8.7.3. Уменьшение усадочных напряжений

Форма отливки должна облегчать усадку. На рис. 49 показано зубчатое колесо большого диаметра, обод которого соединен со ступицей спицами.

Конструкция (вид а ) неправильна, так как спицы, остывающие раньше, тормозят усадку обода, который вследствие этого подвергается волнообразной деформации( штриховая линия ). Внутренние напряжения в таких конструкциях часто вызывают поломку обода.

Целесообразно применять податливые спицы : тангенциальные (вид б ), спиральные ( вид в ), расположенные по конусу ( вид г ).

В дисковом шкиве ( Рис. 50, вид а ) диск застывает раньше обода и тормозит усадкуобода; в диске развиваются напряжения сжатия, в ободе - напряжения растяжения. Если раньше остывает обод ( вид в ), то диск при усадке подвергается растяжению, а в ободе возникают напряжения сжатия. Для уменьшения усадочных напряжений целесообразно в том и другом случае придать диску коническую форму ( виды б, г ). В литой корпусной детали ( вид д) перегородки m , расположенные в одной плоскости с массивными фланцами, тормозят усадку последних. Смещение перегородок с плоскости расположения фланцев ( вид е ) несколько улучшает условия усадки. Целесообразнее всего придать перегородкам коническую( вид ж ) или сферическую форму.

Сводчатые, арочные , выпуклые, коробчатые формы уменьшают усадочные напряжения, улучшают условия затвердевания отливки и увеличивают прочность деталей вследствие увеличения моментов сопротивления сечений. Повышается жесткость конструкций, что особенно важно для отливок из сплавов с низким модулем упругости ( серые чугуны, сплавы цветных металлов).