Разработанных методов расчетного определения величин деформаций от перечисленных выше причин пока не имеется. Для установления количественных зависимостей в случае необходимости прибегают к экспериментальным методам исследования.
Деформирование под действием внешних нагрузок. Внешние нагрузки могут вызвать остаточное изменение размеров лишь в тех случаях, когда в процессе их действия возникает пластическая деформация. Различают действие статических и вибрационных нагрузок.
Чения и относительно небольшие размеры траверсы и поперечины не препятствуют выполнению их заготовок целиком в виде стальной отливки и кованой трубы. Стойки, имеющие развитые сечения и значительные размеры, более технологичны в сварном исполнении из толстолистового проката. Поэтому места расположения швов станины пресса выбраны как с позиций рационального формирования стоек из листовых заготовок, так и из условия компоновки всего изделия из элементов.
Распределение остаточных напряжений в двутавровой балке и влияние их на жесткость при изгибе
превышает ат. Эти участки (заштрихованные на 29, а) практически не оказывают сопротивления деформации, выключаясь из работы и уменьшая площадь упругой части сечения F.
При изгибе пластическая деформация возникает в том сварном соединении, которое оказывается в области растяжения ( 29, б). Часть сечения профиля из работы выключается, в результате чего момент инерции Гх оказывается меньше расчетного момента инерции.. Это уменьшает проектную жесткость балки.
Более прочные термоупрочняемые алюминиевые сплавы 2219 и 2014 с ат = — 28 44 кгсмм2 и ав = 40 50 кгсмм2 используют в США для изготовления топливных баков ракет, работающих при криогенных температурах. Сварные соединения этих сплавов имеют достаточную пластичность, но для обеспечения равнопрочности стыковых сварных соединений основному металлу требуют утолщения свариваемых кромок.
3. КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ И СХЕМА РАСЧЕТА
Использование более прочных сталей с пределом прочности 120—140 кгсмм2 (ЗОХГСА, 25ХСНВФА) позволяет снизить массу конструкции, но увеличивает трудоемкость ее изготовления. В этом случае становится обязательной последующая термообработка сварных соединений или всего изделия после сварки, недопустимы соединения элементов внахлестку, более жесткие требования предъявляют к качеству выполнения сборочно-сварочных операций.
Применение еще более прочных сталей сав = 160 кгсмм2 и выше требует высокой культуры производства. Даже незначительное на первый взгляд искажение конструктивных форм, повреждение поверхности или иное нарушение процесса изготовления может снизить конструктивную прочность сосуда до величины ниже расчетной.
Простая форма кромок позволяет в этом случае подавать детали на сборку без предварительной механической обработки, тогда как требуемая точность исполнительных размеров обеспечивается окончательной механической обработкой при условии назначения припуска, учитывающего возможные погрешности сборки и деформации от сварки.
Более высокие требования к точности сборки и обработки заготовок под сварку можно проследить на примере валов крупных гидравлических и тепловых турбин.
2. Сварное изделие во время перевозки или эксплуатации охлаждается до температур, при которых возможны хрупкие разрушения металла. .
3. Сварная конструкция должна подвергаться отпуску в соответствии с правилами Госгортехнадзора.
4. При наличии сварных соединений элементов большой толщины в связи с высокими объемными напряжениями или значительной накопленной энергией. При назначении отпуска для электрошлаковых соединений целесообразно пользоваться диаграммой, показанной на 45. Для конструкций с многослойными сварными соединениями, не испытывающими при сварке угловых поворотов, отпуск целесообразно назначать при толщинах швов более 140—150 мм.
Желательно подбирать типоразмеры конструкций так, чтобы они соответствовали формам и размерам технологической оснастки и, напротив, при проектировании технологической оснастки учитывать типизацию и нормализацию проектируемых изделий.
Общие соображения
Целями типизации и нормализации являются упрощение форм конструкций, устранение излишнего количества швов, повышение технологичности, сокращение числа типоразмеров, обеспечение перевода возможно большей продукции на крупносерийное и массовое производство.
Как показал опыт, при разработке типовых проектов наиболее целесообразна такая система работ, при которой основные принципиальные решения принимают специализированные проектные организации, а деталировочные чертежи выполняют заводы-изготовители.
Продольные балки рамы — лонжероны представляют собой штампованный швеллер. Поперечные балки — поперечины применяют открытого или закрытого профиля, они служат для крепления радиатора, двигателя, кабины. Нагрузки, симметрично распределенные по лонжеронам, вызывают изгиб рамы. Кососимметричные нагрузки при движении по неровной дороге вызывают закручивание рамы. В последнем случае наиболее нагруженными являются поперечины рамы.
Для изготовления тонкостенных сосудов применяют сплавы (ОТ4, ОТ41, ВТ6 и др.) с ав = 60 -f- 100 кгсмм2. Использование более прочных сплавов с ав 140 кгсмм2 (ВТ 14) встречает те же трудности, что и высокопрочных сталей.
В сосудах криогенной техники используют материалы, способные надежно работать при низких температурах — хромоникеле-вые аустенитные стали с содержанием никеля более 7% и алюминиевые сплавы.
За рубежом (США) применяют аустенитные стали марок 301, 302 , 304, 310 и др., соответствующие нашим сталям 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т и 12Х18Н10. Прочность этих сталей при нормальной температуре невелика (ав = 55 65 кгсмм2), но сильно возрастает с ее понижением, достигая при —253 °С величин ав = 130 -г-
|