Содержание к диссертации
Введение
I. Состояние вопроса. цель и задачи исследования
1.1. Краткая характеристика современной технологии обработки прецизионных отверстий 9
1.2. Выбор направлений исследования .14
1.3. Обзор исследований, проведенных в области расчета притиров для обработки цилиндрических отверстий 21
1.3.1. Анализ типовых конструкций притиров и доводочных оправок 21
1.3.2. Выявление путей совершенствования конструкций притиров 23
1.3.3. Обзор проведенных исследований по расчету притиров 27
1.4. Обзор исследований, проведенных в области оптимиза
ции технологических процессов 28
1.4.1. Основные направления оптимизации технологических процессов 28
1.4.2. Моделирование операций технологического процесса 30
1.4.3. Моделирование электрохимической доводки 33
1.4.4. Оптимизация технологических процессов 35
1.4.5. Особенности оптимизации технологических процессов обработки деталей, содержащих прецизионные отверстия »»39
1.5. Основные выводы. Цель и задачи исследований 42
2. Моделирование операцій доводки прецизионных отверстий
2.1. Постановка задачи выбора оптимального варианта технологического процесса 44
2.2. Разработка моделей технологических процессов доводки отверстий 49
2.2.1. Моделирование процессов доводки отверстий 49
2.2.2. Моделирование операций доводки 57
2.2.3. Моделирование технологических процессов доводки 60
2.2.4. Уточнение задачи оптимизации 64
2.2.5. Моделирование процессов доводки с использованием лимитирующего параметра 67
2.2.6. Определение показателя приведенных затрат 72
2.2.7. Преобразование моделей процессов доводки 75
2.3. Выводы по главе .77
3. Разработка методики расчета размерных параметров разммных притиров
3.1. Классификация притиров ».79
3.2. Особенности расчета параметров притиров 81
3.3. Расчет притиров 84
3.3.1. Моделирование деформаций притиров без пазов. 84
3.3.2. Определение перемещений точек поперечного сечения притира без пазов при разжиме 97
3.3.3. Моделирование деформаций притиров с пазами .106
3.4. Определение величины упругого разжима притиров 115
3.5. Определение силы трения на поверхности контакта притира с оправкой 120
3.6. Деформация притира с учетом силовых факторов притирки 121
3.7. Определение усилия разжима .124
3.8. Методика расчета размерных параметров притиров 126
3.9. Результаты и выводы по главе 132
4. Разработка методики выбора оптимального варианта технологического процесса
4.1. Разработка методики при фиксированной структуре технологического процесса 134
4.2. Разработка методики выбора при неизвестной структуре технологического процесса 136
4.3. Особенности размерного анализа технологических процессов доводки отверстий . 144
4.4. Выводы по главе 149
5. Экспериментальные исследования
5.1. Экспериментальные исследования взаимодействия притира с оправкой 151
5.1.1. Исследование поляризационно-оптическим методом 151
5.1.2. Исследование методом непосредственного измерения 160
5.1.3. Исследование влияния параметров притиров на величину усилия разжима 165
5.1.4. Исследование жесткости притиров на оправке 175
5.2. Исследование процессов электрохимической доводки 180
5.2.1. Создание экспериментальной установки 180
5.2.2. Повышение точности электрохимической доводки 184
5.2.3. Исследование точности электрохимической доводки 189
6. Модернизация оборудования, разработка оснастки
6.1. Модернизация доводочного станка 3820 IS6
6.2. Шпиндельная головка для электрохимического хонинго-вания 197
6.3. Разработка новых конструкций притиров 201
6.3.1. Притиры без пазов 201
6.3.2. Притиры с пазами 202
6.3.3. Конструкция и тезшология изготовления притиров для электрохимической притирки 205
Заключение 208
Литература
- Обзор исследований, проведенных в области расчета притиров для обработки цилиндрических отверстий
- Разработка моделей технологических процессов доводки отверстий
- Моделирование деформаций притиров без пазов.
