Отливки в виде прямых балок

Таблица 11. Сравнение веса литых балок из модифицированного чугуна (σ_вр = 38 кГ/мм²) и из стали (σ′_вр = 50 кГ/мм²)

б) когда сохраняется геометрическое подобие сечений (коэффициент пропорциональности k).

Для последнего случая расчеты произведены по формулам:

при изгибе

Объяснение обозначений величин дано в табл. 10 и 11, причем все обозначения со штрихом относятся к стали, а без штриха - к чугуну.

Результаты расчетов можно представить следующим образом:

1) балки, изготовленные из серого чугуна с пределом прочности σ_вр = 22 кГ/мм², тяжелее стальных балок, особенно когда требуется жесткость и когда имеются скручивающие напряжения;

2) балки, изготовленные из модифицированного чугуна с пределом прочности σ_вр = 38 кГ/мм², по весу эквивалентны стальным балкам, их прочность несколько больше при изгибе и меньше при кручении и они будут несколько тяжелее, когда при расчете исходят из соображений жесткости.

Относительное значение веса, определенное для чугуна с шаровидным графитом большой прочности (например, при σ_вр = 55 кГ/мм²), было бы, очевидно, еще больше, чем для модифицированного чугуна. Применяя материал большей прочности для выполнения отливок, конструктор может получить большую экономию его по сравнению с конструкциями, в которых используется чугун меньшей прочности.

Большой интерес в этом отношении представляют исследования, проведенные на многочисленных отливках корпусов станков. Выводы из этих исследований можно представить в виде следующих положений:

1) применять сечения, приближающиеся к замкнутым;

2) применять не очень толстые стенки равномерной толщины, которым в случае необходимости может быть придана жесткость ребрами;

3) избегать чрезмерной толщины направляющих;

4) избегать литых слабонагруженных перегородок;

5) применять облегчающие окна и отверстия в неработающих или слабонагруженных стенках и перегородках отливки;

6) избегать толстых фланцев, укрепляющих выступов и заменять их соответственно размещенными приливами.

Эти положения иллюстрированы рис. 22-25. На рис. 22 представлены три конструкции станины винторезного станка. Вес станин во всех трех: случаях был одинаков, а жесткость изменялась в отношении 1 : 1,9 : 4.

рис. 22. Три конструкции (а, б, в) станины станка одного веса, но различной жесткости (цифры, характеризующие жесткость конструкции, приведены в процентах).

рис. 23. Конструкция станины расточного .станка типа 2631: а - первоначальная (вес 5100 кГ), б-новая (вес 4800 к Г).

рис. 24. Конструкция стола расточного станка типа 2632: а - прежняя (вес 6300 кГ), б - новая (вес 4000 кГ).

На рис. 23 показаны два вида станины расточного станка. Благодаря уменьшению толщины направляющих 1, стенок 2 и приливов 3 достигнуто уменьшение веса отливки с 5100 до 4800 кГ, причем жесткость отливки, несмотря на увеличение длины, не уменьшилась. Также путем изменения количества пазов 1, уменьшения и выравнивания толщины стенок 2 уменьшен вес расточного станка, показанного на рис. 145, с 6300 до 4000 кГ.

Аналогичным способом вес стола карусельного станка (рис. 25) уменьшен с 520 до 390 кГ.

рис. 25. Конструкция стола карусельного станка; а-прежняя (вес 520 кГ), б - новая (вес 390 кГ).

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