Усталостное разрушение

Выше рассмотренные критерии в основном относятся к статическим нагружениям. В некоторых случаях испытания проводятся циклическим давлением. Нестационарность нагружения приводит к накоплению повреждений в металле и усталостному разрушению. Для трубопроводов характерна малоцикловая усталость [13], ускоряемая наличием коррозионных сред. Рассмотрим основные закономерности разрущения в условиях малоциклового нагружения. [c.132]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ И КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.107]

Проведены сравнительные испытания смазочных свойств минеральных масел с добавками высокодисперсного сульфида молибдена и диалкилдитиофосфатов металлов [117]. Установлено, что при одинаковых условиях (за исключением низких нагрузок) по противоизносным свойствам сульфид молибдена превосходит диалкилдитиофосфат цинка. Разложение сульфида молибдена начинается при более высоких температурах, чем разложение обычных противоизносных присадок (150—200°С), что составляет его существенное преимущество. При сравнительном испытании влияния смазочных масел, содержащих различные металлические соли диалкилдитиофосфатов и сульфид молибдена, на питтинг червячных передач выявлено, что наиболее эффективным в уменьшении усталостного разрушения является сульфид молибдена в концентрации 1,5 % [118]. [c.126]

Отсюда следует, что трещина возникает и даже распространяется до исчерпания конструкцией своей несущей способности. Поэтому знание законов распространения трещины для регулирования роста трещины позволяет контролировать, тем самым, и несущую способность детали. Относительная продолжительность процесса усталостного разрушения образца с трещиной показана на рис.3.3. Штриховкой отмечено время развития трещины усталости в процентах по отношению к общей длительности жизни образца. [c.150]

Рациональное применение присадок для смазочных масел основывается на связи между качеством присадок и необходимым уровнем улучшения качества смазочного масла. Этот уровень определяется предельным состоянием, достигаемым машиной или механизмом и устанавливаемым по различным видам износа механический износ, усталостные разрушения, ползучесть, старение материала, коррозионный износ, химический (коррозионно-механический) износ и др. Химический износ особенно значителен при использовании присадок химического действия. [c.129]

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.27]

Колебания скорости потока в трубопроводах и пульсации давления, обусловленные неравномерной подачей, порождают ряд нежелательных явлений в насосных установках. Появляется вибрация в трубопроводах, а колебания напряжений в деталях трубной обвязки приводят к усталостным разрушениям. Пульсации давления могут неблагоприятно отражаться на технологическом процессе. Чтобы максимум переменного давления не превышал допускаемое для данной гидравлической системы (трубы, соединения, уплотнения), в ряде случаев приходится снижать мощность насоса ниже располагаемой. Колебания давления во всасывающем тракте — причина нарушения процесса всасывания, снижения наполнения цилиндров жидкостью или даже полного прекращения (срыва) подачи. [c.113]

Увеличение мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении массы и габаритов (на единицу продукции) приводит зачастую к снижению жесткости конструкций и, как следствие, к вибрациям повышению вибраций способствует и увеличение быстроходности машин. Вибрации могут привести к разбалтыванию соединений, разрушению изоляционных покрытий, усталостному разрушению трубопровода н к авариям. Особенно опасны вибрации трубопроводов ири транспортировке токсичных и взрывоопасных газов и жидкостей. [c.492]

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]

Иванова B. . Усталостное разрушение металлов. -М. Металлургия, 1963. -250 с. [c.78]

Насосы и компрессоры, видимо, наиболее уязвимые части систем под давлением, поскольку в них есть движущиеся части, которые могут вращаться с частотой до 3000 об/мин., в среднем - 1450 об/мин. Насосы подвержены эрозии и кавитации, а вибрация, возникающая в них, как и в компрессорах, может при вращении приводить к усталостным разрушениям. Большинство насосов и компрессоров имеют внешние моторы и вращающиеся детали, которые должны присоединяться к оборудованию через герметичные вводы и поддерживаться подшипниками. Как герметичные вводы, так и подшипники склонны к отказам. Системы смешения также создают ряд проблем. Хотя они работают с много меньшими скоростями, чем насосы, для них выше механические нагрузки. Стенки и соединительные детали уязвимы не меньше хотя бы потому, что в некоторых случаях их намеренно разрушают для доступа к какому-либо узлу и замены других узлов. Случались отказы прокладок из-за использования плохих материалов, а в некоторых случаях их вообще забывали ставить. [c.106]