- Исследование поляризационно-оптическим методом
Введение к работе
Решениями ХШ съезда КПСС предусмотрено опережающее развитие машиностроения - основы технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. В одиннадцатой пятилетке предусмотрен рост продукции этой отрасли не менее чем в 1,4 раза. В связи с этим первоочередными являются задачи внедрения в производство различных прогрессивных технологий, высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки. Здесь особую важность представляет проблема совершенствования технологических процессов окончательной обработки, изыскание и внедрение новых прогрессивных методов финишных процессов, обеспечивающих необходимую высокую точность и качество обработанных поверхностей деталей машин. Это в полной мере относится к технологическим процессам обработки деталей гидро- и пневмоаппаратуры, содержащих глубокие прецизионные отверстия малого диаметра (диаметром 8...12 мм, глубиной более четырех диаметров). Указанная проблема приобретает особую значимость и в связи с тем, что в текущей пятилетке предусмотрено увеличение выпуска топливной аппаратуры к дизельным двигателям автомобилей в 1,9 раза.
Типичными примерами таких отверстий являются центральные отверстия в плунжерных втулках рядного топливного насоса дизельного двигателя, во втулках цилиндрических золотниковых распределителей гидроаппаратуры и т.п. К ним предъявляют очень высокие требования по точности геометрической формы и шероховатости отверстия, несколько менее жесткие требования предъявляются к точности диаметральных размеров. Например, в соответствии с ГОСТ 9927-71 колебания погрешностей геометрической формы поверхности центрального отверстия во втулке плунжера не должны превышать 0,001 мм, а стандартом СТ СЭВ 301-76 предусмотрены еще более жесткие требования - 0,0005 мм. Допуски диаметральных размеров назначают в пределах 0,02...0,03 мм.
Для обеспечения требуемой точности на предприятиях используют различные варианты технологических процессов. Характерным для них является то, что окончательная обработка прецизионных отверстий осуществляется преимущественно методами доводки за 3-5 операций. Трудоемкость доводки составляет до 60$ от общей трудоемкости изготовления детали. Состояние технологии доводки характеризуется высокой трудоемкостью, низкой производительностью, значительным удельным весом ручного труда, низкой стабильностью. Поэтому она не отвечает условиям современного автоматизированного производства. Следовательно, вопросы повышения эффективности операций доводки прецизионных отверстий являются актуальными.
Для повышения эффективности операций доводки в данной работе были поставлены и решены задачи: разработка методики определения параметров цилиндрических разжимных притиров, разработка методики выбора оптимального варианта технологического процесса доводки, доказана возможность использования электрохимической притирки для чистовой обработки прецизионных отверстий.
При решении этих задач был проведен ряд теоретических исследований. Они позволили выявить то обстоятельство, что эффективность операции притирки, определяемая интенсивностью исправления погрешностей геометрической формы, существенным образом зависит от совместной жесткости системы "притир - оправка". Это дало возможность определить основные направления совершенствования конструкций разжимных притиров. Для выбора оптимальных вариантов операций доводки разработана методика, учитывающая особенности достижения выходных значений размерных параметров при доводке.
Результаты работы внедрены на производственном объединении "Челябинский тракторный завод им, В.И. Ленина".
На защиту выносятся следующие основные положения: расчетные схемы для определения величин силовых факторов, возникающих при разжиме притиров; методика определения величин размерных параметров притиров, гарантирующих их работоспособность при заданных условиях; метод построения моделей процессов доводки с использованием лимитирующего параметра; методика выбора оптимального варианта технологического процесса доводки прецизионных отверстий; результаты экспериментальных исследований; новые конструкции разжимных притиров, обеспечивающих повышение интенсивности исправления погрешностей геометрической формы отверстий.
