Мощность машин и её преобразование в механизмах 11 страница
Фенолы. Семейство литьевых компаундов, получаемое в результате реакции фенола и формальдегида с добавлением волокнистых наполнителей. Свойства фенолов: высокая твердость и прочность, тепловая и химическая стойкость, хорошие электрические свойства. Применение: в автомобилях – крышки распределителей зажигания, корпуса электрооборудования; роторы и обкладки тормозов; в электронике – разъемы, выключатели; в домашнем хозяйстве – ручки кастрюль и утвари, подставки, корпуса электроинструмента и электроприборов.
Полиэстерные смолы. Эти смолы обычно используются с волокнистыми наполнителями при производстве слоистых стеклопластиков. Изделия из полиэстерных смол твердые, жесткие и температуростойкие; они нашли широкое применение в качестве корпусов и крышек узлов автомобилей, емкостей и труб для химикалиев, строительных панелей.
Диалилфталат (DAP) – широко используемая полимеризуемая смола. Изделия из DAP после прессования имеют прекрасную размерную стабильность, высокую электроизоляционную стойкость, сопротивление электрическим разрядам и химическую стойкость. Широко используется в электронике в качестве разъемов, выключателей, корпусов и других деталей.
Меламины. Хорошо окрашиваемые литьевые компаунды. Сохраняют температуростойкость и влагостойкость при температурах до 100 °С. Применение: домашняя посуда, ручки, кнопки, корпуса домашних приборов, электрические выключатели.
|
|
|
Мочевина. Смолы на основе мочевины применяются в качестве литьевых компаундов в случаях, когда требования к изделиям ниже, чем к меламинам. Сохраняют температуростойкость и влагостойкость при температурах до 75 °С. Смолы хорошо окрашиваются. Применение: домашние выключатели, розетки, другие стеновые панели.
Эпоксидные смолы. При отвердевании приобретают высокую твердость и прочность, тепловую и электростойкость, химическую стойкость. При упрочнении стекловолокнами применяются в аэрокосмической технике и электронике для герметизации электронных компонентов; также применяются при изготовлении трубопроводов, резервуаров, сосудов под давлением; используются как защитное покрытие для промышленного оборудования и приборов, а также в качестве уплотнительного материала.
Пластмассы являются хорошими электроизоляционными материалами. Для них характерна высокая химическая и коррозионная стойкость, малая плотность и теплостойкость. Они отличаются достаточной прочностью и упругостью. Детали, изготовленные из пластмасс, имеют блестящую гладкую поверхность разных цветов. Пластмассы значительно хуже, чем металлы, сопротивляются переменным нагрузкам; они подвержены тепловому, световому и атмосферному старению – процессу самопроизвольного необратимого изменения свойств; многие из пластмасс гигроскопичны.
|
|
|
Большим достоинством пластмасс является их высокая технологичность, обеспечивающая значительное сокращение производственного цикла. Изготовление металлических деталей осуществляется за десятки операций механической обработки, а пластмассовых – часто за одну технологическую операцию по формообразованию (прессование, выдавливание, литье под давлением и др.). Поэтому трудоемкость изготовления пластмассовых деталей уменьшается в 5…6 раз и более, а себестоимость продукции снижается в 2…3 раза, при этом получают очень высокий коэффициент использования материала, равный 0,9…0,95. Это приводит к значительному снижению материалоемкости и из-за малой плотности пластмасс (1,2…1,9 Мг/м3), к уменьшению массы конструкции в 4...5 раз.
Из пластмасс изготавливают зубчатые и червячные колеса, шкивы, подшипники, ролики, корпуса, зубчатые ремни, ручки управления и другие детали. Производство пластмасс развивается интенсивнее, чем таких традиционных материалов, как металлы. Это объясняется удешевлением изготовления, улучшением ряда основных параметров механизмов: уменьшением веса и инерционности звеньев, потерь на трение, повышением быстродействия.
|
|
|
Таблица 8. Физико-механические характеристики пластмасс
Материал
q, кг/м3
σp, МПа
σu, МПа
Применение
Волокнит
Текстолит Пт
Текстолит ПТК
Древесно-слоистые пластинки
Капрон
13,5-14,5
13-14
13-14
13-14
11,3
30-40
85
100
110-260
60-84
50-80
145
160
100-280
90
Вкладыши, детали фрикционных передач, сепараторы подшипников
скольжения, зубчатые колеса
Резина
Материал, получаемый вулканизацией смеси натурального либо синтетического каучука с серой и другими добавками (ингредиентами). По степени вулканизации резины разделяются на мягкие (1-3% серы), полутвердые и твердые (30% серы) (эбонит). Резина применяется для уплотнительных изделий, диафрагм, гибких шлангов.
