Эргономичность и эстетичность
Современные машины должны удовлетворять требованиям технической эстетики:
- иметь современную форму и окраску;
- обеспечивать комфорт при обслуживании и сигнализировать о наличии опасных зон.
Понятие о режиме работы машин
Машины работают при определенных нагрузках с определенными скоростями, причем они не всегда постоянны.
Нагрузки могут быть: постоянные; переменные; прилагаемые плавно; прилагаемые внезапно; ударные.
Скорости работы машин и деталей также различны: постоянные; изменяющиеся повторно-периодически (циклически); изменяющиеся по случайным законам.
Режим работы машины, механизма, детали характеризует изменение нагрузок и скоростей работы во времени.
Можно выделить три основных вида режима работы.
1 – режим с постоянными нагрузками и скоростями, так работают некоторые детали двигателей и энергетических установок.
2 – повторно-периодический режим, так работают технологические установки – автоматы и полуавтоматы.
3 – повторный непериодический режим, так работают транспортные и грузоподъемные машины и механизмы.
Рис. 2 Режим с постоянными нагрузками и скоростями.
Рис. 3 Повторно-периодический режим
Два первых режима – стационарные, и при расчете всегда можно учесть и характер изменения нагрузки, и характер изменения скоростей.
Для машин с нестационарным режимом на основе статистических данных устанавливаются графики изменения нагрузки и другие.
|
|
|
Обычно выявляется процент времени, с которым машина работает при той или иной нагрузке.
При оценке режима работы необходимо определить использование мощности машины в течение какого-то времени (например, смены).
При этом строят график, по оси ординат которого откладывается величина нагрузки, по оси абсцисс – время работы в процентах, которое может быть в часах, годах и т.п. (рис. 3.4).
Изменяющиеся нагрузки и скорости вызывают в деталях переменные напряжения. Постоянные нагрузки и скорости могут вызывать и постоянные и переменные напряжения.
Расчеты на прочность сводятся к расчетам на статическую и циклическую прочность.
На статическую прочность детали рассчитываются при постоянных напряжениях, при напряжениях, медленно изменяющихся во времени, и переменных напряжениях с малым членом циклов напряжений за срок службы детали.
Рис. 4 Повторный непериодический режим
В расчетах на выносливость переменный режим нагружений заменяют эквивалентным по усталостному воздействию постоянным режимом с нагрузкой Tmax и ресурсом NE, где Тmax - наибольший вращающий момент, а NE - эквивалентное число циклов. Замену переменного режима эквивалентным постоянным осуществляют на основе гипотезы линейного суммирования усталостных повреждений.
|
|
|
В расчетах на контактную выносливость переменность режима нагружений учитывают при определении коэффициента долговечности ZN: вместо назначенного ресурса Nk, в формулу для ZN подставляют эквивалентное число циклов NHE.
В расчетах на выносливость при изгибе для определения коэффициента додговечности YN вместо NK подставляют эквивалентное число циклов NFE:
NHE = μH х NK; NFE = μF х NK;
где μH, μF - коэффициенты эквивалентности по циклам, учитывающие тип режима нагружений и характер накопления повреждений, т.е. принятый в расчетах способ суммирования повреждений. Для типовых режимов нагружений значения μH и μF приведены в справочных таблицах; для постоянного {нулевого) режима μH = μF = 1.
То значение напряжения, которое может выдержать при бесконечном числе раз приложении нагрузки называется длительным пределом выносливости.
Длительный предел выносливости – то напряжение, при котором материал не разрушается, выдержав базовое число нагружений 
.
для различных материалов и состояний различно.
Если деталь работает с очень большим числом циклов нагружения приближающимся к 
, то разрушение наступает при напряжении 
.
|
|
|
Расчет на выносливость экономически выгоден, позволяет получить деталь меньшего габарита и веса.
Кривые выносливости определяется экспериментально.
– уравнение кривой усталости
При работе на выносливость (усталость) сказывается влияние концентрации напряжений, упрочнения поверхностных слоев и масштабного фактора, поэтому истинное напряжение переменной составляющей:
- коэффициент концентрации напряжений
-коэффициент влияния упрочняющих слоев
- масштабный фактор
определяется по теории упругости.
и - экспериментально.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!