Отдельными волокнами

Моечные, моечно-сушильные и антикоррозийные автоматы, встраиваемые в автоматические линии, должны иметь автоматические механизмы загрузки, транспортирования и выгрузки деталей. При этом должны быть предусмотрены меры для предотвращения возможности повреждения поверхностей при транспортировании деталей, что особенно важно на финишных и завершающих операциях. Ориентированное положение обрабатываемой детали обеспечивает качественную обработку всех поверхностей, в том числе глухих отверстий. Моечные камеры автоматов должны хорошо очищаться от шлама и грязи, вносимых обрабатываемыми деталями; рабочие зоны должны иметь свободный доступ для очистки от возможных загрязнений, а автомат в целом должен удовлетворять другим общим требованиям. Конструкция моечно-сушильных и антикоррозийных автоматов определяется конфигурацией и габаритами обрабатываемых деталей, методом транспортирования, числом переходов в операциях мойки, сушки и нанесения защитного покрытия, длительностью цикла, тактом выдачи деталей, температурным режимом и отдельными технологическими и конструктивными требованиями, связанными с конкретными условиями эксплуатации автоматов.

Вместе с тем в промышленности решается задача автоматизации управления технологическими процессами действующих модернизируемых и автоматизированных производств — от управления отдельными технологическими операциями до комплексного управления всем технологическим процессом. Эта работа должна проводиться на единой научно-методической основе.

Сущность процесса формирования поверхности может быть раскрыта в результате всестороннего микроскопического и про-филографического исследования в сочетании с методами измерения шероховатости поверхности, микротвердости, остаточных напряжений и металлографического анализа. Ограничение исследований измерения высоты неровностей, образующихся при различных условиях обработки, с построением соответствующих графиков и составлением эмпирических соотношений между размерами неровностей и отдельными технологическими факторами дает частные зависимости только в пределах проведенных экспериментов. Такие исследования не определяют общих закономерностей процесса формирования поверхности. В связи с этим совершенствование методов формообразования поверхностных слоев и отработку оптимальных режимов изготовления деталей следует проводить с учетом эксплуатационных свойств поверхности.

мых отдельными технологическими факторами, то представляется возможным по заданной точности установить наивыгоднейшие условия ее выполнения. Основной недостаток этого метода — сложность расчетов — устраняется применением ЭВМ.

Пульты применяют для оперативного управления отдельными технологическими процессами, поэтому их располагают в непосредственной близости от оперативных щитов. Необходимость в применении пультов возникает при большой насыщенности аппаратурой панелей оперативных щитов. На пультах монтируют пакетные переключатели, аппаратуру управления (выключатели, тумблеры, кнопки управления и т п.) и сигнализации.

применяются различные показатели. В одних случаях это достижение минимальной себестоимости, в других — наилучшее использование ресурсов или материалов, в третьих — изготовление заданного продукта в минимальные сроки и т. д. По-видимому, в ближайшее время в качестве критериев оптимальности могут быть приняты показатели, применяемые при хозрасчете для различных ступеней иерархии производства. Показатели хозрасчета предприятия могут быть использованы при решении вопросов оптимального управления производством, показатели хозрасчета цеха — для оптимального управления комплексом или несколькими линиями, показатели индивидуального хозрасчета — для оптимального управления объектами, отдельными технологическими процессами. Известно, что большинство показателей, по которым, производится оценка работы предприятия или участка, не являются независимыми; между ними существует связь, которая должна учитываться при применении этих показателей в качестве критериев оптимальности. Установление формы и тесноты связи между показателями производится по данным нормальной эксплуатации при построении математической модели объекта или комплекса. В этом случае применяются те же методы, что и при определении статических и динамических характеристик.

Сущность процесса формирования поверхности может быть раскрыта в результате всестороннего микроскопического и профилографическо-го исследования, в сочетании с методами измерения шероховатости, микротвердости, остаточных напряжений и металлографического анализа. Ограничение исследований измерениями высоты неровностей, образующихся при различных условиях обработки, с построением соответствующих графиков и составлением эмпирических соотношений между размерами неровностей и отдельными технологическими факторами дает лишь частные зависимости только в пределах проведенных экспериментов. Такие исследования не вскрывают общих закономерностей процесса формирования поверхности. В связи с этим совершенствование методов формообразования поверхностных слоев и отработку оптимальных режимов изготовления деталей следует проводить с учетом эксплуатационных свойств поверхности.