Диссертация выполнена в рамках комплексных работ "Исследование и создание высокопроизводительных инструментов для обработки типовых деталей отрасли в условиях автоматизированного производства", проводимых кафедрой "Металлорежущие станки и инструменты" Челябинского политехнического института имени Ленинского комсомола в соответствии с приказом Минвуза и МОП & 434/133 от 10 октября 1974 года, а также в рамках научно-исследовательской работы "Исследование методов назначения и оптимизации допусков на размеры и параметры изделий по критериям надежности и разработка основных направлений стандартизации" по теме 1.09.03.03 программы стандартизации по надежности, прочности и износостойкости на 1981-1985 гг. и на период до 1990 г.
Обзор исследований, проведенных в области расчета притиров для обработки цилиндрических отверстий
По конструкции притиры для обработки цилиндрических отверстий делятся на разжимные (регулируемые) и неразжимные (нерегулируемые). Обычно разжимные притиры используют для доводки отверстий диаметром свыше 5 мм /4,23,25,26/. Разжимные притиры представляют собой разрезанную вдоль оси цилиндрическую втулку, имеющую внутреннее коническое отверстие с малой конусностью. На наружной поверхности притира могут быть выполнены различные углубления и пазы. Кроме того, на его наружную поверхность может быть нанесен рабочий слой с требуемыми физико-механическими свойствами (рис.1.3).
Для крепления разжимных притиров используют различные виды доводочных оправок. При ручной доводке притир I (см,рис,1.4,а) крепится на конической оправке 2 и удерживается от осевого перемещения и от проворачивания только силами трения. При машинной доводке с механическим разжимом притир I может крепиться на полой конической оправке 2 с помощью струны 3 и втулки 4 (см.рис.1.4,б). В этом случае притир удерживается только от осевого перемещения по оправке. Для машинной доводки также известны такие конструкций доводочных оправок, в которых притир жестко закреплен в шпинделе станка, и тем самым предохранен как от осевого перемещения, так и от проворачивания (см.рио.1.4,в). Однако вследствие большой трудоемкости изготовления такие притиры нашли ограниченное применение.
Из анализа приведенных выше конструкций доводочных оправок видно, что притир закрепляется на конической оправке в подавляющем большинстве случаев только за счет силы трения, действующей по поверхности их контакта. При этом надежность сцепления притира с конической оправкой зависит не только от выбранного способа крепления инструмента, но и от параметров притиров.
Производительность процессов притирки во многом определяется наличием инструмента - притира, способного интенсивно исправлять погрешности геометрической формы обрабатываемых поверхностей отверстий.
При разработке конструкций притиров основное внимание исследователей /4,5,23-27,32-34/ обращалось: на выбор материала корпуса, на определение параметров углублений на рабочей поверхности притиров, на разработку вида покрытия, на выбор длины и диаметра притиров. Известно, что притир при разжиме претерпевает неравномерную деформацию в поперечном направлении, вследствие которой искажается его первоначальная правильная геометрическая форма /29, 47/. Искажение приводит к появлению воздушных зазоров между внутренней поверхностью притира и оправкой. Жесткость системы "притир-оправка" снижается. Следовательно, одной из важнейших задач является проектирование конструкций притиров, обеспечивающих максимально возможную жесткость инструмента.
Точность обрабатываемого отверстия при доводке определяется точностью формы и размера притира. Поэтому в процессе доводки необходимо обеспечить надежное закрепление притира в доводочной оправке с целью предохранения его от проворачивания, от осевого смещения относительно конической оправки и, как следствие, от заклинивания в обрабатываемом отверстии.
Из анализа конструкций доводочных оправок установлено, что в большинстве случаев притир закрепляется на конической оправке за счет силы трения, величина которой определяется размерными параметрами притира. Следовательно, необходимо так выбирать размерные параметры, чтобы при этом обеспечивалась необходимая для закрепления притира сила трения между ним и оправкой. Но, с другой стороны, при машинной доводке необходимо так выбирать размерные параметры притира, чтобы его можно было разжимать с помощью механизма разжима станка.
