Расчеты на прочность
Традиционные инженерные расчеты на прочность деталей машин основываются на статическом анализе нагрузок, обосновании выбора расчетных нагрузок и их сочетаний, механических свойств материалов и методологии выбора коэффициента запаса.
При действии ударных нагрузок развитие и распространение пластических деформаций в образце затруднено, поэтому происходит повышение пределов текучести и прочности материала (по величине практически совпадают) при резком уменьшении относительного удлинения.
Однако величина коэффициента безопасности принимается большей (пт = 2) по сравнению с нормативным значением при статическом действии нагрузок. Кроме того, для деталей, работающих на ударную нагрузку, необходимо принимать материал более высокого качества по однородности и пластическим свойствам. Целесообразно также проводить высокотемпературное термодиффузионное хромирование, значительно повышающее сопротивляемость ударным нагрузкам.
Повышение работоспособности машин связано с усовершенствованием расчетов на прочность.
В настоящее время разрабатываются новые направления повышения эффективности оценки работоспособности машин. Среди них: оценка показателей работоспособности и остаточного ресурса технического объекта с целью принятия решения об его дальнейшей эксплуатации; методы прогнозирования надежности по расчетным схемам, максимально приближенным к реальным; методология проектирования технических объектов, устойчивых по отношению к человеческим ошибкам и др.
Для прогнозирования работоспособности деталей машин и элементов конструкций необходимо рассматривать процессы деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушений при переменных нагрузках, температурные, коррозионные и другие внешние воздействия при эксплуатации машин. Особую актуальность приобретает процесс появления и накопления микротрещин и их влияние на работоспособность объекта при переменных нагрузках.
При наличии зависимостей изменения трещин в процессе наработки можно шире использовать эксплуатацию конструкций и сооружений по техническому состоянию, назначая допустимую наработку до следующей проверки по оценке их работоспособности.
В настоящее время получают все большее значение приборы по оценке на-груженности, поврежденности и ресурса. Некоторые из них фиксируют перегрузки на конструкцию, перерабатывают ее и дают прогноз остаточного ресурса, предупреждают о недопустимых перегрузках.
Использование информационных технологий позволяет создавать базу данных по изменению показателей надежности в процессе наработки и учитывать историю их изменения и влияние практически всех факторов нагружения при оценке работоспособности каждого объекта в отдельности.
Решение прочностных задач с помощью компьютера позволяет избежать сложных вычислений и сосредоточиться на анализе факторов нагружения и выбора оптимальных параметров. Наиболее просты и наглядны инженерные расчеты в системе Mathcad. Широко используется прикладная программа расчетов на прочность COSMOS/M, позволяющая создать систему нагружения СДПТМ, адекватную реальным условиям их эксплуатации.
Статьи по теме::
Основы восстановления работоспособности СЛПТМСохранение работоспособности СДПТМ с учетом требований ГоспроматомнадзораСохранение и повышение работоспособности машинОбеспечение работоспособности и безопасности машин при неблагоприятных условиях эксплуатацииТехнологические способы упрочнения деталей машинОсновные факторы, влияющие на прочность деталей машинМетоды определения эквивалентных нагрузокХарактеристика действующих нагрузок и их влияние на работоспособность машинНормирование показателей надежностиОбеспечение надежности при проектировании, изготовлении и эксплуатации машин