Чугуны под напряжением

При прокладке трубопроводов, несмотря на соблюдение правил и инструкций, возможны ошибки, которые на первый взгляд кажутся незначительными, но которые в соответствующих условиях могут привести к авариям. Так, неучтенные напряжения материала трубопроводов в сочетании с напряжениями ири монтаже могут вызвать поломку менее прочных элементов трубопровода, например чугунных запорных устройств в стальных трубопроводах, нарущение плотности запорных устройств вследствие перекашивания уплотняющих поверхностей, разрывы под воздействием дополнительных напряжений ири понижении температуры окружающей среды и т. д. Неправильная прокладка трубопроводов, выбор неподходящих способов компенсации температурных деформаций в системах, монтаж последних в ненадлежащем месте, применение труб из непригодных материалов для данных условий низких температур — все это может привести к авариям. На рис. ХПМ пока [c.296]

Цилиндры. Они бывают различной конструкции в зависимости от давления, производительности, схемы и назначения компрессора. Цилиндры на давление до 50 ат отливаются из чугуна, на дав-лени 50—150 ат— из стального литья, а иа давление выше 150 ат выполняются из поковок углеродистой и легированной сталей. Рабочая поверхность стальных цилиндров образуется запрессованной втулкой ( сухого типа), изготовленной из перлитового чугуна. Для облегчения запрессовки внешнюю поверхность втулки делают ступенчатой. Применяют также свободную посадку втулок втулку изготовляют с таким зазором, чтобы создалась напряженная посадка вследствие теплового расширения втулки во время работы компрессора. Крепится втулка в цилиндре только е одного конца буртом. Второй конец ее не закреплен и может перемещаться в осевом направлении при изменении температуры в цилиндре комп- [c.197]

Эти крепления располагают таким образом, чтобы снять нагрузку с труб, арматуры, присоединительных штуцеров машин и аппаратов, а также с обслуживающих площадок, установленных на колонных аппаратах жестко закрепить свободные концы трубопроводов и закрепить все их повороты, снять напряжения изгиба с чугунной и неметаллической арматуры. [c.211]

Горячую сварку чугуна выполняют после предварительного подогрева всей свариваемой детали. Предварительный подогрев снижает напряжение детали и, таким образом, позволяет исключить образование трещин в сварном шве. При горячей сварке [c.83]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Чугунные цилиндры редко выходят из строя из-за появления усталостных трещин, так как чугун малочувствителен к концентраторам напряжений. Однако в процессе эксплуатации у них появляются трещины, главным образом в местах клапанных окон вследствие чрезвычайно большого затягивания клапанов. Для стальных кованых и литых цилиндров характерно усталостное разрушение в результате длительной эксплуатации. Усталостные трещины образуются по галтелям, в местах концентраций напряжений, в клапанных окнах и головках [20]. [c.131]

Наплавка. Ремонт способом наплавки применяют для восстановления поверхности стальных, чугунных, бронзовых и свинцовых деталей, баббитовых вкладышей подшипников и втулок. Наплавке предшествует снятие изношенной массы детали на металлорежущих станках или опиловкой. После наплавки проводят отжиг детали для снятия напряжения н механическую обработку ее на требуемый размер. [c.266]

Крепление поршня на штоке должно быть напряженным в целях исключения возникновения осевого зазора и возможности ударов между упорным буртом или гайкой штока и поршнем под действием нагрузок, прн которых шток растянут, а поршень сжат. Образованию зазора способствует различие температурных деформаций штока и поршня. Площадь упорной поверхности бурта выбирают исходя из давления газа на поршень. Для поршней, выполненных из чугуна, значение допускаемого удельного давления не более 40 МПа, а для стальных поршней — не более 100 МПа. При выполнении поршней из алюминиевых сплавов в соединениях со штоком со стороны упорного бурта и крепежной гайки с целью снижения удельных давлений применяют промежуточные стальные кольца. Резьбу на штоке для уменьшения концентрации напряжения выполняют мелкой и со скругленными впадинами. Для увеличения прочности штока резьба выполняется путем накатки после термической обработки. По условиям работы сальника шток изготавливают с поверхностным упрочнением, а затем шлифуют и полируют. Для повышения поверхностной твердости и износоустойчивости производят азотирование. [c.177]

Для чугунных поршней допустимое напряжение лежит в пределах от 30 до 35 МПа. Если поршень имеет ребра, то можно допускать напряжение до 100 МПа. Для поршней из алюминиевого сплава с ребрами Оиз = 50 МПа, а без ребер — 15 МПа. Диаметральный зазор 6 между чугунным поршнем и цилиндром в холодном состоянии может быть принят округленно б = (0,8ч-- 1,2) 0/1000. Для алюминиевых поршней требуется зазор удвоенной величины. [c.180]

Условное расчетное напряжение изгиба в плоских стенках дискового поршня определяется по формуле (6.4), где г — радиус эквивалентного круга, равного по площади сектору между двумя смежными ребрами. Предельное напряжение должно быть для чугуна 35 МПа, стали — 100 МПа, алюминиевого сплава — 15 МПа. Полые дисковые поршни подвергают гидравлическому испытанию внутренним давлением. [c.182]

Чугунные цилиндры компрессоров кроме рабочей полости имеют водяную рубашку, клапанные коробки и каналы, соединяющие их со всасывающим и нагнетательным патрубками, и представляют собой сложные отливки. Переднюю торцовую стенку цилиндров двойного действия, обращенную к раме, отливают иногда заодно с корпусом цилиндра, но целесообразнее выполнять ее в виде съемной крышки. Это дает возможность применения расточных станков, обеспечивающих необходимую точность обработки. Для низких и средних давлений в компрессорах средней и большой производительности чугунные цилиндры часто выполняют составными, состоящими из четырех частей корпуса, двух конических крышек и мокрой втулки, омываемой водой.При этом существенно упрощается изготовление этих частей. Литейные и температурные напряжения в таких цилиндрах намного меньше, чем в цельных. [c.184]

Конструируя чугунные цилиндры следует избегать резких изменений толщины стенок (это может привести к возникновению усадочных раковин и значительных литейных напряжений). Сопряжения стенок надо выполнять скругленными — это увеличивает податливость стенок и уменьшает усадочные и температурные напряжения. Наличие ребер жесткости между внутренней и наружной стенками цилиндра увеличивает напряжения и при водит к образованию трещин. [c.184]

В конструкциях чугунных цилиндров сопряжения стенок следует выполнять скругленными (см. рис. Х1.21)—это увеличивает податливость стенок и уменьшает усадочные и температурные напряжения. [c.285]

Для цилиндров простой формы с клапанами в крышке при отливке из чугуна повышенной марки допускаемое напряжение может быть принято 25—40 Мн м . [c.321]

Величины эквивалентных напряжений для чугунных цилиндров должны быть не выше 20—35 Мн м (верхние значения — для чугунов повышенной прочности). Для мокрых втулок допускаются напряжения 30—50 и для сухих — 60—80 Мн м . [c.323]

В чугунных цилиндрах наибольшие температурные напряжения возникают в сопряжениях неохлаждаемой стенки нагнетательных клапанных коробок или каналов со стенкой водяной рубашки. При разности температур нагнетаемого газа и воды в 100 эти напряжения достигают 50 и более. Для уменьшения их следует придавать стенкам клапан- [c.324]

Условное расчетное напряжение изгиба в плоских стенках дискового поршня определяют по формуле (УИ.96), подставляя в качестве г радиус эквивалентного круга, площадь которого равна площади сектора между смежными ребрами. Величина напряжения должна быть не выше для алюминиевого сплава 15 Мн м , чугуна 35 Мн м и стали 100 Мщм . [c.399]

Л-110° С -140° С В-180° С. /—чугун (напряжения сняты) 2—чугун (нормальный) 3—углеродистая сталь 4—хромоникелевая сталь 17-11 (Еп 58Н) (1,5% Мо 0 45% 51 0,06% С) 5-кортен(0,10% С 0,54% 5 0,40% Мп [c.61]

При расчете стальных оболочек с плавными переходами между сопрягаемыми частями толщииу стенок можно определять с использованием формул безмоментной теории, учитывая только мембранные напряжения. В случае применения сравнительно хрупких материалов, таких как чугун, или наличия в конструкции узлов с резкими переходами расчет следует проводить с учетом краевых напряжений. При этом увеличение толщины стенок должно иметь характер местного усиления зоны действия краевых напряжений. [c.46]

