Расчёт штанг, страница 6

В качестве новых материалов для изготовления штанг ис­пользуют высокопрочные хромникельмолибденовые стали. Эф­фективность первого направления проблематична, поскольку предел коррозионной усталости практически не изменяется при увеличении предела прочности в отличие от предела усталости, возрастающего примерно пропорционально ему.

По-видимому, новые высокопрочные материалы целесооб­разно использовать одновременно с технологическими меро­приятиями, повышающими циклическую прочность штанг, изго­товленных из сталей, не содержащих большого количества легирующих элементов. К подобным методам относится поверх­ностное упрочнение штанги механическим или термическим воздействием. При этом повышаются эксплуатационные характе­ристики тонких поверхностных слоев, а механические характе­ристики средней части остаются неизменными. Эффект от по­верхностного упрочнения обусловлен прежде всего тем, что уве­личивается твердость только поверхностного слоя, а следовательно, и повышается его хрупкость. Сердцевина штанги оста­ется при этом мягкой и пластичной, хорошо работающей под действием динамических нагрузок.

Поверхностное упрочнение штанг обеспечивает появление в тонком слое остаточных сжимающих напряжений, которые, складываясь с растягивающими напряжениями во время ра­боты штанг, уменьшают абсолютную величину последних. В ре­зультате уменьшается раскрытие микротрещин на поверхности штанг и снижается интенсивность их развития.

Штанги упрочняются дробеструйным наклепом и поверхно­стной закалкой токами высокой частоты.

В первом случае наклеп поверхности штанг происходит при соударении с нею стальных или чугунных дробинок, направляе­мых с большой скоростью из дробеструйного аппарата. Во вто­ром случае в поверхностных слоях штанги появляются остаточ­ные напряжения (до 700 МПа), обусловленные образованием мартенситной структуры. Второй способ упрочнения более эф­фективен.

Кроме того, делаются попытки создания противокоррозион­ного поверхностного слоя за счет термодиффузионного цинкования и электрофоретического алюминирования. Однако эти про­цессы не вышли пока за рамки лабораторных исследований.

Определение сил, действующих в точке подвеса штанг

Cечения Fт (полное сечение внутренней полости труб), Fш (сечение тела штанг), F (пол­ное сечение плунжера).