Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций: Учеб. пособие
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 134 135 136 137 138 139 140... 173 174 175
|
|
|
|
Резервуары, работающие при низких температурах, нередко устанавливают на судах. В результате вибраций от волн в этих сосудах в процессе эксплуатации в отдельных случаях возникали трещины усталости. Сталь с содержанием никеля до 9% хорошо работает в таких условиях при температуре конструкции до — 160°С. Предел прочности при этой температуре 650 МПа. Предел выносливости сварных соединений при пульсирующих нагрузках и обычном оформлении стыковых швов 100—110 МПа, а при последующей механической обработке 245 МПа. Ударная вязкость в зоне, где температура при сварке достигает 900°С, уменьшается в два раза, а в зоне, где 7 = 1275°С,— в 5—6 раз по сравнению с ударной вязкостью зон, не подвергавшихся нагреву. Для хранения жидкого водорода при Т=—269°С изготовляют сварные сосуды из сплава 60% железа и 40% никеля. Успешно применяют для сварных сосудов, работающих при низких температурах, алюминиевые сплавы, которые свариваются дуговым и электрошлаковым способами. Нередко их изготовляют двустенчатыми. Алюминиевые сплавы обладают повышенной стойкостью против коррозии, малой плотностью и сохраняют пластические и вязкие свойства при работе в условиях низких температур. Из листовых элементов изготовляют различные резервуары, стационарные и транспортные цистерны, вакуумные аппараты, теплообменники. На рис. 21.8 приведен пример резервуара из алюминиевого сплава, выполненного аргонодуговой сваркой. Все швы стыковые; толщина стенок цилиндрической части 5 = 6ч--^20 мм, сферического перекрытия 5 = 15 мм, днища в сегментном кольце 5=15 мм и в средней части 5 = 6 мм. В СССР значительное количество цистерн и резервуаров сварено автоматами под флюсом. Хорошо сваривают этим способом конструкции из сплава АМгб и др. Соединения конструкций из алюминиевого сплава иногда обладают недостаточной сопротивляемостью образованию кристаллизационных трещин при сварке. Поэтому при проектировании следует учитывать это обстоятельство и избегать соединений очень высокой жесткости, при сварке которых образование трещин наиболее вероятно. § 5. Тонкостенные сосуды По назначению, толщине листовых элементов, применяемым материалам и приемам сварки сосуды, работающие под давлени-нием, весьма разнообразны. Общим для такого типа конструкций является требование обеспечить возможно более равномерное распределение напряжений. Этого достигают применением стыковых соединений, плавным сопряжением стыкуемых элементов и обеспечением надежного проплавления всей их толщины при условии всемерного исключения дефектов сварки. Тонкостенные сосуды обычно являются конструктивными элементами различных транспортных установок, в том числе современных летательных аппаратов. Быстрый рост размеров ракет 270 до .. „Сатурні" „Сатурн 1В" „Сатурн 5 60 ч Сі *3 30 Аполлон' 5-2 .Аполлон' 5-к 5-/ ^.„Аполлон' 5-;'С для космических полетов вызывает соответственное увеличение размеров емкостей. Это можно видеть на примере семейства ракет "Сатурн" с двигателями на жидком топливе (рис. 21.9). Так, цилиндрические баки со сферическими днищами, входящие в состав стартовой ступени Б—1С ракеты "Сатурн-5", имеют диаметр 10 м. Один из них предназначен для жидкого кислорода, другой— для керосина. При работе двигателей эти емкости испытывают внутреннее давление, так как топливо и окислитель вытесняются принудительно подачей в кислородный бак газообразного кислорода, а в топливный бак — гелия. Кроме того, такие емкости нередко входят в состав несущей части конструкции и во время полета могут испытывать дополнительно сжимающие и изгибающие нагрузки. Для транспортных установок одним из основных показателей совершенства конструкции является ее минимальная масса. Поэтому при изготовлении тонкостенных сосудов широкое применение получили листовые материалы из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов и высокопрочных сталей, обладающих высокой удельной прочностью. При изготовлении ракетных емкостей в зависимости от типа двигателей применяют либо алюминиевые сплавы (двигатели на жидком топливе), либо высокопрочные стали или титановые сплавы (двигатели на твердом топливе). Правильное представление о предельной несущей способности тонкостенного сосуда можно получить при рассмотрении его работы в пластической стадии. Особенностью является то, что при работе стенок за пределом упругой деформации и деформирова-_ нии металла по всем направлениям максимальные кольцевые напряжения цилиндрических и сферических сосудов определяются в зависимости от диаграммы растяжения металла, которая приближенно выражается соотношением 5-^5 з-т Рис. 21.9. Семейство ракет "Сатурн" о=А Еп, (21.15) где а и е — истинные напряжения и деформации; А и п — коэффициенты, зависящие от механических свойств металла. В цилиндрическом сосуде при монотонном нагружении максимальное давление достигается при кольцевой пластической деформации е\ — п/2. При этом максимальное условное растягивающее напряжение Оцпах может не соответствовать пределу прочности:
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 134 135 136 137 138 139 140... 173 174 175
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
