Использование углепластиков

Затраты на материалы в общей стоимости машин составляют весьма значительную часть. Так, например, в редукторах общего назначения эта часть достигает 85%, в автомобилях — 70%. Снижение материалоемкости конструкции является важным источником повышения эффективности общественного производства. Основными направлениями снижения материалоемкости машиностроительной продукции являются: совершенствование методов расчета и улучшение конструкции машин, применение прогрессивной технологии изготовления заготовок и деталей машин, повышение качества и расширение номенклатуры материалов, более полное использование вторичного сырья и отходов производства.

МАТЕРИАЛОЁМКОСТЬ — показатель расхода материальных ресурсов при произ-ве к.-л. продукции. Выражается либо в натур, единицах расхода сырья, материалов, топлива и энергии, необходимых для изготовления единицы продукции, либо в % стоимости используемых материальных ресурсов в структуре себестоимости пром. продукции. Снижение М. изготовляемой продукции так же, как и прямая экономия материальных затрат, является важным источйиком повышения эффективности обществ, произ-ва, т. к. позволяет производить больше продукции при тех же или даже меньших затратах обществ, труда, лучше использовать капит. вложения, осн. и оборотные фонды. Основные направления снижения М.: совершенствование структуры производства отраслей промышленности, производящих топливо, энергию, сырьё и материалы; улучшение конструкций машин, оборудования, приборов и др.; применение прогрессивной технологии, повышение качества и расширение номенклатуры материалов; снижение норм расхода материальных ресурсов, более полное использование вторичного сырья и отходов произ-ва.

Из данных табл. 2 следует, что даже если будут найдены в 10 раз большие запасы сырья, то,обеспеченность им для производства металлов увеличится всего в 2,5—3 раза. При среднестатистических темпах роста потребления металлов сырья для изготовления некоторых из них остается не более чем на сто лет. Запаса железных руд в СССР достаточно для выплавки чугуна в течение 150—250 лет [3]. Следовательно, актуальнейшей проблемой в металлургии является использование вторичного сырья. Однако оно отличается повышенным содержанием примесей. Это приводит к необходимости; 1) углубленного изучения их влияния, разработки мероприятий, нейтрализующих их действие; 2) изыскания и совершенствования методов очистки металлов от примесей, являющихся причиной производственного брака на заводах-изготовителях и выхода из строя изделий в процессе службы.

Комбинированное производство электроэнергии и теплоты Многократное использование стеклянной тары и использование вторичного сырья1 Полный переход на автомобили, которые в среднем на 40 % легче существующих Улучшение энергетических характеристик автомобиля и более бережливый стиль езды в автомобилях; сокращение затрат энергии при производстве автомобилей и 3—5 1—3 5 6

Вторичные или соковые пары образуются в варочных котлах, обжарочных паромасляных печах, выпарных аппаратах и установках. В большинстве случаев это открытые аппараты, их конструктивные особенности не позволяют организовать сбор и использование вторичного пара.

прямое использование вторичного тепла при производстве электроэнергии (в низкотемпературных процессах);

В этой схеме предусматривается использование вторичного пара, получаемого в первом корпусе (первой ступени), в качестве греющего пара во второй ступени.

чен схеме фиг. 52,Г. Использование вторичного пара осуществляется из расширительных бачков. На схеме приведены два варианта использования1 вторичного пара: отвод пара из расширительных бачков в паропровод низкого давления и отсос вторичного пара паром повышенного давления в паропровод среднего давления.

До настоящего времени нет еще твердых установок по дренажу паропроводов на станциях. Места установки хои-денсатоотводчишв, принципиальная схема обора конденсата, использование вторичного пара и другие вопросы решаются для совершенно одинаковых станций различно. Экономичному осуществлению дренажей и их использованию не уделяется достаточного внимания. Часто дренажи сбрасываются в канализацию, вместо того чтобы использовать их в системе станции. Имеются случаи сброса дренажей в конденсатор турбины, вследствие чего теряется тепло с охлаждающей водой. Не уделяется внимания использованию пара вторичного вскипания, что приводит к тепловым потерям. Из-sia плохой Э'ксплоатацин и отсутствия ремонта арматуры имеют /место большие дршуски перегретого пара. С увеличением давления пара яа электростанциях величина потерь с дренажами увеличивается!, так как температура конденсата возрастает. В литературе 'Вопросы дренажей освещены недостаточно. Нет ясного представления о рациональной схеме использования тепла дренажей. В настоящей главе приводятся соображения по улучшению системы дренажа конденсата на станциях на основании анализа схем наших тепловых станций и литературных данных.

Успешное использование вторичного сырья в цветной металлургии зависит от уровня организации его сбора, сортировки, хранения и подготовки к металлургическому переделу. Отсортированные металлические отходы представляют собой материал одного и того же состава и вида. Металлургическую переработку такого сырья осуществляют, как правило, с получением продукта (металла или сплава), аналогичного переработанному материалу.

