Вопрос 1

1. Обязательное наличие литейных уклонов для выемки детали из формы.

2. Необходимо предусмотреть усадку материала при охлаждении.

3. Избегать наличия острых кромок, выступов и т.п., выполнять переходы между поверхностями галтелями (Скругление внутренних углов)

4. Избегать местных скоплений металла, образующих горячие узлы.

5. Предусмотреть возможные усадочные напряжения и провести меры по их минимизации или устранению.

6. Избегать скопления всплывающих неметаллических скоплений и газов в ответственных узлах конструкции. Проектировать деталь таким образом, чтобы скобление газов происходило в удаляемых и обрабатываемых узлах.

7. Избегать выполнения малых по диаметру отверстии и большой длины.

8. Для увеличения прочности целесообразно применять оребрение.

9. Применять, по возможности, минимальные толщины стенок, но не в ущерб прочности детали.

Вопрос 2 равнопрочность

В случае кручения, изгиба и сложных напря­женных состояний, когда равенство напряже­ний по сечению принципиально недостижимо, равнопрочными считают детали у которых одинаковые максимальные напряжения в каждом сечении (с учетом концентрации напряжений).

При изгибе условие равнопрочности заклю­чается в равенстве отношения рабочего изги­бающего момента, действующею в каждом данном сечении, к моменту сопротивления данного сечения. При кручении это условие состоит в равенстве моментов сопротивле­ния кручению каждого сечения детали; при сложных напряженных состояниях - в равен­стве запасов прочности.

Понятие равнопрочности применимо и к не­скольким деталям, и к конструкции в целом. Равнопрочными являются конструкции, дета­ли которых имеют одинаковый запас прочно­сти по отношению к действующим на них нагрузкам. Это правило распространяется и на детали, выполненные из различных материалов. Так, равнопрочными являются стальная деталь с напряжением 200 МПа при пределе текучести σ0,2 = 600 МПа и деталь из алюми­ниевого сплава с напряжением 100 МПа при σ0,2 = 300 МПа. В обоих случаях коэффициент запаса прочности равен 3. Значит обе детали одновременно придут в состояние пластиче­ской деформации при повышении втрое действующих на них нагрузок. Независимо от этого каждая из сравниваемых деталей может еще обладать равнопрочностью в указанном выше смысле, т е. иметь одинаковый уровень напряжений во всех сечениях

Рабочие нагрузки и напряжения определяют расчетом. Деталь, рассчитанная как равно­прочная, будет действительно равнопрочной, если расчет правильно определяет истинное распределение напряжений во всех ее частях, что далеко не всегда имеет место.

Формы, требуемые условием равнопрочности, иногда трудно выполнить технологически, и их приходится упрощать. Неизбежные почти во всякой детали дополнительные элементы (цапфы, буртики, канавки, выточки, резьбы), вызывающие иногда местное усиление, а чаще концентрацию напряжений и местное ослабле­ние детали, также вносят поправки в истинное распределение напряжений в детали.

По всем этим причинам понятие равнопрочности деталей относительно. Конструирование равнопрочных деталей практически сводится к приблизительному воспроизведению опти­мальных форм, диктуемых условием равнопрочности, при всемерном уменьшении влия­ния всех источников концентрации напряже­ний.

Следует иметь в виду, что при прочих одинаковых условиях жесткость равнопрочных деталей меньше, чем жесткость деталей, имею­щих хотя бы местные повышенные запасы прочности.

Выигрыш в массе от применения принципа равнопрочности зависит от типа нагружения и способа придания равнопрочности. На рис 33 представлены способы придания равнопрочности цилиндрической детали, опер­той по концам и подвергающейся изгибу по­перечной силой, приложенной посередине про­лета