* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
224
РАСЧЕТ О С Е С И М М Е Т Р И Ч Н О
НАГРУЖЕННЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
ДЕТАЛЕЙ
натяг, влению,
соответствующий
этому
да
Рас ч е т а в т о с к р е п л е н н ы х ци линдров см. [ 8 ] , а также стр. 288. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ В ТОЛСТОСТЕННОМ НАПРЯЖЕНИЯ Ц И Л И Н Д Р Е [4]
*РкГк0 £ (1
эквивалентное точке
а
—
+ Ь) k)
2
PK E
r
.
9 {
,
9
М
-
П
напряжение в опасной (22)
9кв
—
Сравнивая величину внутреннего да вления, соответствующего началу пла стических деформаций для целого и составного цилиндров, можно установить, что за счет скрепления это давление возрастает в отношении
1 H /с
-
При стационарном тепловом режиме, когда температуры внутренней и наруж ной поверхности цилиндра постоянны по длине и соответственно равны Z и Z , температура в произвольной точке на расстоянии г от оси определяется по формуле
1 2
Го In - + Z i l n
1
Г)
г
^
(23)
'г
In-^L
.
Метод
скрепления цилиндров является, однако, не единственным методом повышения несущей способности в пределах упруаЕ (Z -Z )
2 1
Напряжения в той же точке, возни кающие вследствие неравномерного на грева цилиндра, могут быть вычислены по формулам
г г
2
R
Г -
2
п
IJ —
2 ( 1 -
г
V
Г*
2
Il-
(24)
2 2
Q
T
=
r\ i n - _ i + A I n 2 ( l - r t ( r l - f ? ) I n ^ L аЕ (t
(25)
2
-
t l
)
f J| ü
2 П
+
2
г
2
,„ _ L _
/ 2 _
r
r
3J
1
I их деформаций. Такие же примерно результаты достигаются, если цельный толстостенный цилиндр подвергнуть нагрузке высоким внутренним давлением так, чтобы внутренние слои цилиндра получили некоторую пластическую де формацию. После разгрузки в цилиндре возникают остаточные напряжения, рас пределенные примерно так же, как и напряжения, возникающие в составном цилиндре в результате натяга. Остаточ ные напряжения у внутренней поверх ности цилиндра имеют знак, обратный знаку напряжений, возникающих при действии рабочего давления, поэтому суммарное напряжение при действии рабочего давления снижается, а несущая способность цилиндра в пределах упру гих деформаций увеличивается. Этот метод увеличения прочности цилиндров называется автоскреплением.
где а — коэффициент линейного расши рения; E — модуль упругости; р. — коэф фициент Пуассона для материала ци линдра. Приведенные формулы справедливы при условии, что рассматриваемое сече ние удалено от концов цилиндра на расстояние большее, чем 1,5г . Вблизи концов цилиндра распределение напря жений не подчиняется формулам (24) — (26) и зависит от условий на торцах. В случае свободных торцов фактиче ские напряжения, как правило, меньше вычисленных по формулам, при наличии же днищ напряжения могут быть очень большими и требуют специального иссле дования. При значительном нагреве в форму лах (24) — (26) следует использовать упругие постоянные материала, соответ ствующие действительной температуре
2