В процессе доводки притир деформируется за счет перемещения его по конической оправке. Эта деформация до определенной величины разжима происходит в области упругих деформаций, а свыше ее -в области пластических деформаций. Величина зоны упругих деформаций определяется размерными параметрами притира и механическими характеристиками применяемого материала. Знание величины этой зоны необходимо,так как деформация любого разжимного притира в преде - 26 -лах обработки по крайней мере одной детали должна происходить в зоне упругости. В противном случае, в результате действия необратимых пластических деформаций будет невозможна обработка этим инструментом следующей детали. Кроме того, размерные параметры любого притира должны быть таковы, чтобы инструмент не разрушался до его полного износа.
В последнее время широкое распространение получили притиры с покрытиями. Их применение дает возможность многократно использовать корпус, производя лишь замену покрытия у изношенных притиров. Здесь необходимо так выбирать размерные параметры корпуса, чтобы они обеспечили деформацию притира только в зоне упругости.
На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие основные требования к разжимным притирам: 1) высокая жесткость притира в продольном и поперечном направлениях; 2) определенная величина упругого разжима; 3) обеспечение при изготовлении притиров высокой точности геометрической формы цилиндрической и конической поверхностей и точности их взаимного расположения; 4) сохранение притиром высокой точности формы и размеров в процессе притирки.
Первое и второе требования должны удовлетворяться на стадии проектирования притиров за счет конструкторских решений. Отметим, что в литературе практически отсутствуют рекомендации, направленные на повышение жесткости притиров. Третье требование удовлетворяется на стадии изготовления.
Выполнение последнего требования достигается двояким образом: с одной стороны,за счет правильного подбора параметров относительного движения притира и детали, а с другой стороны - за счет подбора конструктивных и размерных параметров притира.
Разработка моделей технологических процессов доводки отверстий
Предварительным этапом проведения оптимизации является разработка модели технологического процесса доводки. Трудность создания подобной модели обусловлена тем, что операции доводки являются многофакторными и выяснить влияние отдельных факторов на показатели операций чрезвычайно сложно, а порой невозможно. Усугубляется эта проблема еще и тем, что при выполнении операции доводки происходит непрерывное изменение величин параметров, описывающих состояние обрабатываемой поверхности отверстия» В результате чего при прочих равных условиях выходные значения параметров состояния определяются временем обработки. Существующие модели операций не учитывают это обстоятельство,. Поэтому для решения поставленной задачи оптимизации необходимо разработать новую модель, учитывающую технологические особенности доводки.
Для построения модели технологического процесса доводки предварительно необходимо построить модели процессов и операций доводки. Учитывая сложность исследуемых моделей, построение их начнем с разработки структурных схем, С помощью этих схем выявим множество параметров и показателей, которые могут быть использованы для описания процессов операций и технологических процессов доводки и оценки их эффективности,
Разработку модели начнем с построения схемы процесса доводки. При реализации процесса доводки происходит непрерывное изменение состояния поверхности обрабатываемого отверстия. Это состояние на различных стадиях обработки можно характеризовать двумя группами параметров. Первая группа включает в себя размерные параметры, на пример: di - диаметральный размер, й2 - отклонение от прямолинейности оси, 0.3 - конусообразность и др. той группе поставим в соответствие вектор размерных параметров АРЛ Во вторую группу входят параметры, характеризующие физико-механические свойства поверхностного слоя обрабатываемого отверстия, т е. ее твердость Пт , структурное состояние, величины остаточных напряжений и др. Этой группе параметров поставим в соответствие вектор /I . Тогда с помощью вектора состояния А , составляющими которого являются векторы АРП и АФМ, можно характеризовать состояние поверхности отверстия в любой момент времени.
При моделировании каждый процесс доводки будем рассматривать как оператор, который перерабатывает входную информацию в выходную (рис. 2.1).