Для сосудов из пластичных материалов (сталь, медь, алюминий) краевые напряжения не очень опасны. Когда местные напряжения превыщают предел упругости, происходит пластическая деформация краев, образуется пластический шарнир и напряжения выравниваются. Краевые и местные напряжения особенно опасны для хрупких материалов, поэтому при конструировании аппаратов из чугуна, ферросилида, керамики и других подобных материалов необходимо избегать острых углов, резкого изменения толщины и других факторов, вызывающих краевые и местные напряжения. [c.35]

Для стальных отливок значения [а] уменьшают для отливок, подвергаюцщхся индивидуальному контролю качества, — в 1,25 раза, для прочих — в 1,4 раза. Нормативные допускаемые напряжения (МПа) для наиболее распространенных марок стали приведены в табл. 4. Нормативные допускаемые напряжения для меди, алюминия и титана в зависимости от температуры стенки приведены в табл. 5. Для чугунных аппаратов допускаемое напряжение определяют по пределу прочности Пв = 4,5. [c.37]

Повреждения пластмассового покрытия различных рукояток устраняются зачисткой, нанесением смеси фаолитовой замазки с графитом, служащим для придания черного цвета, сушки и шлифовки. Для заделки поврежденных участков аппаратуры применяются эпоксидные смолы. Эпоксидные смолы при отверждении образуют хрупкие покрытия. Для снижения их хрупкости и уменьшения внутренних напряжений в состав клея вводятся пластификаторы (полиэфиры, дибутилфталат, тиоколы, трикрезилфталат и др.) в количестве 5—30 частей (по массе). Промышленностью выпускаются эпоксидные компаунды, в составе которых уже имеется пластификатор. Для повыгаения прочности, адгезии и улучшения других свойств в эпоксидный клей вводятся наполнители — порошкообразные и волокнистые материалы, алюминиевая пудра, кварцевая мука или песок, асбест, стекловолокно, графит, стальные и чугунные опилки, тальк. Наполнители снижают усадку и сближают коэффициенты расширения эпоксидной смолы и металла. [c.179]

На рис. 2.20,а изображена схема восстановления изношенных поверхностей, а на рис. 2.20,6 - поперечное сечение восстановленной детали. Изношенную поверхность 1 восстанавливаемой цилиндрической детали 2 шлифуют до придания ей цилиндрической формы. После этого на поверхности 1 выполняют насечку в виде ячеек 5, которые полностью заполняют связующим материалом класса пастообразных припоев для пайки стали -чугуна. Затем на поверхность 1 с заполненными ячейками 5 накладывают ленту 3 и прихватывают ее концы контактной сваркой. При этом фебни 6 ячеек плотно прилегают к внутренней поверхности ленты. После прихватки сварочными роликами 4 окончательно приваривают ленту током большой силы (8 -10 кА) и малого напряжения (3,35 В) с одновременным приложением усилия сжатия 1,5 - 2,0 кН. [c.56]

Поршни отличаются многообразием конструкций, но всем им присущи некоторые общие дефекты, особенно узлу соединения поршня со штоком. При эксплуатации в работе поршней наблюдаются следующие неполадки вывертываются на ходу и попадают в цилиндр пробки заглушек чугунных литых поршней, возможно попадание в полость пошня посторонних предметов, которые постепенно пробивают днище поршня и выбрасываются в цилиндр срабатывается несущая поверхность поршней, между поршнем и цилиндром образуется зазор, появляются дополнительные напряжения изгиба в штоке ослабляется посадка поршня на штоке. [c.150]

При ремонте рамы, имеющей толщину, сначала определяют концы трещины и засверливают их сверлом диаметром 6 - 8 мм для устранения концентраций напряжений. Затем подготавливают кромки для ручной электродуговой сварки. Для этого дефектные места вырубают до неповрежденного металла и разделывают кромки под сварку так, чтобы не было острых кромок и углов. При "холодной" сварке с применением шпилек сначала обваривают их концы, а затем поверхность между ними. Во избежание перефева металла сварку выполняют с перерывами. Для такой сварки наиболее целесообразны стальные электроды с обмазкой ОММ-5 или УОНИИ-13 диамефом 3-5 мм. Сварочный ток (в амперах) для этих электродов должен быть равен 35 /, где d - диаметр электрода (в мм). "Холодную" дуговую сварку чугунными электродами выполняют как постоянным, так и переменным токами. Режим дуговой сварки чугунными электродами приведен ниже [c.215]

Фуллерены благодаря своей шаровидной форме, возможно, являются концентраторами напряжений в материале, поэтому задачи раскрытия механизма их формирования и исследование апияния фуллеренов на механические свойства углеродистых чугунов и сталей являются важными в рамках. материаловедения железо-углеродистых сплавов. [c.53]

Секционные конденсаторы- холодильники применяют при больших расходах продуктов и давлениях до 2 МПа при температуре до 300 °С. Поверхность охлаждения образована отдельными трубными пучками (секциями), трубы которых развальцованы в трубных решетках. К решеткам на шпильках крепят литые крышки (стальные или чугунные) с внутренними перегородками для получения требуемого числа ходов потока охлаждаемого продукта. Для холодильников применяют восьми- и двенадцатиходовые секции, для конденсаторов — шести- и восьмиходовые. Для уменьшения температурных напряжений трубная решетка секции со стороны, противоположной вводу охлаждаемого продукта, выполнена из двух половин, а секции установлены на катковые опоры. [c.277]

В кислой среде (pH < 4) диффузия кислорода перестает быть лимитирующим фактором и коррозионный процесс частично определяется скоростью выделения водорода, которая, в свою очередь, зависит от водородного перенапряжения на различных примесях и включениях, присутствующих в специальных сталях и чугунах. Скорость коррозии в этом диапазоне pH становится достаточно высокой, и анодная поляризация способствует этому (анодный контроль). Низкоуглеродистые стали корродируют в кислотах G меньшей скоростью, чем высокоуглеродистые, так как для цементита Feg характерно низкое водородное перенапряжение. Поэтому термическая обработка, влияющая на количество и размер частиц цементита, может значительно изменить скорость коррозии. Более того, холоднокатаная сталь корродирует в кислотах интенсивнее, чем отожженная или сталь со снятыми напряжениями, так как в результате механической обработки образуются участки мелкодисперсной структуры с низким водородным перенапряжением, содержащие углерод и азот. Обычно железо не используют в сильнокислой среде, поэтому для практических нужд важнее знать закономерности его коррозии в почвах и природных водах, чем в кислотах. Тем не менее существуют области [c.107]

Чугун в природных водах и почве вначале корродирует с ожидаемой нормальной скоростью, но в конечном итоге срок его службы заметно больше, чем стали. Кроме значительной толщины металла, принятой для чугунных конструкций, преимущество чугуна обусловлено тем, что он состоит из смеси ферритной фазы (почти чистое железо) и чешуек графита, а в некоторых водах и почвах продукты коррозии цементируют графит. Благодаря этому конструкция (например, водопроводная труба), хотя и полностью прокорродировала, может иметь достаточную прочность, несмотря на низкую пластичность, и продолжать функционировать при рабочих давлениях и напряжениях. Этот тип коррозии называют графитизацией. Он наблюдается только у серых чугунов (или у ковких чугунов, содержащих сфероидальный графит), но не у белых чугунов (цементит + феррит). Графити-зацию можно воспроизвести в лаборатории, выдерживая в течение недель или месяцев серый чугун в очень сильно разбавленной, периодически сменяемой серной кислоте. [c.123]

Вследствие указанных причин точный расчет станин и картеров на прочность практически невозможен. В практике прочностные характеристики корпусных деталей проверяют экспериментально при предварительных испытаниях опытного образца компрессора. Вследствие многообразия и достаточной сложности форм, станины и картеры в основном изготовляют литыми из серого чугуна СЧ18 или СЧ20 по ГОСТ 1412—79. После предварительной обработки, с целью устранения остаточных литейных напряжений, они подвергаются старению. В отдельных случаях применяется литье из сплавов алюминия или сварные конструкции. [c.148]

