Усадочные напряжения

Для изготовления отливок из алюминиевых сплавов применяют кокили с вертикальным разъемом. Получение плотных отливок обеспечивается направленным затвердеванием установкой массивных прибылей, применением малотеплопроводных красок для окраски прибылей. Для снижения усадочных напряжений в отливках кокили перед заливкой подогревают до температуры 250—350 °С, а при очень сложной конфигурации отливок — до 400—500 °С. Воздух и газы выводятся из полости кокиля с помощью щелей <3 и рисок 2, размещаемых в плоскостях разъема, и пробок /, устанавливаемых в стенках кокиля вблизи глубоких полостей (рис. 4.48, а). Расплавленный металл в полость кокиля подводят через расширяющиеся литниковые системы с нижним (рис. 4.48, б) или вертикально-щелевым (рис. 4.48, в) подводом металла к тонким сечениям отливки. Все элементы литниковой системы размещают в плоскости разъема кокиля. [c.168]

Рис. 4.57. Конструкция литых деталей, снижающих усадочные напряжения в отливках

Чем меньше усадка, тем больше точность размеров отливки и тал меньше опасность появления усадочных напряжений, раковин, трещин и коробления отливки. [c.75]

Величину и распределение напряжений можно регулировать также ребрами. Следует иметь в виду, что поперечные ребра (вид г) влияют на величину усадочных напряжений только по оси. X, а продольные ребра (вид й) — только по оси у. [c.77]

Первопричиной усадочных напряжений является различие температур стенок. При (1 = 2 напряжения равны нулю. На этом основан способ одновременного затвердевания. Обеспечивая равномерное остывание отливки, при котором температура стенок в каждый данный момент одинакова, можно получить отливку, свободную от усадочных напряжений. [c.77]

Этот способ устраняет первоисточник усадочных напряжении, так как в каждый данный момент температура всех частей отливок одинакова. Напряжения, обусловленные торможением формы предотвращают, применяя податливые стержни. [c.78]

Последовательное перемещение горизонта" затвердевания обеспечивает правильную усадку вертикальных стенок. Однако разность температур в вертикальном направлении остается. Нижние горизонтальные элементы отливки, затвердевающие раньше, тормозят усадку верхних элементов, в результате чего в них развиваются напряжения растяжения, а в нижних — напряжения сжатия. Наибольшей величины усадочные напряжения достигают в верхней части отливки вследствие большой разности сечений прибылей и стенок отливки. [c.79]

Уменьшение усадочных напряжений [c.83]

При двустороннем оребрении (вид 29) рекомендуется во избежание местных скоплений мета.чла, а также для уменьшения усадочных напряжений располагать ребра в шахматном порядке (вид 30). [c.90]

Количественным критерием оценки сопротивляемости сварного соединения образованию холодным трещинам являются минимальные внешние напряжения, при которых начинают возникать холодные трещины при выдержке образцов под нагрузкой, прокладываемой сразу же после сварки. Внешние нагрузки воспроизводят воздействие на металл собственных сварочных и усадочных напряжений, которые постоянно действуют сразу после сварки при хранении и эксплуатации конструкции. [c.44]

Для уменьшения усадочных напряжений в стенках литых деталей, особенно в стенках большой протяженности, необходимо предусматривать окна (или отверстия 1) круглой или овальной формы (рис. 4.20, а). Причем размеры окон должны быть максимально возможными. [c.78]

При дальнейшем затвердевании прочность наружной твердой корки увеличивается настолько, что начинает сдерживать приложенное газовое давление. В затвердевшей корке развивается линейная усадка и как результат ее усадочные напряжения. Вместе с тем к этому времени прочность и пластичность сплава увеличиваются настолько, что сплав противостоит развивающимся напряжениям без образования горячих трещин. [c.61]

Г. Распределения усадочных напряжений...........532 [c.492]

Рис. 5. Распределение усадочных напряжений и у <3а вдоль оси у

Ри 6. Картины изохром, обусловленные усадочными напряжениями в моделях волокнистого композита Вверху — светлое поле, внизу — темное поле. [c.505]

Знать усадочные напряжения нужно потому, что они накладываются на напряжения, вызываемые внешней нагрузкой. В некоторых случаях комбинация двух напряженных состояний может оказаться опасной. [c.505]

Во всех рассмотренных выше случаях усадка матрицы была сведена к минимуму выбором в качестве материала смол с комнатной температурой отверждения. Однако в моделируемом материале, который отверждается при повышенной температуре, усадочные напряжения могут быть заметными, Пример такого [c.525]

ПОЛЯ усадочных напряжений вокруг конца волокна бора показан на рис. 22. Ясно видна высокая концентрация напряжений у кромки концевого сечения волокна. [c.527]

На рис. 27 показано распределение усадочных напряжений вдоль средней линии межволоконного промежутка. Приведенные здесь величины представляют собой средние арифметические напряжений на двух взаимно ортогональных отрезках, которые в идеале должны были бы давать идентичные результаты. На рис. 28 показано распределение усадочных напряжений в поперечном сечении межволоконного промежутка. Компоненты Ог и ое нормальны и параллельны средней линии соответственно. Компонента Oz параллельна оси волокон. Значения при г/А = = 0,5 представляют собой напряжения на границе раздела. [c.532]

Напряжения приводились к безразмерной форме отнесением их вычисленных значений к усадочному давлению на границе включенного в образец изолированного волокна. Как показано в работе [18], распределение усадочных напряжений около изолированного кругового включения по существу совпадает с распределением напряжений около кругового отверстия, на границе которого поддерживается давление р. Радиальное и окружное напряжения на границе раздела равны [c.532]

Рис. 27. Распределение усадочных напряжений a/(Jo вдоль средней линии межволоконного промежутка Д// = 0,50.

Описанный выше трехмерный метод является, гю-видимому, единственным экспериментальным методом, дающим возможность полного микромеханического исследования напряжений в реалистической модели композита. Как любой метод, он связан с определенными трудностями и обладает известными недостатками. Для того чтобы отделить усадочные напряжения от напряжений, обусловленных внешней нагрузкой, нужно изготовить две одинаковые модели и, по существу, провести два полных не- [c.538]

Усадка вокруг наборов включений 504 Усадочные напряжения 501. 532 [c.556]

Рис. 24. Распределение усадочных напряжений а/оо между волокнами в поперечном сечении композита объемная доля волокна 0,5 6/ =0,5 [48].

Рис. 27. Распределение остаточных усадочных напряжений на поверхности раздела в композите с различной объемной долей волокна [31].

Коэффициенты линейного термического расширения некоторых минеральных наполнителей и полимеров, обычно применяемых в композитах, приведены в табл. И, из которой следует, что избежать появления больших усадочных напряжений между отвержденными органическими полимерами и минеральными наполнителями невозможно, даже если нагревать композиты только до умеренных температур. [c.208]

Мета.лл шва склонен к возниктювению трещин в связи с грубой столбчатой структурой металла шва и выделением по границам зерен легкоплавких эвтектик, а также развитием значительных усадочных напряжений в результате высокой литейной усадки алюминия (7%). [c.355]

Для сиижепня литейных нанрял<ений необходимо обеспечить свободную усадку элементов отливки. На рис. 4.57, а показана конструкция корпусной детали с перегородками, которые затрудняют процесс усадки, что вызывает большие литейные наиряження. Изменение конструкции (рис. 4.57, б) обеспечивает свободную усадку. Придание перегородкам конической формы (рис. 4.57, в) также снижает усадочные напряжения. [c.175]

Приведенные показатели относятся к случаю свободной усадки, их определяют на образцах, отлитых в открытые горизонтальные формы. Фактическая усадка зависит от сопротивления, оказываемого внутренними частями формы сокращению размеров отливки (стесненная усадка). При жестких стержнях усадка может уменьшиться на 30-50% по сраввению со свободной усадкой, во при этом в.стенках отливки возникают повышеи-ные усадочные напряжения. [c.75]

Усадочные напряжения возникают лишь на тех стадиях осшвани на которых металл теряет пластичность (для чугуна в интд>вале 500— [c.75]

Определим величину усадочных напряжений для случая, когда перегородка остывает позднее (см. рис, 92, п), Ограничимся рассхготрением деформаций по оси х. [c.76]