Резина отличается от других материалов высокими эластическими свойствами. Она обладает также высокой износостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами и тем, что способна сопротивляться многим агрессивным средам. Резина может выдерживать большие деформации, которые, в свою очередь, полностью обратимы. Модуль упругости для резины лежит в пределах 1...10 МПа, что в тысячи и десятки тысяч раз больше, чем для других материалов. Высокая эластичность и определяет область применения деталей из резины. Резину применяют для изготовления шин (камер и покрышек) автомобилей, тракторов и самолетов, приводных ремней, лент транспортерных и элеваторных, напорных рукавов, соединительных шлангов, резиновых подвесок, буферов, амортизаторов частей подшипников; для прокладочных колец, шнуров, пластин и клапанов, деталей электротехнической и рентгеновской аппаратуры и т. п.
|
|
|
Серьезным недостатком является низкая прочность резиновых изделий. По этой причине для повышения прочности резину армируют текстильными материалами либо стальными элементами.
Таким образом, выбор конструкционных материалов отвечающих служебным свойствам деталей, обоснование методов получения заготовок, обеспечивающих геометрическую точность, структуру, качества поверхностного слоя детали есть важные составляющие качества машин. При этом обеспечение износостойкости химико-термическими и механическими методами, лазерной, ионно-плазменной и финишной обработкой даёт стабильное качества во время сборки. Эти комплексные факторы существенно влияют на обеспечение качества машин и производства.
Смазочные материалы
Классификация смазок и их применение
В России выпускается более 100 видов смазок.
В бывшем СССР до 1979 года наименования смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название, другие номер, третьи - обозначение создавшего их учреждения. В 1979 году был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в России), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.
Смазки классифицируют по консистенции, составу и областям применения:
По консистенции смазки разделяют на:
- полужидкие
- пластичные
- твердые
Пластичные и полужидкие смазки представляют собой коллоидные системы, состоящие из дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присадок и добавок. Наибольшее применение пластичные смазки получили в подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых, винтовых и цепных передачах, многожильных тросах. Наиболее существенными, влияющими на эффективность применения пластичных смазок, являются следующие факторы:
- особенности узлов трения и условия и условия эксплуатации смазок - температура, нагрузка, скорость перемещения трущихся пар;
- совместимость смазок с конструктивными материалами;
- совместимость смазок друг с другом при их возможном смешивании.
Кинематическая вязкость – основная характеристика жидких смазок (масел).
Существует несколько систем измерения кинематической вязкости масел:
- ISO Grade – Система измерения вязкости в сантистоксах (сс) при 40оС.
- SAE Grade – Классификация вязкости моторных масел по системе SAE.
- AGMA Grade – Классификация вязкости трансмиссионных масел по AGMA (The American Gear Manufacturers Association).
- SUS@100оF – Метод измерения вязкости по Saybolt Universal Seconds.
Чем больше число единиц вязкости, тем выше вязкость масла.
Твердые смазки до отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которых служит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем -дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т.п. После отвердения (испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всеми свойствами твердых тел и характеризующиеся низким коэффициентом сухого трения.
По составу смазки разделяют на четыре группы.
- Мыльные смазки, для получения которых в качестве загустителя применяют соли высших карбоновых кислот (мыла). В зависимости от аниона мыла смазки одного и того же катиона разделяют на обычные и комплексные (кальциевые, литиевые, бариевые, алюминиевые и натриевые.
В отдельную группу выделяют смазки на смешанных мылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл (литиево - кальциевые, натриево - кальциевые и др.: первым указан катион мыла, доля которого в загустителе большая).