Оборудование нефтехимии и нефтепереработки в процессе эксплуатации подвергается воздействию знакопеременных нагрузок, приводящих к усталостному разрушению. Очагами разрушения при таких нагрузках чаще всего становятся участки сварных швов. В связи с этим для повыщения надежности и безопасности эксплуатируемого оборудования, имеющего сварные швы, акту -альным является оценка уровня повреждения материала сосудов давления неразрушающими методами контроля (с целью прогнозирования возможного разрушения). [c.48]

В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо признаки пластической деформации даже у самых пластичных материалов. Ширина раскрытия усталостной трещины у выхо- [c.190]

Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости валов. На статическую прочность валы рассчитывают по наибольшей возможной кратковременной нагрузке (с учетом динамических и ударных воздействий), повторяемость которой мала и не может вызвать усталостного разрушения. [c.93]

Однако основная причина снижения надежности этого типа насосов — коррозионно-усталостное разрушение и абразивное изнашивание сопряженных деталей шариковых клапанов, так как повреждение притертых поверхностей седла и шарика приводит к нарушению герметичности запорного узла, к промыву седла и быстрому выходу клапана из строя. [c.116]

Противоизносные и противозадирные свойства трансмиссионных масел характеризуются их способностью создавать на поверхности трущихся деталей прочную защитную пленку, предохраняющую трущиеся металлические поверхности от непосредственного контакта, в месте которого при больших удельных нагрузках наблюдаются схватывание, сваривание, усталостные разрушения и другие виды повышенного износа деталей. [c.45]

Растрескивание металла под воздействием знакопеременной нагрузки или периодической динамической нагрузки называют усталостным разрушением. Чем больше приложенное в каждом цикле напряжение, тем быстрее разрушается металл. График зависимости напряжения 5 от числа циклов до разрушения N представлен на рис. 7.14. При значениях Ы, лежащих справа от верхней сплошной линии, соответствующие им напряжения приводят к растрескиванию, но если напряжение равно так называемому пределу усталости (или пределу выносливости) или ниже его, металл не разрушается даже при бесконечно большом числе циклов. Для сталей реальный предел усталости составляет около половины прочности на растяжение (но это правило не обязательно распространяется на другие металлы). Усталостная прочность любого металла — это значение напряжения, ниже которого металл не разрушается при заданном числе циклов. Частота приложения на- [c.155]

Изложенная методика может быть применена при расчете укреплений вырезов в стенках сосудов, изготовляемых из материалов, хорошо работающих в упругопластической стадии при заданной рабочей температуре, а также в случае, когда нагрузки не приводят к усталостным разрушениям материала конструкции. Данная методика может оказаться неудовлетворительной в тех случаях, когда сосуды и аппараты изготовлены из хрупких материалов, имеют хрупкие покрытия, выполненные из пластических материалов, работающих при низких температурах или нагрузках, приводящих к усталостным разрушениям материала конструкции. [c.168]

При одном и том же уровне напряжений получаемые экспериментально значения долговечности имеют большой разброс. Это следует объяснить влиянием многих факторов на процесс усталостного разрушения. К этим факторам относятся помимо концентрации напряжений и влияния размеров детали состояние ее поверхности, технология изготовления, характер нагружения, степень ассиметрии цикла нагружения и т. д. [c.325]

Обычно фреттинг-коррозия развивается при различных прессовых посадках на вращающихся валах, в местах посадки лопаток турбин и компрессоров, в шлицевых, шпоночных, болтовых, винтовых и заклепочных соединениях. Фреттинг-коррозии подвержены канаты и канатные шкивы, контактные поверхности подшипников качения, передающих нагрузки в отсутствие качения, муфтовые соединения, контактные поверхности пружин, предохранительных клапанов и т. п. Повреждения от фреттинг-коррозии проявляются в виде натиров, налипаний металла, взрывов или раковин (часто заполненных порошкообразными продуктами коррозии), полос или канавок локального износа, поверхностных микротрещин. На поверхностях происходит схватывание, микрорезание, усталостное разрушение микрообъемов, сопровождающееся окислением и коррозией. В зависимости от условий нагружения, свойств материалов и окружающей среды 9ДИИ из перечисленных процессов может играть ведущую роль, а остальные — сопутствующую. [c.458]

При определенных частотах вращения ротор сепаратора может оказаться работающим в упругопластической области деформирования, что иногда приводит к разгерметизации ротора. Данное явление является недопустимым в условиях эксплуатации. В связи с этим расчет на прочность ротора следует производить так, чтобы напряжения ст ,а = а, в не превосходили порогового значения предела текучести о о и материал ротора работал бы в области усталостного разрушения, когда пластические деформации относительно малы. [c.326]

Фреттинг-коррозия — еще одно следствие механических напряжений, которое может приводить к усталостному или коррозионно-усталостному разрушению металла. Это разрушение происходит на поверхности раздела двух контактирующих друг с другом тел, причем оба (или одно из них) металлические и слегка скользят друг относительно друга. Скольжение обычно имеет колебательный характер, например при вибрации. Продолжительное скольжение, когда один ролик вращается несколько быстрее контактирующего с ним, приводит к аналогичному разрушению. К тому же типу разрушения относятся коррозионный износ и окисление при трении. [c.164]

При исследовании противоизносных свойств авиационных топлив, необходимо наряду с изучением описанных выше зависимостей изучить механизм взаимодействия топлива с металлами контактируе-мых поверхностей. Многочисленные наблюдения за поверхностями трения, изучение состава продуктов износа, процессов, происходящих в тонких поверхностных слоях металлов, позволяют составить следующую общую схему взаимодействия топлив с металлами в процессе трения. Как только металлический образец погружается в топливо, на его поверхности адсорбируются поверхностно-активные молекулы гетероатомных соединений (кислородных, сернистых, азотистых), а также молекулярный кислород и образуется тонкий граничный слой. Этот слой может воспринимать сравнительно большие, нормальные к поверхностям трения нагрузки и легко деформируется при приложении тангенциальных напряжений. При контактировании двух металлических поверхностей между ними будет находиться граничный слой из адсорбированных молекул. Если контактная нагрузка, скорость относительного перемещения и объемная температура топлива невелики, то тонкая граничная пленка выполняет роль эффективной смазки, а поверхностные слои окислов металла подвергаются в основном упругой деформации, причеМ деформацией охвачены очень тонкие слои окислов. При многократном упругом передеформировании окисных слоев происходит их усталостное разрушение, а на месте разрушенных окислов образуются новые вследствие окисления металла кислородом, всегда присутствующим в топливе или выделяющимся при разложении гетероатомных кислородных соединений. [c.70]

При увеличении частоты воздействий внешних сил на мматериал все меньшее количество трещин, образующихся в кусках или зернах, успевает смыкаться ( самозаживляться ) и процесс измельчения ускоряется. Поэтому с наименьшей затратой энергии тонкое измельчение может быть осуществлено путем вибрационного (высокочастотного) воздействия на материал, т. е. посредством весьма частых, но сравнительно слабых ударов по его зернам. При таком воздействии происходит усталостное разрушение зерен измельчаемого материала. [c.76]

Стендовые испытания опытных образцов ГСМ проводят на натурных двигателях и механизмах по специалШым ТфОграм-1мм, включающим, как правило, многочасовые ресурсные испытания указанных двигателей (механизмов). Обычно стенды, на которых проводят испытания, оборудуют специальной измерительной аппаратурой и приспособлениями, позволяющими снимать (получать) необходимые характеристики и определять рабочие параметры двигателей и механизмов в процессе их работы. Кроме того, до и после (а иногда и в процессе) испытаний отбирают и анализируют пробы испытуемых ГСМ, проводят разборку, осмотр и микрометрирование деталей двигателей и механизмов, оценивают их состояние (наличие лаковых отложений и нагаров, коррозионных поражений, задиров и износов, усталостных разрушений). При испытаниях смазочных материалов, например моторных масел, их противоизносные свойства [c.17]

В Производствах аммиака нередко происходят аварии газовых поршневых компрессоров. Хзрактернымп причинами аварий поршневых компрессоров и циркуляционных газовых насосов являются усталостные разрушения штоков KOMinpe opoB по резьбе в узле соединения с крейцкопфом, разрушение штоков циркуляционных насосов вследствие неудовлетворительной закалки поверхностей, усталостное разрушение шеек коренных валов, пальцев и щек кривошипов, разрушение клапанных пластин, поршневых колец, появление усталостных трещ ин в цилиндрах. [c.13]

Компрессорные машины нмелн несколько остановов, вызванных отложениями солей в проточной части турбин. Но наиболее значительной причиной, приводящей к останову машин, является усталостное разрушение лопаток турбин и их связей. Для предотвращения этого разработаны рекомендации по подреяанию лопаток и скруглению конденсаторов напряжения. На некоторых завода. успешно эксплуатируются роторы турбин с отремонтированными сваркой связями между лопатками. Наибольшее число остановов компрессоров связано с ремонтом опорных и упорных подшипников. Довольно значительное число неполадок в работе компрессорного оборудования приходится на масло-систему (43,3%), имеющую большое число вспомогательных узлов, надежность которых значительно отличается от надежности собственно компрессоров (табл. 4.4) [13]. Показатели надежности маслонасосов системы смазки и уплотнения приведены в табл. 4.6 [131. [c.111]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

