Большой интерес для конструктора отливок представляют данные об изгибающих моментах, возникающих под воздействием температурных изменений. Интересно также сравнение величины изгибающих моментов для рам одинаковой конфигурации и одинаково нагруженных, но различно связанных с основанием. Например, сравнивая изгибающие моменты, возникающие в верхних углах рам (см. табл. 1, номера 3, 14 и 19) в том случае, когда J1 = J2; h = l; у = h, убеждаемся, что соотношение этих моментов составляет 1: 3/7 : 1/2. Отсюда вытекает важное указание для конструктора: отливки рам следует конструировать в виде замкнутых систем (номер 19) либо жестко скреплять их с основанием (номер 14).
На рис. 6 была показана стальная рама вагонной тележки типа Diamond, являющаяся примером жесткой замкнутой рамы. Расчет подобных рам можно найти в соответствующей литературе.
Необходимо подчеркнуть, что литые стальные конструкции рам все чаще применяются в качестве элементов шасси (рамы вагонов, паровозов, тележек и т. д.). Такие конструкции, как более жесткие, имеют значительные преимущества по сравнению со сварными или клепаными из фасонного и листового железа.
При конструировании отливок в виде рам очень важным является соответствующее выполнение жестких углов. При этом необходимо руководствоваться следующими положениями.
1. Нужно избегать местных скоплений материала в углах из-за опасности возникновения усадочных раковин, а также вследствие низких прочностных свойств материала в толстых сечениях. Особое внимание следует обращать на форму углов, особенно в тех случаях, когда к ним примыкают лапы или фланцы. На рис. 8 показаны правильная и неправильная конструкции угла основания стальной станины.
2. С целью устранения больших местных скоплений металла следует избегать соединений стенок под острым углом.
3. При наличии больших напряжений в сочетаемых элементах следует вместо цельных сечений применять коробчатые, двутавровые и др. В случае необходимости им может быть придана жесткость с помощью ребер.
Вместо отливок в виде рам, составленных из прямых элементов, часто применяют отливки, составленные из криволинейных элементов в виде кольца или его частей. К отливкам подобного рода относятся: станины колонковых (рис. 2) и фрикционных прессов, клети прокатных станов, корпуса турбин, кольцеобразные основания и т. д.

рис. 8. Конструкция угла основания стальной станины: а - неправильная; б - правильная.
В табл. 2 даны расчетные формулы для наиболее часто встречающихся случаев нагрузки колец постоянного сечения.
Таблица 2. Формулы для расчета отливок в виде колец постоянного сечения


Опубликовано: 2014.09.01 Обновлено: 2014.09.23 |