ставлены в виде последовательности отдельных ступеней (рис. 1.2). Эти ступени могут именоваться в соответствии с характерными физическими или физико-химическими превращениями обрабатываемого материала вследствие изменения его температурного и теплового состояния. Многие из реализуемых в теплотехнологических установках процессов являются только отдельными технологическими операциями в

III. Интегрированная АСУ (ИАСУ) — это объединение нескольких автоматизированных систем управления отдельными технологическими процессами и производствами (АСУ ТП) между собой или с АСУ организационно-производственными службами предприятий (часть АСУП), осуществляемое для повышения общей технической и экономической эффективности их функционирования.

§ 19. Расстояния между кварталами, отдельными технологическими блоками цехов, цехами, установками и сооружениями должны соответствовать требованиям действующих противопожарных и санитарных норм.

В современном производстве погрузочно-разгрузочные и транспортные операции являются связующими звеньями между отдельными технологическими операциями, обеспечивающими непрерывность процесса производства. Подъемно-транспортное оборудование приобретает функции регулятора производственного процесса предприятия. На современном машиностроительном заводе подъемно-транспортное оборудование влияет на размещение технологического оборудования, последовательность и соответствующее группирование технологических процессов на всех этапах производства - от складских и заготовительных операций до отгрузки продукции.

Получение эвтектических композитов за одну операцию вместо трех является весьма эффективным способом, так как при этом исключаются некоторые трудности, присущие каждой из трех операций. Так, например, отпадает необходимость манипулировать с отдельными волокнами, как это имеет место в ходе операции выкладки в процессе получения обычных композитов. Кроме того, удается избежать таких осложнений, связанных с процессом образования связи, как неполное смачивание или образование окислов на поверхности раздела. Важными особенностями направленной эвтектической структуры являются строение поверхности раздела, ее морфология, кристаллография, стабильность и поведение под воздействием внутренних и внешних полей напряжений. Эти особенности эвтектического композита будут в центре внимания данной главы.

Линейная упругая механика разрушения применима к задачам, затрагивающим взаимодействие трещин с поверхностями раздела одинаковых или разнородных материалов, взаимодействие трещин с отдельными волокнами или различные сочетания подобных взаимодействий. Применяя этот подход, можно исследовать соответствующий порядок сингулярности, функциональную форму ац и щ от 6 и степень влияния идеализированных взаимодействий на коэффициент интенсивности напряжения. Например, в [29] показано, что для трещины, расположенной вдоль плоскости склейки, напряжения обладают логарифмический особенностью, которая, очевидно, не оказывает большого влияния на поле напряжений [30].

Согласно [3] (/тах/'тт)с = 1,62 и с = 0,62 (а не 0,4, как это получается по экспериментальным данным [30]). Разница, очевидно, обусловлена тем, что эксперименты по определению длины саркомера были проведены с отдельными волокнами, а в мускуле из-за большого числа волокон и их влияния друг на друга эта величина может быть меньше (хотя вполне возможно, что в эксперименте [30] не было найдено предельное значение /тах).

Армирование фибрами применяется, как правило, для мелкозернистых бетонов; иногда армируют цементный камень. Эффективность применения волокон зависит от их содержания и расстояния между отдельными волокнами. Так, развитие в бетонах волосных трещин эффективно приостанавливается лишь при расстоянии между волокнами не более 10 мм, поэтому применение в бетоне крупного заполнителя,

Однако процесс диффузионной сварки не может быть применен при изготовлении углеметаллических композиционных материалов, так как этот процесс не обеспечивает проникновения матричного металла в тонкие капилляры менаду отдельными волокнами. Теоретически проникновение матричного металла в капилляры между моноволокнами без механического повреждения последних может быть осуществлено лишь при жидкофазной пропитке каркаса из армирующих волокон матричным расплавом, при электрохимическом или химическом осаждении матричного металла или сплава из газовой фазы (последний способ в настоящее время усиленно разрабатывается). Методы изготовления композиционных материалов применительно к конкретным системам металл — углеродное волокно будут подробнее рассмотрены в дальнейшем.

при объемном содержании волокон менее 9об.%. В последующих экспериментах алюминиевую фольгу не использовали, а горячее прессование волокон с покрытием проводили в специально сконструированной пресс-форме, в этом случае образцы содержали 25 об. % армирующих волокон. Анализ композиции методом оптической микроскопии показал, что армирующие волокна относительно равномерно распределены в материале, число мостиков (точек контакта между отдельными волокнами) невелико, однако изредка встречаются зоны, образованные группами волокон со слишком толстым или слитком тонким покрытием, и даже зоны с волокнами, покрытие на которых вообще отсутствует. Предел прочности при растяжении образцов композиционного материала 28—35 кгс/мма, при этом характерной особенностью разрушения всех образцов являлось наличие выдернутых из матрицы волокон, что свидетельствует о недостаточной связи покрытия с подложкой.