Мыльные смазки в зависимости от применяемого для их получения жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла - радикал синтетических жирных кислот) или жировыми (анион мыла - радикал природных жирных кислот), например, синтетические или жировые солидолы.
- Неорганические смазки, для получения которых в качестве загустителя используют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностью высокодисперсные неорганические вещества. К ним относят силикагелевые, бентонитовые, графитные, асбестовые и другие смазки.
- Органические смазки, для получения которых используют термостабильные, высокодисперсные органические вещества. К ним относят полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые и другие смазки.
- Углеводородные смазки, для получения которых в качестве загустителей используют высокоплавкие углеводороды (петролатум, церезин, парафин, озокерит, различные природные и синтетические воски).
- Консистентные смазки.
Консистентные смазки (Grease) имеют следующие преимущества:
- лучшее, по сравнению с маслами, сцепление с металлическими поверхностями;
- отсутствует тенденция к утечкам, вырабатыванию или испарению;
- определенный тип смазки может предназначаться для специфических условий работы: высокие температуры, экстремальные давления, переменные скорости под нагрузкой;
- водоотталкивающие свойства, что помогает предотвращать ржавчину и коррозию металлических поверхностей.
Консистентные смазки состоят из базового масла, загустителя и добавок.
Базовое масло (base oil) выполняет роль смазки. Нефтяные масла (petroleum oil) характеризуются низкой стойкостью; синтетические масла (synthetic oil) имеют более продолжительный срок службы; полусинтетические масла (semi- synthetic oil) состоят из смеси нефтяных и синтетических масел и сочетают пониженную стоимость с повышенным сроком службы.
Загуститель (thickener) удерживает масло подобно тому, как губка удерживает воду. Обычно в качестве загустителей используется lithium, calcium, bentone, polyurea. Более современные комплексные загустители (lithium complex, aluminum complex) расширяют диапазон рабочих температур. В случае нефтяных масел тип загустителя определяет название смазки.
Присадки (additives) улучшают определенные свойства смазки: диапазон рабочих температур, коррозионную стойкость, износостойкость и т.д.; например молибден дисульфид (moly) добавляют для работы при экстремальных давлениях, Teflon улучшает антифрикционные свойства и износостойкость.
В США консистенция смазки характеризуется определенным номером NLGI (National Lubricating Grease Institute). Наиболее распространены смазки No.2. Более мягкие сорта (0 и 1) часто используются для улучшения прокачки и для работы при низких температурах.
NLGI No
Консистенция
0
1
2
3
Very Soft
Soft
Medium Soft
Medium
В зависимости от типа их дисперсионной среды различают смазки на нефтяных и синтетических маслах.
По области применения в соответствии с ГОСТ 23258-78 смазки разделяют на:
- Антифрикционные (снижение износа и трения сопряженных деталей);
- Консервационные (предотвращение коррозии металлических изделий и механизмов при хранении, транспортировании и эксплуатации)
- Уплотнительные (герметизация зазоров, облегчение сборки и разборки арматуры, сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и подвижных соединений, в том числе вакуумных систем)
- Канатные (предотвращение износа и коррозии стальных канатов).
Антифрикционные смазки
К антифрикционным смазкам общего назначения относят солидолы - наиболее дешевые пластичные смазки. Они водостойкие, хорошо защищают металлы от коррозии, имеют достаточно хорошие противоизносные свойства. У них, однако, низкие температуры плавления и механическая стабильность При температурах выше 60 - 70°С используются Na и Са- смазки. В настоящее время их выпуск сокращается в связи с применением в большинстве узлов трения многоцелевых смазок.
Смазки общего назначения
Солидол С. Область применения; относительно грубые узлы трения механизмов и машин, транспортных средств, сельскохозяйственной техники; ручной и другой инструмент, шарниры, винтовые и цепные передачи, тихоходные шестеренчатые и т.п. Хорошие водостойкость, коллоидная стабильность, защитные свойства, узкий диапазон рабочих температур и низкая механическая стабильность (Тр= -30…+65°С)
Солидол Ж. Область применения; смазывание узлов трения, качения и скольжения различных машин и механизмов (Тр= -25…+65°С)
Графитин. Область применения; тяжело - нагруженные тихоходные механизмы-рессоры, подвески тракторов и гусеничных машин, открытые шестереночные передачи, резьбовые соединения и др. (Тр= -20…+60°С)
Графитная Ж. Предназначена для смазывания грубых тяжело - нагруженных механизмов (открытых шестеренчатых передач, резьбовых соединений, ходовых винтов, домкратов, рессор и др. ). Допускается применять смазку при температуре ниже -20°С в рессорах и аналогичных устройствах. Смазка работоспособна при температурном интервале применения от -20 до 60°С.