Входная информация описывается с помощью следующих параметров. І.- Входные параметры состояния поверхности отверстия. Они характеризуют состояние поверхности отверстия до обработки и описываются вектором ngx . 2. Неконтролируемые параметры. Их влияние на процесс доводки носит случайный характер. Подавляющее их большинство не поддается количественному определению: например, случайные колебания напряжения и силы тока в сети питания оборудования и др. Необходимо отметить, что часть неконтролируемых параметров включена непосредственно в оператор: например, неоднородность электролита при прохождении межэлектродного зазора, погрешности движения исполнительных органов станка и др. Другая часть неконтролируемых параметров воздействует извне на процесс доводки и учитывается вектором НП. В эту группу входят также такие параметры, которые нужно контролировать, но с помощью которых не осуществляется воздействие на ход процесса доводки.
1. Выходные параметры состояния поверхности отверстия. Они характеризуют состояние поверхности отверстия в текущий момент времени обработки и описываются вектором АЛ/Х
2. Показатели процесса доводки. Будем различать частные и обобщенные показатели, К первой группе относим те показатели, с помощью которых можно непосредственно характеризовать ход процесса доводки, например: съем с поверхности отверстия Цс» скорость съема Qc , износ инструмента Ии , основное время /0 и др. Ко второй группе относим показатели, которые получаются в результате выполнения соответствующих алгоритмов преобразования частных пока зателей, например: стоимостной показатель, отражающий приведенные затраты на осуществление процесса доводки от момента начала до те-кущего момента.
Рассмотрим моделирование процесса доводки отверстий как изменение величин параметров состояния А поверхности отверстия в ходе его выполнения. Для этого совокупности величин параметров состояния поверхности І -го отверстия в начальный_момент времени t = - О поставим в соответствие некоторый вектор Аіи . При доводке происходит изменение величин размерных параметров, а следовательно, и вектора Ащ Переход от одного состояния поверхности отверстия к последующему можно определить некоторым оператором Г , который, в свою очередь, характеризует систему СПИД, используемую для изменения величины вектора кш Тогда состояния процесса в текущий момент времени с в случае единичной реализации будут связаны соотношением
При этом точка п4 опишет некоторую кривую, которая называется фазовой траекторией. При такой интерпретации ход процесса до водки можно моделировать движением точки АІ с координатами, рав -ными числовым значениям параметров состояния в выбранном пространстве. Роль системы СПИД здесь сведена к перемещению ее из одной точки пространства в другую.
Рассмотрим в качестве примера моделирование процесса доводки, когда для описания состояния поверхности отверстий использовано три размерных параметра (Xt , CLZ и (Х5. Множество исходных значений размерных параметров N отверстий образуют область исходных значений И (рис.2.2). В начальный момент времени 1=0 произвольная точка А4-и , отражающая исходное состояние поверхности отверстия, принадлежит этой области. При этом должны быть выполнены следующие условия: где Д/ж , А«И2 » А из - проекции точки на оси СЦ , 0L2 и &ъ. Положение этой точки может быть определено с помощью вектора Ащ При доводке происходит изменение исходных значений размерных параметров в сторону их уточнения. При единичной реализации точка
П{И перемещается в точку А г . При многократной реализации вследствие действия случайных факторов, описываемых вектором nil, наблюдается рассеивание текущих значений размерных параметров. По этому в момент времени X множество точек К\х образует некоторую область / I? (фазовую область) возможных значений параметров. Ее положение в выбранных координатах может быть различным в зависимости от величины вектора У П.
Моделирование деформаций притиров без пазов.
Известно, что при разжиме притиры претерпевают неравномерную деформацию в поперечном направлении. Характер поперечной деформации притира без пазов выявлен в работе /47/. В случае выполнения на поверхности притира пазов картина деформации может измениться. Данные об этом в литературе отсутствуют. Поэтому для уточнения и выявления вида силовых расчетных схем для притиров без пазов /74/ и с пазами были предварительно проведены экспериментальные исследования. Их результаты приведены в разделе 5,1.
Для рассмотрения процесса деформации поперечного сечения притира выделим его элемент, представляющий собой разрезанное кольцо малой длины и6 (рис. 3,2), Ввиду малых конусности и длины внутреннюю поверхность кольца можно условно принять за цилиндр. Тогда участок конической поверхности оправки, контактирующий с кольцом в данный момент времени, также примем за цилиндр. Будем считать, что элемент притира и коническая оправка имеют правильную геометрическую форму. Тогда при помещении элемента притира на коническую оправку в момент начала разжима они будут без зазоров прилегать друг к другу, Пусть элемент притира переместился по оправке на некоторую величину 1\ L В зависимости от величины конусности оправки ее диаметр под кольцом увеличится при этом на соответствующую величину Д . В результате этого в системе "элемент притира коническая оправка" появится натяг, равный А В результате силового взаимодействия оправки с элементом последний претерпевает деформацию в поперечном направлении (оправку при этом считаем абсолютно жестким телом). При разжиме элемента притира происходит увеличение ширины разреза S = SH+AS, где Ън - начальная ширина разреза; 1\Ъ - приращение ширины разреза.
Докажем методом от противного,что при разжиме притир контактирует с конической оправкой лишь частью своей внутренней поверхности, и что его деформация не может происходить только под действием нагрузки, равномерно распределенной по всей внутренней поверхности притира.
Допустим, что притир при разжиме плотно всей внутренней поверхностью прилегает к конической оправке. Тогда оправка будет действовать на притир в виде равномерно распределенной нагрузки Q по всей внутренней поверхности элемента притира (рис.3.4,а). Элемент притира будем рассматривать как кривой брус.
Из сравнения (3,6) и вышеполученного выражения видно, что закон изменения кривизны притира отличается от закона изменения кри визны оправки» Вследствие этого оправка не может действовать на элемент притира в виде равномерно распределенной нагрузки С) по всей его внутренней поверхности.
Предварительно проведенные эксперименты, описанные в разделе 5.1, показали, что при запрессовке круглого диска в разрезанное кольцо, имеющее внутренний диаметр меньший, чем диаметр диска, участки (см.рис,3.4,6) внутренней поверхности кольца отстают от оправки, а участок Ди - плотно прилегает.
Для расчета деформации притира в поперечном направлении была выбрана следующая силовая расчетная схема. На концы элемента притира в точках А и Г действуют силы Ц, а в точках D и Д действуют силы Ца (см.рис. 3.4,в). Известно, что в точках отрыва упругой балки от жесткого основания возникают силы реакции /76/. На участке Ци оправка действует на притир в виде равномерно распределенной нагрузки интенсивностью С) . Углы ОСн и JjH определяют угловые координаты точек приложения сил /77/. Если путем подбора сил Ц, , Ц2 и CJ , углов 0н и JJH удастся удовлетворить условиям деформации притира, то этим самым будет доказана правильность выбранной расчетной схемы.
При перемещении элемента притира по оправке на величину AL диаметр оправки увеличится на А . Точки нейтрального слоя прити ра, под которыми его внутренная поверхность плотно прилегает к оправке, также получат радиальные перемещения, равные А . Так как участок и Л притира плотно прилегает к оправке, то кривизна на этом участке будет постоянной и равной 2/ОД) . Изменение кривизны на участке , равное , есть также вели чина постоянная. Изгибающий момент на участке ОД будет постоянным и равным
Исследование поляризационно-оптическим методом
Исследование проведено с целью выявить характер взаимодействия цилиндрического притира без пазов с оправкой при разжиме. Задачи исследования, 1, Выявить расположение зон контакта между поверхностями моделей притира и оправки в процессе разжима, 2. Построить эпюру нормальных напряжений на внутренней по верхности модели притира. На ее основе выявить вид силовой рас четной схемы для расчета притиров без пазов.
