Использования материалов

Выбор конструкционного материала зависит от физико-механических и эксплуатационных свойств, на которые влияет технологи-ский процесс получения самих конструкционных материалов i! деталей из них. Процесс изготовления деталей из этих материалов характеризуется высоким коэффициентом использования материала (0,85—0,95), малой трудоемкостью, высокой механизацией и автоматизацией.

д) наиболее рациональный способ получения заготовок для деталей (отливок, штамповок, из проката) с размерами и формами,возможно более близкими к готовым деталям, т. е. обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки;

9. Что такое коэффициент унификации изделия, коэффициент использования материала, коэффициент точности обработки и другие показатели технологичности? Как определить указанные коэффициенты?

Анализ автоматических линий для обработки заготовок, полученных штамповкой, показал, что для них среднее значение коэффициента использования материала /С„сп, характеризующееся отношением массы готовой детали к массе заготовки, равно 0,75. •

Снижение трудоемкости механической обработки заготовок, достигаемое рациональным выбором способа их изготовления, обеспечивает повышение производительности на тех же производственных площадях без существенного увеличения оборудования и технологической оснастки. При выборе метода получения заготовки стремимся к наименьшей себестоимости изготовления заготовки и наибольшему значению коэффициента использования материала Ки. м'

При ручном методе формирование карт раскроя осуществляют макетированием. Для этого по предварительно составленной программе с помощью чертежного устройства в масштабе 1 : 10 вычерчиваются основные детали. Их маркируют и используют для составления карт раскроя листового материала. Масштабные копии деталей вручную размещают в пределах контуров листа проката с учетом технологических требований и экономного использования материала.

При механизированном методе формирование карты раскроя выполняют на экране дисплея. Исходной информацией, находящейся в памяти ЭВМ, является аналитическое представление о контуре каждой из .деталей. Номер детали, марку материала, толщину, кратность детали и другое в диалоговом режиме оператор вводит в ЭВМ; вызывает из памяти машины и размещает на экране дисплея контуры необходимых для вырезки деталей. Далее перемещает и вращает эти контуры в пределах габаритов исходного листа. У оператора имеется возможность размещать в вырезаемых окнах и отверстиях более мелкие детали, добиваясь более полного использования материала.

На рис. 49 дан пример использования материала при различных видах нагружения детали круглого сечения. Величина напряжений условно показана толщиной линий штриховки.

Пример рационального использования материала приведен на рис. 62 (фрикционное центробежное сцепление). В кднструкции а ведущим элементом является набор бронзовых сухарей 1, выполненных в виде кольцевых сегментов, соединенных штифтами 2 с поводком1 (на «рисунке не показан). ' -^

В ступенчатом валике (рис. 127, я) из-за наличия заплечика увеличивается диаметр D заготовки и резко повышается объем снимаемой стружки. Большой перепад диаметров ступенек, в свою очередь, вызывает увеличение объема механической обработки. Объем снимаемой стружки составляет 135% объема готового изделия; коэффициент использования материала заготовки равен 0,43, т.е. более половины объема заготовки идет в стружку.

В конструкции валика без заплечика и с уменьшенным перепадом диаметров ступенек (вид б) объем снимаемой стружки вследствие уменьшения диаметра D заготовки сокращается В 3 раза по сравнению с предыдущим вариантом. Большая часть этого сокращения до диаметра DI (80%) обусловлена удалением заплечика. Коэффициент использования материала повышается до 0,7.

Повышение коэффициента восстановления обеспечивается путем использования материалов контактных пар с пониженными вязко-пластическими свойствами, например закаленных подшипниковых с 1 алей и т. п. Кроме того, следует уменьшать сопротивление при колебаниях массы гасителя относительно корпуса. Хорошие результаты дает использование сферических тел.

БРИКЕТИРОВАНИЕ (от франц. briquette - небольшой кирпич, брикет) - процесс переработки разл. материалов, отходов произ-ва путём прессования их в куски геометрически правильной и однообразной формы (брикеты), практически одинаковой массы. При Б. появляется возможность использования материалов, применение к-рых малоэффективно или затруднительно, а также утилизируются отходы (пыль, шлаки,

Повышение коэффициента восстановления обеспечивается путем использования материалов контактных пар с пониженными вязко-пластическими свойствами, например закаленных подшипниковых сталей и т. п. Кроме того, следует уменьшать сопротивление при колебаниях массы гасителя относительно корпуса. Хорошие результаты дает использование сферических тел.

Благодаря появлению композиционных материалов и, в частности, материалов, армированных волокнами, конструктору предоставляется свобода эффективного использования материалов и усиливается творческая сторона процесса проектирования. В сочетании с существующими методами оптимизации это дает возможность одновременно проектировать и конструкцию и материал для нее. Таким образом, конструктор может определять

вышает 150° С, хотя само стекловолокно работоспособно при температуре 540° С и выше. Возможно использование стекловолокна в сочетании с полиимидными смолами, что приблизительно вдвое расширяет температурный диапазон использования материалов.

отсутствие необходимости использования материалов, применяемых в военных целях и т.д.

После 1980 г. ожидается уменьшение использования материалов типа Л4 с сохранением на прежнем уровне объема использования материалов типа Лб.

Последовательное осуществление стандартизации методов и технических средств тепловой микроскопии позволит расширить области их применения в практике исследовательских и заводских лабораторий при решении задач эффективного использования материалов в технике.

Твердые отходы и энергия. Большое количество энергии затрачивается на изготовление материалов, которые впоследствии попадают на свалку в виде твердых отходов. Если изменить характер употребления этих материалов, можно добиться экономии энергии в процессе их производства. Более высокая степень повторного использования таких видов промышленной продукции, как сталь, пластмасса и бумага, позволяет отчасти уменьшить количество энергии, которое необходимо для их изготовления. Однако, несмотря на применение усовершенствованных методов повторного использования материалов, образуется определенное количество отходов, и эти отходы могут служить источником тепловой энергии.

Материалы ОС целесообразно использовать в конструкциях, в которых возникает напряженное состояние, близкое к линейному; оптимальным вариантом использования материалов ОС при линейном напряженном состоянии будет такой, когда растягивающие и сжимающие напряжения совпадают с направлением волокон. В случае сложного сопротивления или изгиба, когда в материале возникает сложное напряженное состояние, могут произойти разрушения как от действия скалывающих касательных напряжений, так и от нормальных напряжений. Материалы на основе ОС целесообразно использовать в вантовых и стержневых конструкциях.

В общем случае Н. материала возрастает с повышением пластичности (б и ij)), а также ударной вязкости. Т. к. б слагается из равномерного и сосредоточенного, могут иметь место случаи, когда за Н. материала будет ответственно равномерное или сосредоточенное удлинение. К первым относятся случаи использования материалов в деталях, работающих в условиях совместности деформации, напр, материал ци-линдрич. тонкостенной обечайки, сопряженной с массивным, жестким кольцевым шпангоутом; ко вторым — случаи местных перенапряжений, напр, от надрезов, резких переходов, вмятин и т. д.