Смазки общего назначения для повышенных температур
Смазка 1-13. Смазывание узлов трения качения и скольжения механизмов и машин. Применяется для подшипников электродвигателей, ступиц колес автомобилей и др.
Консталин. Область применения; смазывание узлов терния вентиляторов литейных машин, доменных и цементных печей, подшипников качения на железнодорожном транспорте и др. Водостойкость низкая. Работоспособна при температуре -40…+120°С.
Литин-2. Применяется для смазывая игольчатых подшипников карданных шарнирах и других узлов автомобилей. Работоспособна при температуре -40…+120°С.
Многоцелевые смазки
Многоцелевые смазки можно применять в различных узлах трения (подшипниках качения и скольжения, шарнирах, зубчатых и цепных. передачах и т. п.), рассчитанных на использование пластичных смазок. Они во всех случаях могут служить заменой смазок общего назначения и в большинстве узлов трения - смазок общего назначения для повышенных температур. Эти смазки водостойки и работоспособны в широком интервале скоростей, температур и нагрузок, имеют хорошие защитные свойства. Многоцелевые смазки не предназначены для замены морозостойких, термостойких, приборных и других специализированных смазок. В шариковых и роликовых подшипниках допустимо использование пластичных однотипных многоцелевых антифрикционных смазок (Литол-24, ШРУС-4М). Применение указанных типов смазок позволяет сократить расход пластичных смазок, снизить износ оборудования и увеличить срок службы оборудования.
Литол - 24, Литол-24 РК. Антифрикционная многоцелевая водостойкая смазка представляет собой смесь нефтяных масел, литиевых мыл 12-оксистеариновой кислоты и пакета присадок. Смазка имеет хорошие консервационные свойства, хорошо защищает металлические изделия от коррозии. Предназначена для применения в узлах трения колесных, гусеничных транспортных средств и промышленного оборудования, судовых механизмов различного назначения, работающих при температурах от -40 до 120°С (допускается кратковременный нагрев до 130°С).
Литол-24М. Область применения; узлы трения колесных и гусеничных транспортных средств, промышленного оборудования и судовые механизмы различного назначения(Тр= -40…+120°С). Она достаточно надежно защищает от коррозии, широко используется в качестве единой автомобильной смазки, успешно заменяет солидолы всех типов, Na- и Li-смазки общего назначения. Применение указанного типа смазки позволяет сократить расход пластичных смазок, снизить износ оборудования и увеличить срок службы оборудования.
Фиол-1. Предназначена для смазывания узлов трения под давлением (через пресс-масленку) и для тросов, имеющих оболочку с внутренним диаметром <5. Водостойкая. Работоспособна при температуре -40…+120°С.
Фиол-2. Область применения; подшипники качения и скольжения, зубчатые передачи индустриальных машин и механизмов, передачи станков, конвейеров и других аналогичных устройств, работающих при малых и средних нагрузках и т.п. Водостойкая.
Фиол- 2М. Область применения; легконагруженные малогабаритные подшипники качения и скольжения автомобильного электрооборудования, высокооборотные подшипники электроверетен; оси октан-корректора прерывателя распределителя автомобилей. Водостойкая, улучшенные противоизносные и противозадирные свойства ( по сравнению с ФИОЛ-2). Работоспособна при температуре -40…+120°С.
БНЗ-3. Область применения закрытые роликовые опоры конвейеров, механизмы экскаваторов, бурильных станков, бульдозеров и в горнорудной промышленности. По производным характеристикам уступает смазке Фиол-2М. Работоспособна при температуре -40…+120°С.
Герметин. Область применения; герметизация пробковых кранов бытовой газовой аппаратуры. Водостойкая, антифрикционная, многоцелевая. Работоспособна при температуре -40…+130°С.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!