивных элементов, остаточными деформациями, повышенным трением, перекосом и заеданием трущихся частей и узлов и т. д. [c.29] Следует иметь в виду, что в большинстве случаев при конструировании приходится сталкиваться с деталями, для которых невозможно рассчитать значения деформаций. [c.29] Под жесткостью в машиностроении понимают способность системы сопротивляться упругому деформированию. Систему считают жесткой, если возникающие перемещения не нарушают ее работоспособности. [c.29] Жесткость конструкции определяется модулями упругости и сдвига, геометрическими характеристиками сечений и длиной деформируемых элементов, видами нагрузок и типами опор. [c.29] Основные способы увеличения жесткости деталей и узлов — замена, если возможно, деформаций изгиба деформациями растяжения— сжатия введение связей между участками наибольших деформаций для деталей, работающих на изгиб рациональная расстановка опор увеличение сечений и усиление заделоч-пых участков, участков перехода от одного сечения к другому и участков сосредоточения нагрузок применение конических и сводчатых форм. [c.29] Повышенная жесткость деталей, которые работают на растяжение— сжатие, в конечном счете определяется лучшим использованием материала при этом виде деформаций. [c.29] На рис. 32 показаны схемы осевого нагружения различных оболочек. Наименее жестким является цилиндр (рис. 32, а). Конус (рис. 32, б) более жесткий, так как его стенки преимущественно работают на сжатие еще более жестки сферическая (рис. 32, в) и яйцевидная (рис. 32, г) оболочки. [c.30] Рещая задачу увеличения жесткости, необходимо найти точки наибольщих перемещений деформируемой детали или узла и ввести конструктивные элементы, препятствующие этим перемещениям и работающие на растяжение — сжатие. Так, цилиндрический аппарат, нагруженный внутренним давлением, можно укреплять элементами жесткости (рис. 33). [c.31] Увеличению жесткости конструкции способствует рациональная расстановка опор. В этом отнощении эффективно возможно большее сближение опор, так как прогиб двухопорной балки пропорционален кубу величины пролета. [c.31] Коленчатые валы на двух опорах (рис. 34, а) отличаются малой жесткостью. В связи с этим приходится усиливать щеки и шейки вала. Жесткость можно повысить введением средней опоры (рис. 34, б) и в еще большей степени введением нескольких опор (рис. 34, в). [c.31] Иногда вводят дополнительную опору или заменяют консольную конструкцию двухопорной. При увеличении жесткости конструкции следует, однако, учитывать необходимость решения других конструктивных задач. [c.31] Для увеличения жесткости детали типа дисков и днищ целесообразно снабжать их прямыми или кольцевыми ребрами (рис. 37). Увеличению жесткости кольцевых ребер способствует увеличение их высоты, расположение их на радиусе с наибольшим углом поворота сечения. [c.32] Емкостные аппараты прямоугольной формы нерациональны из-за низкой жесткости их необходимо часто укреплять ребрами жесткости. Более жестки овальные, эллиптические и особенно цилиндрические аппараты. Жесткость днищ цилиндрических аппаратов определяется формой днища. Наименее жестки плоские днища. Более жестки вогнутые днища, однако при наличии давления в аппарате происходит распор обечайки кроме того, при использовании вогнутых днищ заметно уменьшается рабочий объем аппарата. Применение выпуклых и конических днищ способствует уменьщению радиальных деформаций аппарата. [c.32] Многие аппараты пищевых производств устанавливают на опорных колоннах. [c.33] Повышение долговечности деталей. Долговечность — это свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. [c.34] Усталостная прочность деталей значительно снижается, если деталь имеет ослабления, резкие переходы, входящие углы, слу-л ащие местными концентраторами напряжений. В местах концентрации напряжений происходит разрыхление металла, которое предшествует образованию усталостных трещин. Чем резче переход и чем больше перепад сечений, тем выше местное максимальное напряжение. Концентрация напряжений, вызванная фактором формы, усиливается технологическими факторами. [c.35] Пластические деформации металла при циклических нагрузках, следуя с большой частотой одна за другой и меняя направление, постепенно расшатывают структуру материала и приводят к усталостному разрушению. [c.35] Вернуться к основной статье