|
При конструировании отливок вопрос экономии металла является- весьма существенным, так как стоимость металла обычно определяет стоимость всей отливки (такое положение справедливо только для отливок из сплавов цветных металлов и высоколегированной стали, при малой степени механизации и рядовом качестве чугуна и стали стоимость всей отливки, включая механическую обработку, определяется другими статьями расходов). Экономичное расходование металла приобретает особенно важное значение, когда речь идет о крупных отливках, об отливках, изготовленных из дорогостоящих сплавов (например, из легированной стали, бронзы и т. д.) или из сплавов, требующих применения сложной литниковой системы, вес которой в значительной степени зависит от конструкции отливки.
При конструировании отливок возможности более экономного расходования металла заключаются в следующем:
1) в более совершенных принципах конструирования машины, в состав которой входит отливка;
2) в лучшем использовании металла в отливке;
3) в уменьшении технологических припусков и припусков на механическую обработку, уменьшении веса литниковой системы и прибылей;
4) в применении дешевых и более подходящих по своим свойствам литейных сплавов;
5) в повышении прочности отливки, позволяющей увеличивать продолжительность ее эксплуатации.
Вопросы уменьшения размеров и веса отливки, связанные с более совершенной конструкцией машины, были подробно рассмотрены во второй части книги.
С точки зрения прочности и жесткости лучшее использование металла в отливке может быть достигнуто прежде всего благодаря более рациональной конфигурации отливки, что достигается:
1) использованием закрытых сечений вместо открытых;
2) устранением излишков металла в местах небольшой нагрузки и уменьшением чрезмерной толщины стенок;
3) применением балок и плит равномерной прочности вместо балок и плит неизменяемой толщины;
4) правильным применением ребер при проектировании балок, плит и оболочек;
5) правильным выполнением конфигурации отливок для повышения усталостной прочности;
6) применением наиболее соответствующих материалов и технологических способов.
Замена дорогостоящих металлов более дешевыми может быть осуществлена либо для всей отливки, либо для ее отдельных частей. В первую очередь следует заменять стальные детали отливками из модифицированного, армированного чугуна или чугуна с шаровидным графитом.
Частичная замена предусматривает использование специальных свойств дорогостоящего металла только в тех элементах, где эти свойства действительно нужны; остальная часть отливки может быть изготовлена из более дешевого металла. Примером частичной замены могут служить: чугунные червячные колеса с залитыми либо насаженными венцами из бронзы (Рис. 1, б, в) вместо колес, полностью изготовленных из бронзы (Рис. 1, а); двухслойные чугунные или стальные гильзы, залитые внутри бронзой (вместо массивных бронзовых гильз), и т. п.
Рис. 1. Экономия бронзы при конструи ровании червячных колес; а - бронзовое колесо; б, в - чугунное колесо с венцом 1 из бронзы.
На Рис. 2, а показан поршень весом 16 кГ, изготовленный из бронзы. В измененной чугунной конструкции (Рис. 335, б) бронза использована только-для тонкой наружной гильзы весом 3 кГ. Верхняя часть этой отливки подвергается кавитационному воздействию струи воды и истирающему действию поршнем, а нижняя играет роль корпуса подшипника.
Риг. 2. Экономия бронзы при конструировании поршня: а - бронзовый поршень; б-чугунный поршень с наружной бронзовой гильзой 1.
Улучшение конструкции с целью продления срока эксплуатации отливок, достигается путем уменьшения износа элементов, подвергающихся истиранию-(применение твердого чугуна, специальная поверхностная обработка чугунных и стальных отливок и т. п.), придания поверхностям отливки специальных свойств (например, поверхностное легирование, гальванизация,, металлизация) и т. п. Опубликовано: 2014.09.03 Обновлено: 2014.10.10 | 