В качестве материала для изготовления тронковых поршней применяют чугун СЧ25 или СЧЗО и специальные алюминиевые сплавы. Для алюминиевых поршней характерны меньшая масса и меньший коэффициент трения, однако они уступают чугунным по износостойкости. Все поршни подвергают старению. При расчете на прочность днище поршня рассчитывают как сплошную круглую плиту, защемленную по периметру. Условное расчетное напряжение изгиба, возникающее по контуру заделки, определяется по формуле [c.180]

Дисковые поршни (рис. 6.29) применяются только у крейцкопф-ных машин. Литые чугунные поршни делакэт полыми, а днища связывают между собой ребрами. Во избежание возникновения литейных напряжений и усадочных раковин ребра не доходят до внутренней цилиндрической поверхности, образующей стенки поршня. В торцовых стенках поршня имеются специальные отверстия для удаления формовочной земли, которые закрывают пробками. [c.181]

S = D/50 + 0,015 для / 1 = 0,3—0,6 МПа s = р/40 + 0,015 для Pi = 0,6 — 0,8 МПа s = (DpJ2 [а]р) + 0,008 для pi = 4,0 — 4-7,0 МПа при отливке из легированного чугуна, где s — толщина стенки цилиндра, м D — внутренний диаметр цилиндра, м р, — наибольшее внутреннее избыточное давление, МПа [о1р = 224-4-35 — допускаемое напряжение растяжения в зависимости от марки легированного чугуна, МПа. [c.188]

Предельные давления, при которых еще возможно уплотнение поршня кольцами, определяется износоустойчивостью поршневых колец. На рис. VII. 19 показана конструкция цилиндра этиленового компрессора на давление 220 Мн1м с уплотнением поршневыми кольцами. Цилиндры снабжены втулкой, которая выполнена металлокерамической из карбида вольфрама с содержанием 6% кобальта и 0,5% карбида титана и имеет твердость HR 88—92. Посадка втулки с натягом 0,15—0,18 мм выбрана с расчетом, чтобы напряжение сжатия в ней (500 Мн/м ) было значительно выше, чем растяжения под давлением газа. Размер пор в материале втулки не более 3—5 мкм. Класс чистоты поверхности втулки VI2. Высокая точность обработки задана допусками — разпостенность не более 10 мкм, любые отклонения от цилиндричности (конусность, эллиптичность, бочко-образность) — не более 5 мкм. В связи с высоким давлением газа цилиндр выполнен двухслойным. Поршневые кольца — чугунные с запрессованными бронзовыми поясками. Срок службы втулки — 4500 ч, колец — 1500 ч. Этилен, вытекающий через неплотности поршня и охлаждающийся вследствие дросселирования, омывает цилиндр снаружи и отводится через боковую трубу. [c.294]

Напряжения в сухих втулках, возникающие от посадки с натягом, находятся по тем же формулам, но при условии, что = 0. Для чугунных втулок, учитывая повышенную прочность этого материала при сжатии, можно допустить [а]экй 5 100- 150 Мн1м в зависимости от марки чугуна. [c.323]

Напряжение, подсчитанное по этой формуле, не должно превышать для чугуна при днище без ребер 30,0—35,0 Мн1м -, при днище с ребрами 100,0 Мн1м [c.394]

Положение скользящего поршня с несущей поверхностью фиксируют на штоке штифтом или шпонкой. Крепление поршня на штоке должно быть напряженным, чтобы исключить возникновение осевого зазора и возможность ударов между упорным буртом или гайкой штока и поршнем. Зазор может возникнуть вследствие нагрузок, при которых шток растянут, а поршень сжат. Его образованию способствует различие температурных деформаций, связанное с тем, что коэффициент линейного расширения у стали выше, чем у чугуна. Некоторые заводы при посадке на шток дифференциальных поршней значительной длины применяют предварительный нагрев штока на 40—50° С. Во избежание значительной деформации дифференциального поршня можно вместо такого способа крепить к штоку лишь переднюю стенку поршня. В задней стенке поршня шток не закреплен, но уплотнен сальнико.м. В этом случае обеспечивается свобода тепловых и упругих изменений длины поршня и штока. [c.411]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология