ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние выбора материалов на снижение конструктивной металлоемкости машин из "Снижение конструктивной металлоемкости машин " Многие из существующих конструкций машин тождественного назначения и параметров создавались в различные периоды развития машиностроения разными заводами и конструкторами и из различных материалов, что было причиной больших отклонений в их весе. В связи с этим назрела необходимость пересмотра конструкций на основе применения новых материалов. [c.40] Для решения одной и той же конструкторской задачи могут применяться самые различные конструкционные материалы. Однако решающее влияние на выбор того или иного материала оказывает критерий экономичности. Выбор материала находится в непосредственной зависимости как от обычных физико-механических свойств — предела прочности на растяжение, на сжатие и т, д., так и от специальных, как коррозиеустойчивость, электро- и теплопроводность, технологические свойства и др. [c.40] Кроме того, на выбор материала оказывают серьезное влияние и сочетания отдельных качеств материалов например, к числу специальных требований можно отнести строго определенное сочетание предела текучести и модуля упругости, когда их произведение является также одним из решающих критериев ппи выборе материалов. На фиг. 19 приведен ряд критериев при выборе материалов для магниевого сплава, сплава титана, для трех видоз алюминиевых сплавов и трех сортов стали. Приведенные критерии особенно пригодны в тех случаях, когда решающим критерием является произведение из предела текучести на модуль Е. [c.40] На основании исследовательских работ и производственного опыта следует сделать вывод, что господствовавшее ранее представление о непригодности чугунных деталей для работы при знакопеременных нагрузках должно быть изменено во всяком случае по отношению к высокопрочным и модифицированным чугунам. Применение модифицированных и вы oкoJlpoчныx чугунов оказало также решающее влияние и на экономию проката, особенно в части изготовления ответственных конструкций деталей из чугуна, например крупных коленчатых валов для дизелей, по весу и стоимости составляющих 12—15% и более от веса и стоимости двигателей например, из высокопрочного магниевого чугуна изготовляются коленчатые валы с пределом прочности при растяжении не менее 55 кГ1мм , относительным удлинением не менее 3%, ударной вязкостью не менее 3,0 кГм/см н твердостью вала НВ не менее 230. [c.42] Ниже приведены оравнительные технико-экономические показатели при изготовлении кованых валов и валов из магниевого чугуна. [c.43] Показательно, что при эксплуатации литого чугунного вала холодильного компрессора 4АУ15 в течение 10 000 час. напряженной работы шатунные и коренные шейки износились значительно меньше, чем у аналогичного стального вала в тех же условиях эксплуатации. [c.43] В табл. 9 и 10 приведены данные, характеризующие эффективность изготовления деталей машин из модифицированного чугуна. [c.43] Применение деталей из высокопрочного чугуна вместо стального литья позволит значительно снизить не только вес машины, но и уменьшить расход стального литья. [c.43] Шестерня к приводу золотника. Крышка нижней головки шатуна Крейцкопф. . [c.44] Довоенный период развития машиностроения в ртношении снижения веса машин характеризовался ярко выраженным тяготением к прокату — к переходу от литых конструкций машин к сварным, так как чугун считался, а отчасти и до настоящего времени считается в широких конструкторских кругах тяжелым материалом. [c.44] В результате этого наблк далось, резкое, часто необоснованное, увеличение потребления сортового проката, что в ряде случаев не может быть оправдано даже и тем, что прочностные характеристики чугуна того периода были сравнительно низкими по сравнению с настоящим временем. [c.44] В частности, сравнительный технико-экономический анализ двух тождественных по конструкции прессов, основные детали которых изготовлены методом сварки из заготовок листа, полос и профильного проката (предел текучести 24 кПмм , предел прочности при-растяжении 39 кГ1мм ) и методом литья из модифицированного чугуна (предел текучести 31,5 кГ/мм , предел прочности при растяжении 38,5 кГ ммР-), показал, что пресс с литыми деталями отвечает предъявленным требованиям в значительно большей степени, чем пресс со сварными конструкциями при почти одинаковом весе этих прессов. Кроме того, пресс с литой станиной при испытании показал более удовлетворительные эксплуатационные качества благодаря присущему чугуну свойству поглощать вибрации. [c.44] По данным НКМЗ расход жидкого металла при литье из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом на 17% ниже, чем при литье из стали. [c.44] Конструкционные стали до недавнего прошлого обладали пределом прочности при растяжении не свыше 60 кПмм . [c.45] В настоящее время благодаря легированию и термической обработке они имеют предел прочности при растяжении до 240 кГ1мм и выше. Наряду с этим создано большое количество высокопрочных сплавов на алюминиевой и магниевой основах, а также жаропрочных сплавов и имеет место неуклонное повышение физикомеханических свойств ранее известных материалов. [c.45] На фиг. 21 дан график, иллюстрирующий тенденции повышения ирочности стали. [c.45] Непрерывное снижение веса самолетов обусловило необходимость проведения серьезных исследовательских работ в части применения сталей с пределом прочности 180—240 кГ1мм и. выше. В настоящее время стали с высокой прочностью получают все более широкое применение, главным образом для изготовления узлов шасси легких и тяжелых самолетов (фиг. 22 и 23). [c.45] Высоколегированные материалы применяются также во все возрастающем количестве и при изготовлении современных конструкций паровых турбин, турбореактивных двигателей и газовых турбин. [c.45] Легированные стали в паровых турбинах высокого и сверхвысокого давления применяются для изготовления цилиндров, корпусов клапанов, роторов, направляющих и рабочих лопаток диафрагм, крепежных и других деталей. [c.45] Вернуться к основной статье