Алюминий vs Чугун для станин

[dpss]

Продолжать дальше?

Да. В список материалов стоит добавить природный гранит, композитный пластик с напряженным волокном и закаленный В95. Очень интересные комбинации можно получить. Это используем, а вот домны и даже маленькой вагранки в хозяйстве нет.

[SVP]

хотя в пользу чугуна кроме того что уже названо я бы добавил возможность нормально затянуть болты и винты а не бояться что сорвется резьба... не ну динамометрический ключ поможет решить эту проблему, но болтовое соединение в дюралевых деталях будет слабее

Не, это точно "мимо".
По-хорошему болтовое соединение должно обеспечивать прижим с силой Х, соответственно материалу подбирается диаметр.
Затягивать действительно можно динамометрическим ключом. Насколько я помню для рельс, к примеру, усилие затяжки указано,
и лучше-бы его придерживаться.

Я к тому, что просто большего диаметра резьбы можно использовать, а перетягивать вообще не нужно и в чугуне тоже.

[aftaev]

В список материалов стоит добавить природный гранит,

Читал как то работы ученых времен СССР. Были институты занимающиеся литьевым гранитом для станков. Почему станки не делали из гранита тогда - не выгодно было с целью утилизации. Станки из чугуна переплавил на танки если стране сталь понадобилась, а из гранита что делать - только памятники. Судя по работам у полимергранита свойства были лучше чугуна и в производстве дешевше.

[aegis]

Я к тому, что просто большего диаметра резьбы можно использовать

не всегда это возможно. те же стандартные рельсы и каретки кроме как родными болтами не притянешь

[SVP]

Я к тому, что просто большего диаметра резьбы можно использовать

не всегда это возможно. те же стандартные рельсы и каретки кроме как родными болтами не притянешь

Хмм... и алюминий (дюралюминий) недостаточно прочен для того, чтобы его этими болтами крепить ?

[Darxton]

Как бы убедиться в этом по ТТХ ? Что отвечает за "гашение вибраций" ? Какая физ. величина ?

Не уверен на 100%, но гашение вибраций - это их диссипация в тепло, а в этом вопросе одна из первых - вязкость, или что там у твердого тела. короче, коэф. при первой производной по времени от координате при расчете усилий деформации.

[SVP]

Не уверен на 100%, но гашение вибраций - это их диссипация в тепло, а в этом вопросе одна из первых - вязкость, или что там у твердого тела. короче, коэф. при первой производной по времени от координате при расчете усилий деформации.

Ээээ... можете численно оценить для Д16Т и чугуна ?

[Darxton]

Ээээ... можете численно оценить для Д16Т и чугуна ?

не. Я не настолько помню теорию ) Но я уверен, что в справочниках есть. Но, как говорят математики, "невооруженным глазом видно", что Д16Т более вязкий, чем чугун, алюминий более вязкий чем Д16Т, свинец более вязкий, чем алюминий и т.д.

[aegis]

Darxton, погуглите про декремент затухания колебаний

[Darxton]

декремент затухания колебаний

с первой же ссылки:
Наиболее часто встречается случаи, когда сила сопротивления пропорциональна скорости движения
http://bog5.in.ua/lection/vibration_lec ... _vibr.html
это как раз то, что я говорил. Скорость движения -первая производная по времени от координаты. имеется в виду случаи, когда "вязкость" основную роль играет, производными высших порядков пренебрегают. Погружаться в эту тему реально смысла не вижу, потому как по такой теме диссер писать неплохо, а на практике без уймы времени и своей лаборатории результатов не получить, проще справочниками пользоваться.

[SVP]

Что-то почти ничего не ищется про алюминий

Для чугуна есть чуток

Величина 5 для кварца равна 0,0001, для камертона из высококачественной стали - 0,01, для серого чугуна - 0,1. Соответственно шкварц = 0502 %, шсталь = 0,2 %, шсч = 20 %.

Из приведенных данных следует, насколько быстро затухают колебания в чугунах, в которых металл разделен графитовыми включениями, которые сами по себе обладают большой демпфирующей способностью. Естественно, что высокопрочный чугун обладает также существенно большей демпфирующей способностью, чем сталь.

Именно благодаря высокой демпфирующей способности серый чугун широко используется при изготовлении станин и других корпусных деталей. Особенно важным это свойство является для станин высокоточных станков как гарантия обеспечения высокой чистоты поверхности обрабатываемых деталей. Использование серого чугуна для других корпусных деталей способствует увеличению долговечности машин.

Нашлись какие-то исследования труб, так там для стали все раз в 10 хуже чем для Д16Т

[Darxton]

Что-то почти ничего не ищется про алюминий

опять же не уверен, но предположу, что в грубом приближении можно рассматривать ударную вязкость, напр. по Шарпи. Чем меньше этот параметр, тем материал должен быть более вязкий среди своих собратьев, и тем лучше должен гасить колебания.
Так, например у чугуна она 40-70 кДж/м2, а у легированных закаленных сталей - до 1000 и более....

[aegis]

чугун еще по своей природе неоднородный материал... думаю именно поэтому и происходит интенсивное затухание колебаний

[Darxton]

Да. Интересно, там графитовые частицы могут тереться? Так-то, по идее, что нужно для затухания? Диссипация. А это либо трение, либо пластическая деформация, причем а) с малым пределом текучести, т.е. малым абсолютным значением, т.е. когда среда начинает течь прям от любого касания и б) высокой вязкостью(после того, как потек, чтобы нарастить скорость движения среды, надо прилагать дохрена усилий) - как у битума. Второго в чугуне вроде нет, может за счет трения вкраплений такой эффект?

[dpss]

занимающиеся литьевым гранитом для станков

Зачем? Он старился и стабилизировался миллионы лет. Чугун о таком только мечтать может. Берите сорт равномерно окрашенный без включений, прожилок и добытый не взрывом. Да, он не любит ударов, но есть полно задач где их нет. Кстати плотность у него как у алюминия - примерно 2.8

[Darxton]

занимающиеся литьевым гранитом для станков

Зачем? Он старился и стабилизировался миллионы лет. Чугун о таком только мечтать может. Берите сорт равномерно окрашенный без включений, прожилок и добытый не взрывом. Да, он не любит ударов, но есть полно задач где их нет.

Кстати, а насколько он их не любит? Что в станке из него нельзя сделать?

[PKM]

Взять станины подобных габаритов из дюраля и чугуна... смоделировать в Simulation собственные частоты, амплитуды колебаний.
Посчитать стоимость. Сравнить технологию изготовления.
Возможно, многое прояснится.

[Darxton]

я бы станину металлорежужщего станка из дюраля не стал бы делать просто потому, что опыт работы с муфтами намекает, что есть вероятность, что закаленный/состаренный лихо набрал бы микротрещин и полопался, а что-то более похожее на чистый алюминий потекло бы под нагрузкой. А если нет больших нагрузок/вибраций - такие делают. В Питере ювелирные станки небольшие, например.

[aegis]

Второго в чугуне вроде нет, может за счет трения вкраплений такой эффект?

на границе 2х материалов присутствует скачек теплопроводности. именно поэтому и применяют слоистые изоляционные материалы. с рассеиванием звука и колебаний уверен что подобная картина

[Predator]

Если детали не полые, то полагаю алюминий даст еще больший выигрышь...

Допустим, что на картинке алюминиевый профиль в сечении

al.png (646 байт) 3001 просмотр

Профиль номер 1 легче деформировать, чем профиль номер 2, поясни в чём же тогда выйгрыш в цельном сечении профиля?