В зависимости от направления свивки прядей и проволок в прядях различают тросы рестовой, односторонней и комбинированной свивки. Тросы крестовой свивки менее прочны и гибки, чем тросы односторонней свивки, но последние более подвержены самораскручиванию. При монтажных работах наиболее широко применяют тросы из шести прядей, расположенных вокруг одного органического сердечника (из пеньки, манильского волокна, асбеста). Мягкий органический сердечник увеличивает гибкость каната, улучшает его сопротивляемость динамическим нагрузкам и обеспечивает удерживание смазки, предохраняюшей проволоку от коррозии и усиленного износа. Хотя тросы из оцинкованной проволоки более стойки к коррозии по сравнению с тросами из светлой неоцинкованной проволоки, однако их прочность на 7—10 % меньше и они дороже. При надлежащем уходе за тросом в процессе эксплуатации выход его из строя происходит не вследствие коррозии, а в результате усталостного разрушения проволок под действием динамических нагрузок и многократных перегибов на роликах блоков, барабанах лебедок и т. д. Поэтому для монтажных работ применяют тросы из светлой неоцинкованной проволоки высшей (В) или первой (I) марки, имеющей временное со[фо-тивление разрыву 1600—1800 МПа. [c.18]

Анализ предельных напряжений обычно используют при расчете таких конструкций, как здания и мосты. При расчете теплообменников его обычно не применяют, поскольку повреждение редко носит характер пластического разрущения под действием статической нагрузки. Фланцевое соединение должно допускать упругие деформации материалов для предотвращения утечек и периодической разборки для осмотра и ремонта. Предотвращение усталостного разрушения из-за сильной деформации, упругих вибраций конструкции при совместном действии постоянной и циклической нагрузок, необходимо также учитывать при расчете. В этих случаях, как и при расчете об ,1чной усталости, основу расчетов составляет анализ упругих, а не пластических деформаций. [c.263]

Кавитационная коррозия возникает п тех случаях, когда комбинация динамического перепада давления и статического давления вызывает появление растягивающих сил в жидкости, ири этом образуются, а затем лопаются пузыри (на металлической поверхности илн пблизи от нее), что приводит к возникновению чередующихся растягивающих и сжимающих напряжений в металле. Эти циклические напряжения могут привести к усталостному разрушению, которое, в свою очередь, вызывает образование язвин, даже когда жидкость не оказывает коррозионного воздействия [16]. В теплообменниках эта чисто механическая форма повреждений возникает крайне редко, однако низкий э4х )ективный перепад давлений, существующий в верхних трубах воздухоохладителей, приводит к образованию пузырей, разрушению защитной пленки на металлической поверхности и возникновению язвенной коррозии. [c.317]

Усталостные повреждения. Периодические изгибы труб могут вести к разрушению материала трубы, если напряжения достаточно велики и вибрация длится достаточно долго. Усталостное разрушение может ускориться коррозией и эрозией. Этот тип повреждения приводит к трещинам к разламыванию трубы на 1суски. [c.321]

Для давлений выше 50 МнЫ целесообразно избегать радиальных каналов в рабочую полость цилиндра. В этом случае цилиндры выполняют с комбинированным клапаном, а каналы, кото[)ыс служат для подвода и отвода газа, находятся за пределами рабочей полости обычно в съемной крышке цилиндра (рис. VII. 17). Давление там почти постоянно и поэтому опасности усталостного разрушения ири таком выполнении нет. Смазочные каналы также являются концентраторами напряжений, поэтому смазку в такие цилиндры подводят через сальнт< или вместе с газом через всасывающий патрубок. [c.294]

Грегг и Алкоук [21] установили, что при введении каучука в дорожные смеси их сопротивление усталостному разрушению при изгибе возрастает. Целью их работы, проводимой в дорожной исследовательской лаборатории в Кентукки (США), было разработать новые методы испытаний для доказательства влияния добавок каучука, поскольку старыми методами испытания это сделать было нельзя. На созданной испытательной машине в условиях, аналогичных эксплуатационным, воспроизводилось многократное искривление асфальтобетонного дорожного покрытия. Образец в форме бруска устанавливали в держателе, который колебался так, что верхний и нижний концы образца попеременно сжимались и растягивались. Испытание проводили до появления на образце трещин. Образцы испытывали до и после различных периодов старения в [c.228]

Механохимия высокомолекулярных соединений Издание третье (1978) -- [ c.144 ]

Структура и прочность полимеров Издание третье (1978) -- [ c.79 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.187 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.187 ]

Коррозия (1981) -- [ c.39 ]

Присадки к маслам (1968) -- [ c.234 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология