Термическая обработка изделий

Упругими элементами называют детали машин, работа которых основана на способности изменять свою форму под воздействием внешней нагрузки и восстанавливать ее в первоначальном виде после снятия этой нагрузки. Упругие элементы – детали, жёсткость которых намного меньше, чем у остальных, а деформации выше. Благодаря этому своему свойству упругие элементы первыми воспринимают удары, вибрации, деформации.
    В технических устройствах используется большое число различных упругих элементов. Наиболее распространенными упругими элементами являются пружины, в том числе и тарельчатые (рис. 1).
Благодаря своим виброизоляционным и амортизирующим свойствам тарельчатые пружины используются во многих отраслях производства. Например, подъемно-транспортная техника имеет данный вид деталей, препятствующих преждевременной деформации поверхностей и элементов под воздействием тяжелой нагрузки. Такую же функцию пружины выполняют в работе с котлами на электростанциях. Нередко их применение можно увидеть в устройствах энергоаккумуляторов на трансформаторных подстанциях. Их свойства также позволяют использование в качестве тормозов для рельсового и строительного транспорта. 

    Строительство некоторых видов мостов (например, подвесных) и лифтовых шахт, внутри которых они выступают в качестве амортизирующих деталей.
    Тарельчатые пружины находят широкое применение в технике для восприятия значительных сил при небольших перемещениях, в основном, для гашения динамических и ударных нагрузок (амортизаторы, буферные устройства и т.п.).
    Тарельчатые пружины представляют собой разновидность упругих элементов высокой жесткости. Они состоят из штампованных стальных элементов в виде конических оболочек, напоминающих тарелку с отверстием вместо дна. Основной тип тарельчатых пружин - коническая шайба (рис. 1). Шайбы выполняют толщиной от 1 до 20 мм с отношением наружного и внутреннего диаметров тарелок D/d=2-3 и углом подъема образующей α=2-6°.
    Пружины обычно работают в условиях многократных повторных нагружений. Такие детали должны обладать высокими упругими свойствами и выдерживать при эксплуатации большое число повторных нагружений без поломок и без осадки. Это означает, что при снятии нагрузки пружина должна полностью восстанавливать свои первоначальные размеры и форму. 
На долговечность работы пружин и рессор большое влияние оказывает качество и чистота обработки поверхности. Риски, царапины и другие дефекты поверхности недопустимы, т. к. они резко снижают работоспособность пружин. 
    Основной рабочей характеристикой пружин является их жесткость, т. е. способность деформироваться на определенный размер при заданных нагрузках. Величина и постоянство рабочих характеристик, а также отсутствие поломок и изменения размеров (проседание, растяжение) характеризуют качество пружин.
    Стали, предназначенные для изготовления пружин и рессор, в процессе работы испытывают большие упругие деформации, они должны иметь пластические свойства, обеспечивающие работу пружин без поломок при перегрузках. 
    Также упругие элементы работают в условиях циклических нагружений (особенно колебательного характера).
    Особенностью упругих элементов является то, что они могут работать в агрессивных средах, что необходимо учитывать при выборе материала для изготовления данных изделий. Некоторые металлы способны переходить в пассивное состояние. Так, наибольшей склонностью к самопассивированию обладают титан, алюминий и хром. Хромистые стали, содержащие более 13 % хрома, являются пассивными и обладают невысокой скоростью коррозии.
Детали машин в процессе эксплуатации и хранения, кроме изнашива-ния, подвержены механическим, тепловым, электрохимическим (коррозионным) и другим видам разрушения и повреждения.