Отливки в виде прямых балок

Жесткость литых коробчатых балок замкнутого сечения можно увеличить путем применения внутренних поперечных перегородок или (что менее употребительно) продольных перегородок. Эффективность действия перегородок зависит от правильности их размещения в балке. Если перегородки размещены неправильно, то увеличение жесткости может быть столь незначительно, что не будет даже компенсировать затрат на материал и изготовление формы. Это положение ярко иллюстрируется табл. 8.

Таблица 8. Сравнение жесткости при изгибе и кручении балок с перегородками различного типа

В табл. 8 приведено сравнение относительной жесткости при изгибе (В) и при кручении (С) балок с различного рода перегородками, причем за еди ницу приняты значения, соответствующие балке коробчатого сечения без перегородок (табл. 8, профиль 1).

Значения- коэффициента с₂ были приведены в табл. 3.

Из табл. 8 видно, что влияние перегородок на увеличение жесткости при изгибе незначительно (за исключением профилей 5 и 6). В случаях 3 и 4 увеличение жесткости так мало, что оно не компенсирует увеличения веса балки (В : q < 1). Возникает, следовательно, вопрос: не целесообразнее ли было использовать это же количество металла не на перегородки, а на утолщение стенок?

Ответ на этот вопрос можно найти в табл. 9, из которой видно, что отливки балок без перегородок и с утолщенными стенками являются более жесткими при изгибе (кроме профилей 5 и 6). Однако ввиду значительно меньшей жесткости тонких балок при кручении в общем целесообразнее применять литые балки с соответствующими перегородками, чем утолщать их стенки.

Хотя в отношении прочности и жесткости при кручении более подходящими являются замкнутые сечения балок, однако в конструктивном отношении их использование не всегда представляется возможным.

Таблица 9. Сравнение жесткости балок одинакового веса при изгибе и при кручении

Однако такое решение может быть применено только в станках, где перегородка не мешает удалению стружки (например, продольнострогальные и продольнофрезерные станки).

Для простоты удаления стружки иногда применяются наклонные перегородки, как показано на рис. 16 (станина токарного станка с гидравлическим суппортом), и на рис. 22, б. Очень часто станинам, открытым сверху и снизу, жесткость придается с помощью перегородок, соединяющих продольные стенки, как показано на рис. 17 (поперечные перегородки) и на рис. 18 (косые перегородки). Конструкция, изображенная на рис. 18, имеет большую жесткость по сравнению с конструкцией на рис. 17 (сравните профили 2 и 3 в табл. 8). На рис. 19 показана конструкция станины с перегородками, расположенными по диагонали.

Например, станины металлообрабатывающих станков должны иметь открытое сечение (по крайней мере на некоторых участках) с одной или (еще лучше) с двух сторон. Такая конструкция позволяет легко удалять стружку, монтировать внутри станины различные механизмы и облегчает доступ к этим механизмам во время работы.

На рис. 15 показано сечение станины строгального станка, которая по всей длине имеет сплошную горизонтальную перегородку, обеспечивающую необходимую жесткость отливки.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _