1. В листовых деталях необходимо вводить отбортовки, выдавки, ребра жесткости и другие элементы, повышающие жесткость. Если на листовой дета­ли шириной 100 мм ввести отбортовки I и II (рис. 5.8,а) и выдавки III и IV, то момент инерции 1_Х таких деталей в зависимости от высоты h отбортовок и выдавок по сравнению с моментом инерции листа увеличится от десятков до сотен раз (см. рис. 5.8,6, где кривые I—IV относятся к соответствующим про­филям (рис. 5.8,а).

2. Для сопряжения стержневых деталей каркасов и рам необходимо вво­дить косынки, которые значительно повышают жесткость последних.

3. Необходимо напряжение изгиба в деталях заменять на напряжение ра­стяжения — сжатия, вводя дополнительные стержни. Например, прогиб консоль­ной балки 1, имеющий диаметр d (рис. 5.9,а), значительно уменьшится, если снизу подпереть ее стержнем 2 (рис. 5.9,6), который будет работать на сжа­тие. При этом диаметр стержня di уменьшится, а общая масса стержней 1 и 2 станет меньше массы стержня с диаметром d.

AQy

Рис. 5.8. Отбортовки и выдавки ■(«) и зависимость AQ_y от их высоты ft (б)

4 6 8 10 h,MM

?П\ I ■ I | |

^S) В>

Рис. 5.10. Облегчающие отверстия (а и б) и зависимость ДQ_m от размеров облегчающих отверстий (в):

1 — для квадратных отверстий; 2 — для круг­лых отверстий

4. Необходимо широко применять гнутые профили проката, которые изго­тавливаются из листового материала и являются более экономичными яо мае» се по сравнению со стандартными профилями [4].

Выбор формы профилей деталей НК, несущих конструкций блоков и конфигураций передних панелей необходимо проводить с учетом их рациональных характеристик.

Облегчающие отверстия. Во все детали необходимо вводить облегчающие отверстия, выемки, проточки, чтобы изъять лишний материал, не несущий нагрузки. Часто в деталях РЭА, таких как кожуха, крышки, шасси, перегородки и другие, для снижения массы или улучшения охлаждения выполняют отверстия различ­ной формы. На рис. 5.10,в показана зависимость выигрыша AQm. массы листовых деталей от введения облегчающих отверстий раз* личных размеров, где а — размеры квадратного отверстия (рис. 5.10,a) a d — диаметр круглого отверстия (рис. 5.10,6). Из рис» 5.10,в видно, что выигрыш AQ_m составляет от 28 до 78%.

Выбор материалов. Материалы НК необходимо выбирать с учетом удельных прочности и жесткости или обобщенного коэф­фициента [25]. Удельная прочность определяется из выражения <j_w=oo,₂/p, где со,2 — условный предел текучести, представляю­щий собой напряжение, вызывающее в испытываемом образце остаточную деформацию 0,2%; р — плотность материала.

Рис. 5.9. Замена из­гиба балки сжатием

Удельная жесткость Е_УЛ=Е/р. Обобщенный коэффициент пред­ставляет собой произведение удельных прочности и жесткости:

Таблица 5.5. Показатели прочности и жесткости различных материалов Материалы	а0 2, МПа	Я-103, МПа	р, г/см3	СТУД	яуд-ю>	Кос-«>•
Стали угле­родистые	200—500	200	7,85	63,7	25,4	162
Стела леги­рованные	600—1200			152,8		388
Титановые сплавы	600—1200	115	4,5	266	25,5	678
Алюминиевые сплавы	250—450	70	2,8	160	25	400
Магниевые сплавы	150—250	40	1,8	138	22,2	306
Стеклопластик	270—400	30	1,8	222	16,6	368

Коб=а_улЕу_Д — ао,2Е/р². Значения указанных показателей для раз­личных материалов приведены в табл. 5.5.

При выборе материала деталей, работающих на прочность, необходимо пользоваться значениями о_уд, работающими на жест­кость— £_уд. Поскольку значения £_уд для ряда материалов от­личаются незначительно, при выборе материалов необходимо пользоваться обобщенным коэффициентом Коб, который характе-

Таблица 5.6. Масса различных покрытий	Условия	Гальванические покрытия		Лакокрасочное покрытие			Масса гальвани­ческого и лакокра­сочного покрытия по отно­шению к массе ма­териала, %
Материал	эксплуа­тации по гост 14007—68	Вид покрытия	Масса по­крытия по отноше­нию к массе ма­териала, %	Вид покрытия	Масса по­крытия по отноше­нию к массе ма­териала, %
Стали угле­родистые	Ж, ож С, Ж	Кадмиевое Никелевое Серебряное	6,6 9,6 10,2		1.5	8,1 11.1 11,7
Титановые сплавы	Ж, ОЖ	Серебряное	8	Эмаль МЛ-12 с подслоем грунта	2,6	10,6
Алюминиевые сплавы	Ж С	Кадмиевое Никелевое Серебряное	27,4 16 25		4,3	31,7 20,3 29,3
Магниевые сплавы	л	Кадмиевое Никелевое Серебряное	47,5 47,7 49		6,5	54 54,2 55,5

ризует способность материалов нести наиболее высокие нагруз­ки при наименьших деформациях и массе.

Выбор покрытий. Обычно конструкторы при выборе как галь­ванических, так и лакокрасочных покрытий не обращают внимание на их массу, а она составляет существенный процент от общей массы деталей. В табл. 5.6 даны значения массы покрытия в про­центах от массы листа из различных материалов, имеющего пло­щадь 1 м² и толщину 1 мм. Из таблицы видно, что суммарная масса гальванических и лакокрасочных покрытий составляет от 8,1 до 55,5% от массы покрываемого материала.

Сравнение различных вариантов конструкции. В процессе конструирования необходимо сравнивать различные варианты конструкций и их элементов, выбирая вариант, имеющий мини­мальную массу. Для сравнения можно пользоваться формулами относительно выигрыша AQ_m (в процентах) от уменьшения мас­сы. При сравнении двух вариантов конструкции AQm= (1—

Hh- ) -100, где mi и m₂ — масса конструкции первого и второго

вариантов. Если известна масса Дт, на которую можно умень­шить конструкцию, то AQ_m= —— • 100.

m-i

Этими же формулами можно пользоваться при сравнении ва­риантов конструкций по объему V, площади F и длине L, тогда вместо т_и т₂ и Дт необходимо подставлять значения соответст­вующих величин. I