|
Материалы

Использование пластмасс как конструкционных материалов в машиностроении


Имеются некоторые правила, которых следует придерживаться при проектировании изделий из пластмасс. Прежде всего необходимо, чтобы направление действия нагрузки совпадало с направлением волокон наполнителя и ориентацией макромолекул. Из пластмасс не рекомендуется изготавливать детали, подвергающиеся постоянным нагрузкам. Такие детали лучше работают в условиях кратковременного нагружения.

При конкретном выборе пластмасс требуется определить температурный интервал эксплуатации и возможное влияние режима нагружения на технические характеристики материала.

Пластмассы не следует применять при необходимости соблюдения точных размеров в процессе эксплуатации. С учетом изложенных ограничений определяются и области применения пластмасс.

Антифрикционные материалы. Износ большинства пластмассовых подшипников в узлах трения существенно меньше, чем металлических. Этому способствует химическая инертность пластмасс по отношению к металлам и возможность поглощения пластмассой продуктов износа. Текстолита и древесно-слоистые пластики можно использовать для узлов трения в очень тяжелых условиях работы т.е. при удельных нагрузках, достигающих 300 МПа. Напомним, что допустимая нагрузка для бронз и баббитов достигает 280 и 120 МПа. Текстолит, гетинакс и древесно-слоистый пластик применяют в подъемных кранах, прокатных станах, а в последнее время — и на железнодорожном транспорте, Так как фторопласты под нагрузкой подвержены ползучести, в подшипниках их применяют в комбинации с бронзой. Если от подшипников не требуется высокой точности или усилия, действующие на подшипник, относительно малы, то их можно изготавливать из капрона. Распространены подшипники из стальных втулок, внутри которых расположены пластмассовые разрезные вставки. Эти подшипники имеют хорошую охлаждаемость и высокую прочность и их применяют в сельскохозяйственных машинах, токарных, фрезерных и других станках. Для изготовления подшипников качения используют слоистые пластики с графитовым наполнением.

Зубчатые, червячные, ременные передачи. Детали из пластмасс в зубчатых и червячных зацеплениях обладают высокой износостойкостью, надежной работой в химически агрессивных средах, малой массой, простотой изготовления. Наилучшая работоспособность шестеренных передач обеспечивается комбинацией пластмассовых и металлических деталей. Для изготовления шестерен используют текстолит, ДСП, полиформальдегид (ПФА). Пластмассы типа полиамида используют в виде вставок, а также при изготовлении пластинчатых цепей. Это резко снижает не только коррозию деталей цепи, но и «слипание» ее звеньев.

Из полиамидов (нейлон, перлон) изготавливают буксирные канаты, а для защиты от коррозии ими покрывают также и стальные канаты. Из-за повышенной удельной прочности пластмассовые шкивы примерно в 5 раз легче и в 2—3 раза дешевле металлических. Для изготовления шкивов используют волокнит, фенолит, тексто­лит, стекловолокнит.

Фрикционные устройства. Для фрикционных узлов с небольшой тормозной мощностью используют пластмассы с асбестовым наполнителем. При эксплуатации температура этих узлов не должна превышать 250°С. Пластмассы с листовым наполнителем типа гетинакса допускают импульсный нагрев до 1000°С.

Муфты, прокладки. Для изготовления муфт сцепления зубчатых передач применяют текстолит и капрон. Эти материалы хорошо поглощают удары, обеспечивают бесшумность работы. Для нежестких муфт в качестве упругих элементов используют диски из резины. Такие муфты являются одновременно и амортизаторами и демпферами. Резину широко применяют для исключения передачи колебаний станин остальным узлам станков, для изоляции корпусов автомашин и судов от колебаний двигателя.

Трубопроводная арматура. В химическом машиностроении и строительстве широко применяют пластмассовые трубы. Целесообразность их применения заключается в высокой коррозионной стойкости и малой массе, обусловливающей удобство транспортировки. Трубы из полиэтилена и других термопластов допускают намотку на барабаны и сматывание непосредственно в месте их применения. Основными материалами, используемыми для изготовления труб, являются полихлорвинил, полиэтилен, полиамид, фторопласт, а также полиэфирные пленки и фаолиты (фенопласты с наполнителем из графита, асбеста и др.). Трубы из термопластов хорошо изгибаются, свариваются и склеиваются; из реактопластов только склеиваются. Из пластмасс изготавливают также трубную арматуру (уголки, тройники, краны, вентили). Часто применят внешнюю и внутреннюю облицовку металлических труб пластмассами для повышения их коррозионной стойкости. Для футеровки труб используют полиэтилен, полихлорвинил, полистирол, асбовинил, фторопласт и резину.

1 2 3
Общее время работы: 14.027118682861 мс
Использование памяти: 660 КБ