裁斷機影響液壓機應(yīng)力集中的其他因素
正確設(shè)計與布置鑄造工藝所需的出砂孔。出砂孔邊的應(yīng)力集中往往是橫梁產(chǎn)生疲勞裂紋的發(fā)源地，這種情況，國內(nèi)外均有發(fā)現(xiàn)。如一臺100000KN模鍛水壓機的活動橫梁，由于主傳力筋上出砂孔邊應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋，逐步擴展到上、下面板上，而使活動橫梁破壞。又如某廠30000KN水壓機下橫梁在主筋板出砂孔處發(fā)生裂紋。100000KN模鍛水壓機活動橫梁出砂孔邊實測最大應(yīng)力達到（2000～2500） x 10的6次方Pa，為其中間截面最大應(yīng)力值的三倍左右，而50000KN模鍛水壓機三個橫梁出砂孔邊實測的最大應(yīng)力值，也為其中間截面最大應(yīng)力的二倍左右。因此，形成了橫梁強度中的又一薄弱環(huán)節(jié)。而在上述兩臺模鍛水壓機中，橫梁均為等高梁，因而，出砂孔邊的應(yīng)力集中，就成為橫梁強度的主要問題。
出砂孔一般布置在彎曲應(yīng)力為零的中性層附近，為什么會出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力呢？這是因為在梁的中性層上，雖然彎曲應(yīng)力為零，但存在較大的剪應(yīng)力。如取一個小單元體，單元體側(cè)邊作用有剪應(yīng)力（圖2-79 a），若在單元體上開一個孔（圖2-79 b），此單元體受剪切變形后，圓孔將變成橢圓孔（圖2-79 c），孔邊a、c纖維受拉，而b、d纖維受壓，這就是由于剪切應(yīng)力所引起的孔邊拉壓應(yīng)力?？椎囊贿吺芾?，而另一邊受壓，這和實際測得出砂孔邊的應(yīng)力分布是完全符合的，圖2-80為實測出砂孔邊的應(yīng)力情況。
合理地選擇出砂孔的位置、形狀和大小，可以減少應(yīng)力集中程度。例如，盡量避免在受力的主傳力筋上開出砂孔，出砂孔的位置應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)力最大的區(qū)域，出砂孔不要開得過大，出砂孔的形狀以圓形為好等等。如果必須在受力面上開出砂孔時，應(yīng)加厚筋板，在孔邊加上加強圈，或在出砂工序完成后，將出砂孔用鋼板補焊上，但應(yīng)選擇合適的焊接工序，以免焊后產(chǎn)生殘余應(yīng)力。可考慮在上、下面板上開出砂孔，而盡量避免在傳力筋板上開孔。在維修時，必須注意在出砂孔圓圈上不用氣割，以免孔圈表面受損害，而使應(yīng)力集中更趨嚴(yán)重。
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