Отливки Напряжения — Концентрация

В связи с тем что у литых конструкций необходимо обеспечить минимальную толщину стенок, для повышения прочности и жесткости отливок следует применять оребрение нагруженных стенок. Однако это ведет к увеличению концентрации напряжений, а в местах пересечения ребер со стенками — к скоплению излишнего металла. Поэтому для обеспечения технологичности конструкции отливки необходимо обеспечить свободную деформацию ребер при усадке, для чего ребра должны располагаться перпендикулярно к плоскости разъема формы. [c.77]

Способы изготовления роторов турбомашин. Роторы и их детали (диски, валы, барабаны) изготовляют из кованых заготовок и обрабатывают на металлорежущих станках. При этом особое внимание уделяется высокому качеству поверхности во избежание концентрации напряжений. В заготовке цельнокованого ротора выполняют сквозное центральное сверление для визуального контроля качества отливки. [c.31]

Горячий метод нанесения расплавленного металла приемлем только для материалов, точка плавления которых значительно выше точки плавления металлического покрытия. Необходимо учесть, что во время обработки основной металл подвергается отжигу. В случае пайки (где в некоторой степени может быть локализована передача тепла в процессе нанесения покрытия) отжига можно избежать, но тем не менее возможность его возникновения следует всегда учитывать при нанесении на изделие покрытия горячим методом. Детали, имеющие тонкое се-ч-ение или профиль переменной толщины, а также сборочные узлы, особенно в местах концентрации напряжения, за счет неравномерного прогрева подвержены деформации. Такая тепловая деформация в отливках переменной толщины в предельных случаях может привести к появлению трещин. Целесообразнее наносить покрытие на отдельные элементы, а не на всю конструкцию в сборе. [c.69]

Высокая циклическая вязкость (благодаря наличию в структуре чугуна графита), мало чувствительны к концентрации напряжений, ударная вязкость возрастает при температуре выше 200° С, Обрабатываемость резанием удовлетворительная, свариваемость плохая. При малых скоростях охлаждения отливки (толстостенной) прочность снижается. Требования к прочности обуславливаются в ТУ. [c.46]

В сопряжении элементов отливки нужно делать переходные закругления. Если сопрягаются две стенки, значительно отличающиеся по толщине, то, кроме закруглений, нужно вводить переходный участок в виде пологого клина, располагая его вдоль тонкой стенки. Это необходимо, чтобы получить высококачественную отливку, достичь хорошего растекания силовых потоков и тем самым уменьшения концентрации напряжений. При этом увеличивается жесткость элементов, в частности ребер, и отливки в целом. [c.193]

В пустотелой отливке по компоновочным соображениям образован карман (фиг. 9, а). Вследствие податливости его стенки будут пружинить и в работе фактически участвовать не будут. Здесь будет двоякое ослабление , в работающее поперечное сечение не войдет участок кармана (как излишне податливый и не принимающий на себя нагрузку), а в стенке отливки возле углов кармана силовые линии будут сгущаться и поэтому возникнет концентрация напряжений. В конструкции, изображенной на фиг. 9, б, карман не ослабляет отливку, но в стенках его необходимо делать технологические отверстия. [c.198]

Наличие графитовых включений обеспечивает чугуну по сравнению со сталью целый ряд существенных преимуществ. Чугун нечувствителен к концентрации напряжений, т. е. в присутствии дополнительных надрезов его свойства почти не изменяются. Благодаря этому отверстия, углы, переходы, а также возможные в отливках раковины, поры и неметаллические включения, сравнительно мало влияют на реальную конструкционную прочность, в то время как в стальных отливках также надрезы значительно понижают механические свойства. [c.65]

Затрудненная усадка белого чугуна в период кристаллизации вызывает повышенную его склонность к образованию горячих трещин. Усадка в твердом состоянии определяет величину литейных напряжений, являющихся причиной образования горячих и холодных трещин. Величина литейных напряжений в отливках белого чугуна значительно выше, чем в отливках из серого чугуна и стали вследствие большего модуля упругости, чем у серого чугуна, и меньшей теплопроводности, чем у стали. Поэтому при проектировании следует предпочитать конструкции со свободной усадкой и избегать резких переходов в толщине стенки между различными сечениями отливок, вызывающих концентрацию напряжений и пониженную усталостную прочность. [c.131]

Отличительной особенностью рассматриваемого чугуна является весьма компактная, почти шаровидная форма включений графита, имеющая наименьшее отношение поверхности к объему и в наименьшей степени ослабляющая рабочее сечение отливки. Кроме того, шаровидная форма включений графита не оказывает такого сильного надрезывающего действия на металлическую основу, как пластинчатая форма, и способствует уменьшению концентрации напряжений вокруг включений графита. [c.137]

Для сравнения в табл. 8 приведены стандарты на отливки из высокопрочного чугуна, разработанные в США. Шаровидная форма графитовых включений в чугуне способствует значительному повышению механических свойств, так как она в наименьшей степени ослабляет рабочее сечение отливки. Кроме того, такая форма не оказывает такого сильного надрезывающего действия на металлическую основу чугуна и способствует уменьшению концентрации напряжений вокруг включений графита. [c.141]

Трещины меньшего размера могут быть выбраны. Если глубина выборки невелика и не выводит отливку за пределы минусового допуска, то она может быть оставлена в эксплуатации. Края выборки должны быть плавными во избежание местной концентрации напряжений. [c.164]

Форма отверстий в отливках оказывает влияние на технологичность, концентрацию напряжений и, следовательно, прочность отливки. На рис. 30 и 31 приведены варианты выполнения отверстий в стенках отливок, обеспечивающие наименьшую потерю прочности и снижение концентрации напряжений в отливках. [c.36]

Цилиндрические роторы с центральным круглым отверстием. Поскольку в общем случае трудно получить качественную поковку для крупногабаритной вращающейся детали, большинство роторов изготовляют с центральным отверстием. 8to позволяет удалять ту часть отливки, которая затвердевает в последнюю очередь, и обеспечивает более тщательный контроль поковки перед окончательной приемкой. Поэтому для крупных поковок важно получить данные о концентрации напряжений в зоне этого отверстия. Общее решение для плосконапряженного состояния цилиндрического ротора с центральным отверстием имеет вид [c.87]

Рассмотренные литые сечения могут быть применены для прямых рычагов, указанных на фиг. 394 кронштейнов Я-образное сечение может быть применено для конструирования корпусов и крышек картеров, дисков зубчатых колес, катков и других деталей, так как оно позволяет избежать применения ребер, являющихся источниками концентрации напряжений в отливках. [c.507]

При конструировании литых деталей необходимо учитывать вредные последствия линейной усадки. В острых внутренних углах при затвердевании отливки образуется стык кристаллов и создается узел концентраций напряжений, который приводит к образованию трещин. Поэтому при сопряжении стенок отливки под углом обязательно предусматривают галтели (закругления). [c.128]

Меньшие прочность и надежность раздельной отливки обусловливаются тем, что при такой отливке блок рубашек и картер соединяются иногда шпильками. Шпильки, ввернутые в чугун сравнительно неглубоко, создают в теле картера концентрацию напряжений, могущую вызвать трещины вокруг них. В больших двигателях лучше применять болты. То же самое надо рекомендовать при больших давлениях газов, например в двигателях с воспламенением от сжатия. [c.21]

Небольшие трещины, обнаруженные в отливках при входном контроле или при контроле в процессе эксплуатации, могут быть выбраны шлифовальным кругом. Если глубина выборки невелика и не превышает минусовый допуск, то отливка может быть поставлена в эксплуатацию без заварки. Края выборки должны быть плавными во избежание местной концентрации напряжений. [c.315]

Отливки из алюминиевых сплавов часто имеют резкие переходы от толстых сечений стенок к тонким. При механической обработке деталей в них делаются различные канавки, отверстия, углубления и т. п. При этом создаются неблагоприятные условия работы деталей из-за концентрации напряжений в отдельных участках. [c.371]

Остаточные напряжения в отливках можно уменьшить механическим воздействием. Для этой цели используют пневматические молотки или дробеструйную обработку. Обстукиванию подвергают места концентрации напряжений (переходы в сечениях, пересечения ребер и пр.). Этот метод не дает радикальных результатов. [c.128]

Местные напряжения могут возникнуть в стержне не только в случае выточки, выкружки. Надрез, царапина, пузырьки воздуха, раковина, образовавшаяся при отливке, — все это факторы концентрации, которые могут вызвать значительные местные напряжения. Вот почему тщательная обработка поверхности любой детали необходима не только для улучшения ее внешнего вида, но и для обеспечения прочности. [c.53]