Под действием напряжений стенки отливок деформируются, как показано на видб е (случай перегородки, застывающей позже). Величину напряжений можно значительно снизить, если придать отливке податливость в направлении усадки. Например, для уменьшения усадочных напряжений по оси х целесообразно делать криволинейными перегородку (вид ж) или перегородку н горизонтальные стенки (вид з) или вводить усадочные буфера (вид и). Для уменьшения усадочных напряжений одновременно по осям х и у следует придавать перегородке и стенкам двоякосводчатую форму. [c.77]

Сводчатые, арочные, выпуклые, скорлупные формы уменьшают усадочные напряжения, улучшают условия отливки и увеличивают прочность деталей вследствие увеличения моментов сопротивления сечений. Повышается жесткость конструкций, что особенно важно для отливки из сплавов с низким модулем упругости (серые чугуны, легкие сплавы). [c.84]

Другие причины неточностей отклонения размеров модельного комплекта от номинала изменение размеров стержней при сушке, рассыхание моделей при хранении изменение размеров формы в результате расталкивания моделей при выемке колебания усадки из-за разл1пшой податливости стержней коробление отливки под действием усадочных напряжений. [c.94]

Затем определяют минимально допустимую толщину стенки, выбираемую в зависимости от материала отливки, его механических и технологических свойств, от способа литья, конфигурации, размеров и назначения отливки. Необходимо стремиться к минимальной толщине стенок.Если толщина стенок завышена,это может привести к появлению усадочных рыхлот, пористости и других дефектов. В конечном итоге по этой причине прочность стенок снижается и увеличивается расход металла. Требуемую прочность и жесткость стенок отливки следует обеспечивать за счет использования ребер жесткости. Если толщина стенок занижена, то отливку трудно получить технологически (возможно незаполнение формы, неслитины, трещины и т. п.). Кроме того, в отливках сложной конфигурации с тонкими стенками за счет усадочных напряжений могут появиться коробления и трещины. [c.56]

В ранних попытках определения усадочных напряжений вокруг стеклянных дискообразных включений заливалась полиэфирная смола Paraplex Р-43 и анализировались йолученные картины изохром [18]. Одной из простейших решенных задач является задача об усадочных напряжениях вокруг двух включений (рис. 3). При анализе таких интерференционных картин важно убедиться, что используется правильное значение цены полосы. Цена полосы может быть найдена испытанием тариро-вочного образца из прошедшего отверждение материала матрицы, однако неясно, позволяет ли эта величина правильно нн-терпрепировать картины полос, сформировавшиеся в процессе отверждения, когда свойства материала меняются. Эту проблему можно обойти, выразив все результаты в безразмерной форме, где номинальное напряжение равно сжимающему напряжению вокруг изолированного включения. [c.501]

Из-за различного теплового расширения матрицы и включений при изменении температуры композиционного материала в дополнение к усадочным напряжениям возникают тепловые напряжения. Если изменение температуры одинаково во всем композите, то вызванное им напряженное состояние аналогично обусловленному усадкой. В противном случае для анализа напряжений требуются другие экспериментальные млн аналитические методы. Некоторые методы двумерной фототермоупругости приведены Блейвасом с соавторами [7. [c.505]

Не существует единого мнения относительно того, зависит или не зависит прозрачность (непрозрачность) слоистого пластика из аппретированных волокон от способности их поверхности смачиваться смолой. Визуальные наблюдения показали, что очищенные стекловолокна полностью смачиваются жидкой смолой и полиэфирный композит на их основе очень прозрачен в процессе изготовления и отверждения, но становит1ся мутно-белым после охлаждения. Непрозрачность слоистого пластика обусловлена возникновением мелких трещин в смоле или разрушением адгезионного соединения на поверхности раздела из-за усадочных напряжений и не связана со смачиванием стекла смолой. Хорошая аппретирующая добавка до известной степени предотвращает образование трещин и разрыв адгезионной связи и позволяет получать прозрачный СЛОИСТЫЙ материал. Вообще имеется коррел-я-ция между механическими характеристиками слоистого пластика и прозрачностью композита из аппретированного стекловолокна и смолы. [c.35]

Рис. 26. Распределение остаточных усадочных напряжений на поверхности раздела в композите при различном соотношении модулей упругости волокна и смолы и объемной доле волокна 0,64 и атАТ=0,01 [31].

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...