Чугунные детали могут иметь сколь угодно сложную конфигурацию, однако изготовление тонкостенного литья встречает затруднения. Кроме того, в отливках нельзя допускать резкие переходы сечений, т. е. значительную разнотолщинность Отдельных частей отливки. Сложные стальные узлы могут сочетаться из элементов различной толщины; для их соединения необходимо применять сварку (или реже клепку). Чугун хорошо работает при сжимающих усилиях и поэтому может служить материалом опор, станин и поддонов, однако чугун не может служить материалом деталей, испытывающих значительные растягивающие напряжения.

Приведенные примеры показывают, что детали, изготовленные из различных материалов, отличаются своей формой; узлы и детали, изготовленные из одного и того же материала, но разными способами, также существенно отличаются по конфигурации.

10-1. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛИТОЙ АППАРАТУРЫ

Металлическое литье — сложный металлургический процесс, однако применение литых деталей в аппаратостроении становится экономически выгодным при достаточно большом числе одинаковых отливок. До настоящего времени литье является одним из основных способов изготовления деталей сложной формы при поточном изготовлении теплообменных аппаратов.

При конструировании литых изделий следует стремиться к максимальной простоте модели, к удобству формовки и к созданию благоприятных условий для равномерного остывания всех элементов отливки. Скорость охлаждения отливки определяет структуру металла. Равномерность охлаждения достигается конструированием всех наружных стенок отливки одинаковой толщины. Внутренние стенки, перегородки и ребра находятся в худших условиях отдачи тепла формовочной земле, а поэтому для выравнивания скорости охлаждения их толщину принимают в пределах 0,7—0,8 толщины наружной стенки. При большой неравномерности остывания отливки возникают остаточные термические напряжения, образуются трещины, усадочные раковины, рыхлая структура металла. Толщина стенок отливки должна определяться в первую очередь условиями прочности, а также жидкотекучестыо металла, особенностями формовки и размерами отливки. Наименьшая толщина отливок при литье в земляные формы приведена в табл. 10-1 [JL 21]. При литье в металлические или корковые формы и при машинной формовке можно принимать меньшую