Обычный чугун имеет графитовые включения пластинчатой формы, вследствие чего отливки в процессе работы склонны к значительным концентрациям напряжений и имеют пониженные прочность и вязкость. Как установлено работами ЦНИИТМАШ, присутствие в структуре чугуна графита сфероидальной формы придает ему высокие механические свойства и меньшую склонность к концентрации напряжений. Получение чугуна с сфероидизированными включениями графита возможно двумя способами [c.292]

Усадка при охлаждении от температуры полного затвердевания определяет величину образуемых в отливке литейных напряжений, являющихся причиной образования холодных трещин. Вследствие большего модуля упругости и меньшей теплопроводности величина напряжений в отливках белого чугуна значительно выше, чем в отливках серого чугуна, а вследствие меньшей прочности и теплопроводности — больше, чем в стальных отливках. Поэтому при проектировании следует предпочитать конструкции со свободной усадкой и избегать резких переходов между различными сечениями отливки, вызывающих концентрацию напряжений и пониженную усталостную прочность. [c.230]

Для уменьшения остаточных напряжений в отливках механическим действием используют пневматические молотки или дробеструйную обработку. Места концентрации напряжений (переходы в сечениях) подвергают обстукиванию. Этот метод, однако, не дает радикальных результатов. [c.98]

При эксплуатации стопорных и регулирующих клапанов в их корпусах могут из-за больших температурных напряжений, возникающих при пусках, появляться трещины. В местах концентрации напряжений происходит пластическая деформация металла и после определенного числа пусков в этом месте в результате малоцикловой усталости металла появляется и растет трещина. Появлению трещин способствуют также ползучесть металла и наличие дефектов в отливке, из которой изготовлен корпус клапана. Кроме того, наблюдались случаи разрушения экранов, предохраняющих от переохлаждения дросселированным паром внутреннюю поверхность переходных патрубков, соединяющих регулирующие клапаны с турбиной. [c.191]

Уменьшение внутренних напряжений в отливках может быть достигнуто механическим воздействием. Для этой цели используют пневматические молотки или дробеструйную обработку. Обстукиванию подвергаются те места отливки, где возникает концентрация внутренних напряжений (переходы в сечениях, пересечения ребер и пр.). Этот метод не дает радикальных результатов и является в сущности паллитив-ным. [c.300]

Поломка зубьев (рис. 8.11). Поломка связана с напряжениями изгиба. На практике наблюдается выламывание углов зубьев вследствие концентрации нагрузки. Различают два вида поломки зубьев поломка от больших перегрузок ударного или даже статического действия (предупреждают защитой привода от перегрузок или учетом перегрузок при расчете) усталостная поломка, происходящая от действия переменных напряжений в течение сравнительно длительного срока службы (предупреждают определением размеров из расчета на усталость). Особое значение имеют меры по устранению концентраторов напряжений (рисок от обработки, раковин и трещин в отливках, микротрещин от термообработки и т. п.). Общие меры предупреждения поломки зубьев — увеличение модуля, положительное смещение при нарезании зубьев, термообработка, наклеп, уменьшение концентрации нагрузки по краям (жесткие валы, зубья со срезанными углами — см. рис. 8.13, ж, бочкообразные зубья — см. рис. 8.14, в и пр.). [c.105]

Для увеличения конструкционной прочности чугунных отливок могут быть приняты меры общие и специальные. Под общими понимаются меры, рекомендуемые при конструировании деталей из любого материала и направленные на уменьшение концентрации напряжений. Эти меры должны быть приняты, несмотря на то, что прочность чугунных изделий в меньшей степени снижается от их нарушения, как это видно из табл. 50—57. Под специальными понимаются меры, рекомендуемые при конструировании только чугунных отливок и связанные с особыми свойствами чугуна как конструкционного материала — хорошей формуе-мостью и пониженной квазиизотропностыо. Хорошая формуемость позволяет конструктору наиболее полно использовать положительные свойства чугуна как конструкционного материала. Пониженная квазиизотропия выявляется двояко 1) условия выделения графита зависят (в частности) от скорости охлаждения отливки, следовательно, от её толщины, и 2) чугун лучше сопротивляется сжимающим усилиям, чем растягивающим. [c.40]