армирования 0/±45°, при этом в зонах, где прочность на сдвиг является критической характеристикой, наполнитель был ориентирован в основном в направлении ±45°. С каждой стороны расположены по три лонжерона, выполненные из однонаправленного материала с числом слоев (на отдельных участках) до 85 (рис. 23). Для более мелких узлов, в частности для рам и трубопроводов, предусмотрено использование углепластиков в шпангоутах. На участках соприкосновения с топливом применяются сотовые панели с обшивками из боропластика и алюминиевым заполнителем. Крепление узлов с обшивкой производится в основном с помощью угловых соединительных элементов из стеклопластика.

Использование углепластиков в искусственных спутниках обусловлено не только их низкой плотностью, но и еще одной важной причиной.

Как указывалось выше, использование углепластиков благодаря анизотропии их деформационно-прочностных свойств дает возможность создавать материалы с заданным распределением жесткости и прочности. В настоящее время ведется разработка самолетов нового поколения: вертикального взлета, типа "летающее крыло", с длинными узкими крыльями и других типов. Создание таких самолетов с использованием известных металлических материалов весьма затруднительно, альтернативой может служить применение углепластиков. Преимущество применения пластмасс в авиастроении состоит также в возможности одностадийного формования крупных элементов конструкций. При этом уменьшается количество деталей и сокращаются затраты на сборку, что ведет к снижению стоимости самолетов.

На рис. 6.6 приведены данные, характеризующие отношение реактивной тяги двигателей к массе самолета (Т/М) для ряда американских и советских самолетов одного поколения. Как видно из рисунка, характеристики Т/М у американских истребителей ниже, чем у советских, что обусловливает различие тактико-технических характеристик истребителей. В связи с этим в США особенно активизируется разработка углепластиков для самолетостроения, которые используются наряду с конструкционными материалами на основе борных волокон. Углепластики составляют около 2% массы самолетов F-14 и F-15 и используются вместе с боропластиками для производства верхних плоскостей несущих крыльев, створок люков шасси и аэродинамических тормозов. В самолете F-16 из углепластиков изготавливают также горизонтальное хвостовое оперение, вертикальные стабилизаторы, и некоторые детали, которые ранее получали из боропластиков. Первоначально аэродинамический тормоз самолета F-15 изготовляли из.металлических материалов. Использование углепластиков в качестве наружного материала сандвиче-вой конструкции с заполнением алюминиевыми сотами позволяет снизить массу аэродинамического тормоза с 50,8 до 38,6 кг, т. е. приблизительно на 24%.

6.4. Использование углепластиков для изготовления спортивных изделий

ные) валы, рессоры и другие детали из углепластиков, а фирма "Плимут" (США) ведет работы по применению углепластиков в деталях двигателя. Например, значительное повышение экономичности двигателя достигается благодаря снижению массы поршневых пальцев, шатунов, штока толкателя клапана, клапанного коромысла и других деталей двигателя. По сравнению с другими материалами использование углепластиков, в том числе армированных волокнами термопластов, экономически целесообразно. Полимерная матрица должна выдерживать в условиях эксплуатации высокие температуры и нагрузки. Поэтому изучается возможность использования в качестве полимерных матриц термостой-

6.4. Использование углепластиков для изготовлени спортивных

Использование углепластиков в искусственных спутниках обусловлено не только их низкой плотностью, но и еще одной важной причиной.

Как указывалось выше, использование углепластиков благодаря анизотропии их деформационно-прочностных свойств дает возможность создавать материалы с заданным распределением жесткости и прочности. В настоящее время ведется разработка самолетов нового поколения: вертикального взлета, типа "летающее крыло", с длинными узкими крыльями и других типов. Создание таких самолетов с использованием известных металлических материалов весьма затруднительно, альтернативой может служить применение углепластиков. Преимущество применения пластмасс в авиастроении состоит также в возможности одностадийного формования крупных элементов конструкций. При этом уменьшается количество деталей и сокращаются затраты на сборку, что ведет к снижению стоимости самолетов.

На рис. 6.6 приведены данные, характеризующие отношение реактивной тяги двигателей к массе самолета (Т/М) для ряда американских и советских самолетов одного поколения. Как видно из рисунка, характеристики Т/М у американских истребителей ниже, чем у советских, что обусловливает различие тактико-технических характеристик истребителей. В связи с этим в США особенно активизируется разработка углепластиков для самолетостроения, которые используются наряду с конструкционными материалами на основе борных волокон. Углепластики составляют около 2% массы самолетов F-14 и F-15 и используются вместе с боропластиками для производства верхних плоскостей несущих крыльев, створок люков шасси и аэродинамических тормозов. В самолете F-16 из углепластиков изготавливают также горизонтальное хвостовое оперение, вертикальные стабилизаторы, и некоторые детали, которые ранее получали из боропластиков. Первоначально аэродинамический тормоз самолета F-15 изготовляли из_металлических материалов. Использование углепластиков в качестве наружного материала сандвиче-вой конструкции с заполнением алюминиевыми сотами позволяет снизить массу аэродинамического тормоза с 50,8 до 38,6 кг, т. е. приблизительно на 24%.

6.4. Использование углепластиков для изготовления спортивных изделий