2.5.5. Ребра жесткости

Для увеличения жесткости и прочности пластмассовых деталей, усиления особо нагруженных мест или выступающих частей, а иногда по технологическим соображениям рекомендуется предусматривать в конструкции детали ребра жесткости.

Они позволяют уменьшить сечения отдельных элементов детали снизить внутренние напряжения в местах сопряжения стенок различного сечения, а также способствуют предотвращению коробления или даже трещин. В зависимости от назначения ребра жесткости подразделяют на следующие виды:

■ усиливающие; они служат для увеличения прочности детали в определенных сечениях (рис. 2.42), уменьшения напряжений, особенно в тонкостенных деталях (рис. 2.43);

Рис. 2.42. Ребра жесткости на корпусе смазывающего устройства	Рис. 2.43. Ребра жесткости на крышке

■ разводящие; эти ребра воспринимают сосредоточенные нагрузки и переносят их рассредоточено на большую площадь стенки детали; например, такую роль выполняют ребра крышки золотника (рис. 2.44), находящегося в масляной среде и подвергающегося динамической нагрузке;

Рис. 2.44. Ребра жесткости на крышке золотников гидравлического распределителя автопогрузчика

■ обеспечивающие равностенность детали (рис. 2.45);

■ конструктивные, имеющие целевое назначение; на рис. 2.46 показана крыльчатка насоса, лопасти которой служат основными эксплуатационными элементами;

■ технологические, применяемые в зависимости от технологического процесса изготовления пластмассовой детали; к ним относят ребра, применяемые для устранения коробления детали, облегчения извлечения детали из формы, уменьшения времени выдержки детали в форме.

Рис. 2.45. Ребра, способствующие осуществлению равностенности детали	Рис. 2.46. Конструктивные ребра на крыльчатке насоса

Рекомендуемые соотношения элементов ребер жесткости приведены на рис. 2.47.

При конструировании пластмассовых деталей с ребрами жесткости необходимо принимать во внимание следующие рекомендации:

• ребра жесткости не должны быть толще стенки детали или ее элемента, к которому примыкают. Оптимальная толщина ребер жесткости, не должна превышать 0,6–0,8 толщины сопрягаемой стенки (рис. 2.48). При большей толщине ребер возможно появление трещин в местах скопления массы на стыке ребра жесткости со стенкой;

Рис. 2.47. Рекомендуемые соотношения элементов ребер жесткости

• ребра жесткости не должны доходить до опорной поверхности или до края примыкающего к нему элемента на 0,5–1,0 мм. Это гарантирует от выхода ребра за пределы опорной поверхности при формообразовании и допускает незначительные деформации поверхности детали, которая усилена этими ребрами. Кроме того, желательно, чтобы ребра жесткости примыкали к опорной поверхности плавно (рис. 2.50, а, б);

• ребра жесткости рекомендуется располагать на прямых участках элементов детали (рис. 2.50, в, г);

• необходимо стремиться к диагональному или диаметральному расположению ребер жесткости. Предпочтение таким ребрам следует отдавать и по технологическим соображениям, так как при производстве деталей значительно уменьшается коробление стенок и днищ (рис. 2.49);

Рис. 2.48. Пример оформления ребер жесткости на детали	Рис. 2.49. Пример расположения ребер жесткости

Рис. 2.50. Примеры оформления ребер жесткости

• при сопряжении ребристых деталей типа плит рекомендуется располагать ребра в шахматном порядке, избегая крестообразных сопряжений, дающих значительные местные скопления массы (рис. 2.51);

• для уменьшения опасности возникновения напряжений в самом ребре жесткости форму его сечения сохраняют постоянной на всей длине;

• ребрам жесткости придают наибольший допустимый технологический уклон и располагают их в плоскости разъема формы или перпендикулярно к ней;

• исходя из конструкционных свойств пластмасс, ребра жесткости, если позволяет их конструкция, желательно располагать так, чтобы они работали на сжатие, а не на растяжение (рис. 2.52).

Рис. 2.51 – Расположение ребер жесткости на деталях типа плит: L  1,6 S	Рис. 2.52 – Расположение ребер жесткости с учетом приложения нагрузки