Качество поверхности образца должно быть таким, чтобы локальные неоднородности напряженного состояния, вызванные концентрацией напряжений вблизи острых надрезов, выбоин и царапин, не внесли заметных искажений в наблюдаемую макрокартину поведения образца. В большинстве случаев образцы изготавливаются путем резания (на токарных, фрезерных, сверлильных, строгальных станках), реже — путем отливки и обработки давлением. То качество чистоты поверхности, которое может быть достигнуто, например, на токарном станке квалифицированным токарем, оказывается, как- правило, достаточным для статических испытаний круглых цилиндрических образцов (сплошных или трубчатых) на совместное или раздельное растяжение — сжатие, кручение, и внутреннее давление. В случаях же усталостных испытаний, когда качество поверхности является одним из решающих [c.313]

Более прогрессивным методом изготовления заготовки коленчатых валов является литье высокопрочного глобулярного чугуна (0g до 55 кПмм и НВ 185—255) в оболочковые формы. Литье в оболочковые формы обеспечивает высокий коэффициент использования металла, высокое качество отливки, точность до 5-го класса и чистоту до 4-го класса по ГОСТу 2789—59. Высокая точность отливки позволяет сократить трудоемкость механической обработки (на 20—25%) за счет уменьшения припусков. Литые валы лучше обрабатываются, менее чувствительны к концентрации внутренних напряжений и имеют меньшую начальную неуравновешенность, что облегчает условия эксплуатации станков и инструментов. [c.174]

Трещины, возникающие в затвердевшей отливке в результате внутренних напряжений, называют холодными. Они образуются чаще всего в тонкостенных отливках сложной конфигурации и неравяо.мерного сечения, изготовляемых из сплавов с большой линейной усадкой. При конструировании литой детали необходимо учитывать вредные последствия линейной усадки. В острых внутренних углах при затвердевании отливки образуется стык кристаллов, который при усадке создает узел концентрации напряжений. Поэтому нри сопряжении стенок отливки под углом необходимо предусматривать галтели (закругления). [c.183]

Сплав ВТб отличается от ВТ5Л только зернистой структурой, при которой чувствительность сплавов к водородной хрупкости меньше, чем при пластинчатой. В околошовной зоне сварных соединений сплав ВТб имеет такую же структуру, как и сплав ВТ5Л в фасонных отливках. Поэтому можно полагать, что в сплаве ВТб максимально допустимая концентрация водорода должна быть такой же, как и в сплаве ВТ5Л, т. е. 0,014%. При испытаниях на ударную вязкость снлав ВТ5-1 более чувствителен к влиянию водорода, чем сплав ВТб. Поэтому при длительном действии напряжений допустимые содержания водорода в, сплаве ВТб-1 должны быть, повидимому, порядка 0,01—0,012% (по массе). [c.498]

Значительная разница в температурах различных частей отливки в момент, когда в более массивных из них начинают преобладать упругие свойства наличие термических узлов. 2. Слишком жесткая конструкция отливкн значительная концентрация напряжений в отдельных участках отливки. 3. Возникновение временных напряжений при ускорении охлаждения отливкн после выбивки или из-за торможения усадки элементами формы или стержней. 4. Неверный режим ТО. [c.651]

Сквозные трещины Концентрация внутренних напряжений из-за неравномерного охлаждения отливки Изменить конструкцию отливки (устранить резкие переходы и неравностенность), ввести дополнительное охлаждение формы [c.282]

Нетехнологичность конструкции отливки и блока отливок. Значительная концентрация напряжений в острых углах, сложных замкнутых контурах, резких переходах от массивных узлов к тонким сечениям. Трещины более вероятны, если места концентрации напряжений ослаблены усадочными дефектами (рыхлость, усадочные раковины) [c.332]

Резкие изменения толщины стенки и острые углы в отливке недопустимы. Это особенно важно в отливках из нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов. Переходы от одного сечения к другому должны быть плавными. С целью предупреждения образования дефектов в отливках и облегчения изготовления литейных форм следует предусматривать закругления углов. При этом необходимо учитывать, что очень малые радиусы закругления приводят к концентрации напряжений и возникновению трещин, непомерно большие — к образованию массивов с усадочными дефектами в виде рыхлот и раковин. Значение радиусов закруглений г устанавливают по нормальному ряду (в мм) [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...