Валы это: это что такое? Значение, происхождение, синонимы

— Викисловарь

английский [править]

Этимология [править]

Из среднеанглийского schaft , из древнеанглийского sċeaft , из протогерманского * skaftaz . Соответствует голландскому schacht , немецкому немецкому Schaft , шведскому skaft .

Произношение [править]

Существительное [править]

вал ( множественное число валы )

1. (устарело) Весь корпус длинного оружия, например стрела.
   • г. 1343-1400 , Джеффри Чосер:

     Его сон, его мясо, его питье — он лишен, / Этот тощий он восковой воск и сухой, как стержень .

   • г. 1515-1568 , Роджер Ашам:

     Стержень имеет три основные части: стелу, перья и голову.

2. Длинное узкое центральное тело копья, стрелы или дротика.

   Ее рука соскользнула с древка копья в сторону острия копья, и поэтому ее оценка была снижена.

   • 1879 , R [ichard] J [efferies], глава II, в The Amateur Poacher , London: Smith, Elder, & Co. , […], OCLC 752825175 :

     Орион однажды ударил кролика; но, хотя и тяжело раненный, он попал в могилу, и, пытаясь проникнуть внутрь, стрела зацепилась за край ямы и вытащила его. […]. Кузнец Айки выковал нам наконечник копья по эскизу с изображения греческого воина; а рукоять грабли служила валом .

3. (по расширению) Все, что было брошено или брошено как копье или дротик.
   • г. 1608-1674 , Джон Милтон:

     И гром, / Крылатый красной молнией и безудержной яростью, / Может быть, израсходовал свои древков .

   • г. 1752-1821 ,, Висимус Нокс:

     Некоторые виды литературных занятий […] подверглись нападению со всеми осыпями насмешек.

4. Любой длинный тонкий предмет, например рукоятка инструмента, одна из опор, между которыми животное запряжено в транспортное средство, карданный вал моторизованного транспортного средства с задним приводом, ось и т. Д.
   • 1967 , Сани, Барбара, Джессами , издание 1993 года, Севеноукс, Кент: Блумсбери, → ISBN , стр. 57:

     Пока Китто болтал с Уильямом, Джессами с интересом смотрела на собачью повозку. У него была пара высоких деревянных колес с двумя сиденьями наверху спиной к спине.Между валами гнедая кобыла тряслась головой и ерзала на булыжнике.

   • 2013 июль-август, Ли С. Лэнгстон, «Адаптируемая газовая турбина», в American Scientist :

     Турбины существуют уже давно — ветряные мельницы и водяные колеса — ранние примеры. Название происходит от латинского turbo , что означает vortex , и, таким образом, определяющим свойством турбины является то, что жидкость или газ вращают лопасти ротора, который прикреплен к валу , который может выполнять полезную работу.

5. Луч или луч света.

   Разве не прекрасно ли луч света из того отверстия в пещере?

   • 1912 , Уилла Катер, Богемная девушка:

     Это была прекрасная компания старух, и голландский художник хотел бы найти их вместе, где солнце оставляло яркие пятна на полу и отправляло длинные, трепетные золотых осей сквозь сумеречную тень вверх среди стропила.

6. Главная ось пера.

   Я понятия не имел, что они сняли стержни перьев , чтобы подушки были мягче!

7. (лакросс) Длинное узкое тело клюшки для лакросса.

   Сара, если вы наденете перчатки, ваши руки могут не скользить по валу , и вы сможете улучшить свою игру, девочка!

8. Вертикальный или наклонный проход, проходящий в земле как часть шахты.

   Ваш дедушка работал краном, вытаскивая руду из шахт золотого прииска .

9. Вертикальный проход, в котором находится лифт или лифт; вал лифта.

   Черт, мои ключи выпали через щель и в шахту лифта .

10. Воздуховод вентиляции или обогрева; воздуховод.

    Наш попугай залетел в воздуховод и застрял в валу .

11. (архитектура) Любая колонна или столп, в особенности корпус колонны между ее капителью и пьедесталом.
12. Основная цилиндрическая часть полового члена.

    Женские малые половые губы гомологичны половому члену стержня кожи мужчин.

13. Камера доменной печи.

Примечания по использованию [править]

В раннем современном английском языке древко относилось ко всему корпусу длинного оружия, так что «древко» стрелы состояло из его «наконечника», «черствого» или «украденного» и «оперения». Палсгрейв (около 1530 г.) смягчил французское j [‘] empenne как «Я нахожу валентинку, я налагаю привязь на кражу».Со временем это слово стало использоваться вместо бывшего «несвежий» и потеряло свое первоначальное значение.

Синонимы [править]

Производные термины [править]

Переводы [править]

длинное узкое туловище копья или стрелы

лакросс: длинное узкое тело клюшки

затонувший в земле проход

вертикальный проход с лифтом

канал вентиляции или отопления

Приведенные ниже переводы необходимо проверить и вставить выше в соответствующие таблицы переводов, удалив все цифры. Числа не обязательно совпадают с числами в определениях. См. Инструкции в Викисловаре: Макет статьи § Переводы.

Анализ отказов валов машин

По мере того, как промышленная арена становится все более сложной, создается впечатление, что операциям приходится сталкиваться со все меньшим и меньшим количеством сломанных валов машин. Однако, когда валы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ломаются, почти всегда существует столько же теорий относительно предполагаемых виновников, сколько и вовлеченных людей.

Фиг.1 Появление отказа из-за перегрузки зависит от того, является ли материал вала хрупким или пластичным. Анализ отказов вала, связанный с двигателями, насосами или любыми другими типами промышленного оборудования, часто понимается неправильно, часто считается сложным и дорогостоящим. Однако для большинства валов машин анализ должен быть относительно простым. Это связано с тем, что отказ обычно дает четкие подсказки о типе и величине сил на валу, а также о направлении, в котором они действовали: вышедшие из строя детали точно скажут, что произошло.

Существует всего четыре основных механизма отказа: коррозия, износ, перегрузка и усталость. Первые два — коррозия и износ — почти никогда не вызывают отказов машинного вала и в редких случаях оставляют явные доказательства. Из двух других механизмов усталость встречается чаще, чем отказ от перегрузки. (ПРИМЕЧАНИЕ: имейте в виду, что во многих случаях коррозия будет действовать в сочетании с усталостной нагрузкой, вызывая отказ вала.) В этой статье основное внимание будет уделено отказам, возникающим из-за факторов перегрузки и усталости.

Отказы из-за перегрузки
Отказы из-за перегрузки вызываются силами, превышающими предел текучести или предел прочности материала. Как показано на рис. 1, появление отказа из-за перегрузки зависит от того, является ли материал вала хрупким или пластичным.

Материал вала не является абсолютно хрупким или пластичным. Валы, используемые почти во всех двигателях, редукторах и вентиляторах, изготовлены из низко- или среднеуглеродистой стали и относительно пластичны. В результате, когда эти материалы подвергаются сильной перегрузке, они скручиваются и деформируются.Коленчатый вал, показанный на фото 1, был сильно перегружен скручивающим напряжением.

Важное примечание: Когда была приложена сила разрушения?

При диагностике механизма, вызвавшего отказ, важно помнить, что отказы из-за перегрузки обычно вызываются одним приложением нагрузки, а отказы из-за усталости всегда являются результатом многократного приложения нагрузки в течение многих циклов. Это означает, что если вал отказал в результате перегрузки, сила, вызвавшая отказ, была приложена за мгновение до того, как вал сломался.И наоборот, если причиной была усталость, начальная сила могла быть приложена за миллионы циклов до того, как произошел окончательный отказ.

Иногда случаются случаи, когда гибкий вал выходит из строя из-за хрупкости. На фото 2 показан пример этой ситуации — , то есть то, что произошло, когда двигатель мощностью 200 л. с. и 3600 об / мин внезапно прекратил вращение . Результатом стали огромные скручивающие напряжения и треснувший вал. Но поскольку материал пластичный, угол трещины не находится в положении 45 °, показанном на рис.1, и наблюдается явное искажение шпоночной канавки. Когда пластичные материалы очень быстро сильно перегружаются, они становятся хрупкими.

К счастью, хрупкие поломки валов машин случаются крайне редко. Как и все хрупкие трещины, они характеризуются относительно однородной шероховатостью поверхности — трещина движется с постоянной скоростью, и на поверхности видны особенности, называемые «шевронными отметинами». На фото 3 показан хрупкий излом первичного вала большого редуктора, который упал.«Шевронные следы» — это мелкая рябь на поверхности, которая все указывает слева от шпоночной канавки.

Иногда часть машинного вала подвергается закалке для снижения скорости износа. (ПРИМЕЧАНИЕ: цементация обычно выполняется исключительно в целях повышения износостойкости. ) На фото 4 показана цементированная шлицевая часть вала гидравлического насоса, включая его закаленный корпус, кольцо по окружности с совершенно иной текстурой, чем у большинства вала и «шевронные знаки», указывающие на источник повреждения.Судя по тому, как эта трещина росла прямо на валу, причина могла быть связана либо с изгибом, либо с растяжением. Однако его относительно однородная поверхность может указывать на то, что эта трещина имеет хрупкую природу — , что также означает, что она была вызвана однократным приложением силы . Более того, поскольку невозможно приложить значительное напряжение к шлицу, аналитик может с уверенностью сказать, что единственная изгибающая сила вызвала отказ.

Усталостные разрушения
Усталость вызывается циклическими напряжениями, и силы, вызывающие усталостные разрушения, значительно меньше, чем те, которые могут вызвать пластическую деформацию.Ситуацию еще больше сбивает с толку тот факт, что коррозия снижает усталостную прочность материала. Величина уменьшения зависит как от серьезности коррозии, так и от количества циклов нагрузки.

Трещины, видимые невооруженным глазом, всегда растут перпендикулярно плоскости максимального напряжения. На рисунке 2 показаны плоскости излома, вызванные четырьмя общими силами усталости. Поскольку свойства сечения будут меняться по мере роста трещины, аналитику очень важно внимательно посмотреть на точку, в которой начинается разрушение, чтобы определить направление сил.Например, в то время как силы усталости при кручении обычно вызывают разрушение, большая часть трещин может распространяться при растяжении. Это потому, что вал был ослаблен и крутильная резонансная частота изменилась.

Состояние или шероховатость поверхности излома — один из наиболее важных моментов, на который следует обратить внимание при анализе отказа из-за разницы между отказами из-за перегрузки и усталостными отказами. При отказе от перегрузки — , потому что трещина движется с постоянной скоростью — поверхность равномерно шероховатая. Однако трещины, вызванные усталостью, перемещаются по поверхности трещины с постоянно возрастающей скоростью. В результате типичная поверхность усталостного излома является относительно гладкой около начала координат и заканчивается сравнительно шероховатой окончательной трещиной.

Типичное усталостное разрушение плоского изгиба показано на рис. 3. Трещина началась в начале и медленно увеличивалась через зону усталости (FZ). Когда она достигла границы Мгновенной Зоны (IZ), скорость роста трещины резко возросла, и трещина прошла через IZ со скоростью примерно 8000 футов / сек.В течение периода роста по FZ могут быть изменения в нагрузке на вал, которые приводят к изменениям поверхности, которые проявляются в виде меток прогрессирования.

Вращающие нагрузки или плоский изгиб…
Для возникновения усталостного разрушения силы должны быть приложены много раз. Бывают малоцикловые отказы, но большинство известных нам отказов из-за промышленной усталости связаны с более чем 1 000 000 циклов нагрузки. Ценной особенностью интерпретации усталостного разрушения является то, что рост трещины, т.е.е. внешний вид поверхности показывает, как была приложена нагрузка. Если трещина растет прямо поперек вала (как показано на рис. 3), сила, которая вызвала разрушение, должна быть изгибающей нагрузкой, действующей в одной плоскости.

Однако на рисунках 4 и 5 показаны примеры изгиба с вращением. Разница между этими двумя отказами состоит в том, что вал на рис. 4 имеет одно происхождение, а трещина на рис. 5 имеет несколько источников. Глядя на два эскиза, мы видим ИЗ рис.4 является большим из двух — , что указывает на то, что нагрузка на вал, когда он вышел из строя, была больше, чем на рис. 5. Анализ также показывает, что, несмотря на то, что рис. 5 был менее сильно нагружен, он имел намного больше происхождение трещин, свидетельствующее о высокой концентрации напряжений, например, ступенька вала с очень малым радиусом. Следы трещотки представляют собой плоскости между соседними истоками трещин и растут перпендикулярно ее распространению.

Некоторые примеры диагностики усталости при плоском и вращающемся изгибе показаны на фотографиях 5 и 6 .

На фото 5 показан вал двигателя мощностью 200 л.с. и 1180 об / мин, который вышел из строя менее чем за сутки. Отсутствие прогрессивных знаков означает, что усталостная нагрузка была постоянной. Мгновенная зона относительно велика, что указывает на то, что вал был сильно нагружен. Трещины начались во многих местах вокруг вала, указывая на изгиб при вращении как на причину. Так много следов храповика, сконцентрированных сверху и снизу фотографии, заставляют нас подозревать, что вал мог быть не прямым.Однако осмотр показал бы, что основная причина была связана с ременным приводом.
Фактически, шкивы были изношены настолько, что ремни скользили по дну канавок. В этой ситуации напряжение изгиба вала увеличивалось примерно вдвое.

Приводной вал на фото 6 находился на элеваторе сталеплавильного завода. Поверхность наиболее гладкая у основания шпоночного паза и становится все более шероховатой по мере роста трещины на валу. Многочисленные следы прогрессирования, окружающие крошечный IZ, и изменение состояния поверхности примерно на 40% пути через шахту от IZ предполагают, что что-то изменилось во время роста трещины или что элеватор не использовался в течение длительного периода.Эти особенности указывают на медленно растущее разрушение — и тот факт, что фреттинг-коррозия могла существенно снизить усталостную прочность.

Усталостные отказы из-за кручения…
До появления приводов с регулируемой скоростью (VSD) отказы из-за усталости при кручении были редкостью: проектировщики оборудования могли предвидеть рабочие скорости и частоты возбуждения и разрабатывать их. Преобразователь частоты предназначен для работы в широком диапазоне скоростей.Это, к сожалению, привело к многочисленным отказам двигателя и ведомого вала из-за факторов усталости от кручения. В то время как наиболее распространенные трещины от усталости при кручении начинаются в остром углу (концентрация напряжений) в нижней части шпоночного паза, когда муфты плохо подогнаны, другим распространенным явлением является диагональная трещина вала (как показано на рис. 2).

Фотография 7 отражает поврежденный конец вала двигателя с ужасной (неплотной) посадкой муфты, из-за которой ступица неоднократно толкала шпонку в сторону шпоночного паза, пока не образовалась усталостная трещина.(Нередко встречаются случаи, когда трещина распространяется полностью вокруг вала, оставляя на валу только заглушку.)

На фото 8 показаны обе половины усталостного разрушения вала вентилятора на заводе, который недавно был переведен на преобразователь частоты. Угол 45 ° к центральной оси является верным признаком скручивающих напряжений, а изменение шероховатости поверхности вала указывает на то, что причиной были усталостные силы.

Усталостные напряжения при кручении часто остаются незамеченными (пока не становится слишком поздно), потому что персонал не понимает, на что они смотрят.Например, оба вала насоса, показанные на фото 9
, вышли из строя из-за усталости при кручении, усугубленной снижением прочности из-за коррозии. Кто-то может посмотреть на поверхность излома вала справа и подумать, что это вызвано вращательным изгибом. Более внимательное изучение множества следов трещотки показывает, что они расположены под углом 45 ° к центральной линии вала — , что является положительным признаком усталостных напряжений при кручении с многочисленными источниками . (Обратите внимание, что следы храповика на фото 5 имеют прямые стороны, что свидетельствует о том, что они были вызваны изгибающими силами.)

Предостережения при интерпретации подсказок
В то время как самая старая часть усталостного разрушения обычно имеет самую гладкую поверхность — по крайней мере в 98% случаев — все же важно внимательно посмотреть на поврежденную часть в области origin: Поверхность вала будет описывать силу.

Один из главных выводов этой статьи — трещина всегда растет перпендикулярно плоскости максимального напряжения. Много раз мы видели валы, в которых исходной силой было скручивание с короткой угловой трещиной, но большая часть трещины распространялась при изгибе — вводили инспекторов в заблуждение, заставляя думать, что изгиб является основной силой . Не позволяйте себе так себя вести. MT

Невилл Сакс (Neville Sachs) — старший инженер-консультант в подразделении Sachs Salvaterra & Associates компании Applied Technical Services, Inc., специализирующейся на неразрушающем контроле и услугах технической поддержки для повышения надежности установок и оборудования. Электронная почта: [email protected].

Программа определения усталости вала | судовые валы | Машинное оборудование Nauticus

Расчеты усталости вала и жизненного цикла морских валов в соответствии с Финско-шведскими правилами ледового класса и Правилами полярного ледового класса МАКО

Усталость вала

С помощью программного обеспечения Nauticus Machinery Shaft Fatigue вы можете измерять и оценивать судовые системы валопроводов в дополнение к расчету грузоподъемности.

Программное обеспечение для судовых валов

• Вычисляет допустимые уровни напряжения крутильной вибрации на основе малоцикловой, многоцикловой и переходной усталости
• Применимо для судовых гребных и вспомогательных валов на борту судов и морских приложений
• Расчет грузоподъемности на основе описанных методов в Руководстве по классам DNV GL 0038
• Метод расчета в основном основан на DIN 743, часть 1-3: 2000-04 и VDEH 1983 — адаптирован для морских применений
• Расчет прочности ледового класса в соответствии с Финско-шведскими правилами ледового класса и полярным ледовым классом МАКО Правила
• Включает эмпирические формулы для расчета коэффициентов концентрации напряжений для всех распространенных «концентраторов напряжений» в морских стволах
• Для силовых установок с прямым соединением, зубчатых силовых установок и генераторных установок
  

Основные преимущества программного модуля «Усталость вала»

• Помогает избежать ненужных поломок вала с помощью расширенного программного обеспечения Анализ усталости вала
• Эффективное определение несущей способности валов
• Рассчитывает несколько критических сечений вала в одна партия
• Простой ввод геометрии надреза за счет широкого использования соответствующих фигур
• Простота исследования параметров для коэффициентов концентрации напряжений
• Использование упрощенных методов (меньше вводимых данных) или подробных методов (больше вводных данных)
• Оценка максимальной крутящей нагрузки и нагрузка на лопасти из-за ударов льда
• Анализ накопленной усталости вала из-за ударов льда
• Рекомендации и параметры по умолчанию, поддерживающие расчет ледового класса
• Полный отчет содержит результаты как основного, так и ледового класса