Поляризационно-оптический метод измерения напряжений и деформаций, или метод фотоупругости, является методом моделирования, при котором упруго-оптический эффект используют для измерения механических напряжений в модели из прозрачного материала, геометрически подобной исследуемому объекту /91-93/. В теории упругости доказывается, что распределение напряжений в теле, находящемся в условиях плоско-напряженного состояния, не зависит от механических постоянных материала (модуля упругости С и коэф фициента Пуассона JUL ), Следовательно, закон распределения дефор маций и напряжений будет одинаков в детали и в ее модели, выпол ненных из различных материалов, при условии их геометрического подобия и подобия в нагрузке,
При исследовании характера силового взаимодействия цилиндрик ческого притира с конической оправкой рассматривались элементы притира и оправки малой длины /65/, Элемент притира представляет собой разрезанное кольцо, а элемент конической оправки круглый диск, В качестве материала модели использовался оптически чувств вительный материал на основе эпоксидной смолы ЭД-6, Данный мате« риал широко применяют для исследования плоско напряженного состой яния методом фотоупругости. Наружный диаметр модели равен 50 мм, внутренний - 30 мм, ее толщина - 4 мм. Эти величины выбраны из условия отсутствия отклонения от плоского напряженного состояния»
Исследование проводилось на поляризационно оптической установке модели "Цейс ЗОО". В процессе эксперимента деформация раз резанного кольца осуществлялась за счет запрессовки в него одно го из пяти круглых дисков, диаметры которых больше внутреннего диаметра ненагруженного кольца, диаметр первого диска больше вну треннего диаметра кольца на 0,1 мм, каждый последующий диск име ет диаметр на 0,2 мм больше предыдущего, диаметр последнего диска больше внутреннего диаметра кольца на 0,9 мм. Такие величины натяга обеспечивали ступенчатый разжим кольца в зоне упругой де формации.
После запрессовки каждого диска деформированное кольцо по» мещалось в полярископ, освещалось монохроматическим светом и фо« тографировалось. На экране полярископа возникала картина темных полос (изохром) на светлом фоне (рис,5,1), Изохромы являются ге ометрическим местом точек с постоянной величиной разности глав
ных напряжений. При анализе пяти картин изохром установлено, что на участке ОД (рис.5,2) наблюдается напряженно деформированное состояние, близкое к чистому изгибу, на участках АВ и РД -близкое к поперечному изгибу, а в точках л иГ действуют большие по величине сосредоточенные силы Непосредственно методом по-лос по картине изохром определить характер прилегания внутренней поверхности кольца к диску не удалось. Поэтому возникла необходимость провести более углубленный анализ напряженно-деформированного состояния модели.
Определить характер прилегания кольца к диску можно путем построения эпюры нормальных напряжений, действующих на внутренней поверхности кольца. Для этого, зная, что нормальные напряжения на наружном контуре равны нулю, методом разности касательных напряжений по радиальным сечениям модели можно определить нормаль ные напряжения по внутреннему контуру. Исходными данными для это -го метода служат картины изохром и изоклин.
Изоклины представляют собой геометрическое место точек, в которых наклон главных напряжений одинаков. Для получения картины изоклин на поверхности разрезанного кольца была нанесена коор динатная сетка. Затем, путем поворота поляризатора и анализатора с интервалом 10 было получено и зарисовано семейство изоклин (рис..5.3).
Метод разности касательных напряжений основан на простом рассмотрении условий равновесия /93/. Предположим, что из модели вырезана мысленно полоска конечной ширины Дл/ , которая разделена на некоторое количество равных элементов длиной ПО (рис. 5.4). Каждый элемент находится в равновесии под действием равнее-действующей касательных напряжений T/j , Те и приростом нормального напряжения