порошковой металлургии, однако вскоре убедились, что лишь жидкофазная технология может обеспечить проникновение матричного металла в чрезвычайно топкие капилляры между отдельными волокнами. Несмотря на отсутствие смачивания углерода жидким алюминием, были предприняты исследования именно в этом направлении. Первоначально работы велись с углеродным волокном Торыел-25. Отжиг этих волокон в инертной атмосфере при температуре выше 650° С приводит к резкому падению их прочности. По этой причине в качестве матрицы композиционного материала выбрали бинарный эвтектический сплав алюминия с кремнием (А1 — 12% Si), имеющий температуру плавления на 80° С ниже, чем у чистого алюминия. Был разработан специальный технологический процесс получения углеалюминия (рис. 23), включающий операции обработки углеродных волокон и матрицы, приводящие к появлению смачивания в системе. Для проведения обработки и последующей пропитки углеродный жгут закрепляли в специальном подвесном приспособлении (рис. 24); при манипуляциях с волокнами стремились свести к минимуму их механическое повреждение; во избежание загрязнения поверхности волокон все операции с ними после поверхностной обработки проводили в вакуумном шкафу или в инертной атмосфере. Образцы композиционного материала получали пропиткой углеродных волокон (после поверхностной обработки) матричным расплавом и последующим горячим прессованием прутков-полуфабрикатов в лист, пластину или другое изделие. Изготовленные образцы углеалюминия содержали 28 об. % армирующих волокон Торнел-50. Значение предела прочности при растяжении для однонаправленного материала колебалось от 380 (38,4 кгс/мм2) до 1070 МН/ма (109 кгс/мм2) при среднем значении 730 МН/м2 (74,5 кгс/мм2). Гистограмма распределения прочности полученных образцов углеалюминия показана на рис. 25.

Следует отметить, что процесс формирования углеалюминие-вого композиционного материала весьма сложен, так как он определяется целой серией реакций, протекающих как при высоких, так и при низких температурах. Кинетика этих реакций осложняется неучитываемым геометрическим фактором, совокупно определяемым поперечным сечением жгута и размером капилляров между отдельными волокнами. Этот фактор определяет, в свою очередь, скорость радиальной пропитки жгута. При некоторых технологических режимах возможна, например, частичная пропитка жгута (рис. 40); если из таких полуфабрикатов изготовить композиционный материал, то часть волокон не будет работать при его нагружешш. Пруток-полуфабрикат, получаемый на установке непрерывного действия (см. рис. 36), необходимо наматывать на барабан диаметром не менее 65 см; при меньшем диаметре барабана возникает опасность поломки прутка при намотке. После извлечения барабана из рабочей камеры установки пруток может быть нарезан на куски требуемой длины.

На свойства стеклопластиков существенно влияет тип применяемого связующего, в качестве которого для стеклопластиков применяются пять основных типов полимерных смол: полиэфирные, эпоксидные, фенольные, меламино-вые, кремнийорганические или их различные комбинации. Наиболее широко применяются связующие на полиэфирных, эпоксидных и фенольных смолах. Связь и передачу усилий между отдельными волокнами или слоями обеспечивает полимерное связующее.

Механика армированных материалов давно выделилась в самостоят ельный раздел механики. Под армированными материалами понимаем композиционные материалы, у которых один из компонентов (армирующий материал) обладает значительной по сравнению с другим компонентом (связующий материал — матрица) жесткостью и прочностью. На практике армирование нередко осуществляется семейством волокон, внедренных в однородный слой связующего, которое обеспечивает связь между отдельными волокнами. Одной из основных задач механики армированных материалов является разработка математических моделей и методов, позволяющих определять механические свойства материала на основании свойств составляющих его компонентов. Эта задача неоднократно обсуждалась в литературе применительно к стеклопластикам [4.1-4.3, 4.5, 4.6, 4.10, 4.12] и резинокордным материалам [4.4, 4.11,4.13].

В аппарате с параллельным расположением полых волокон и с движением разделяемого раствора вдоль их наружной поверхности в корпус 1 установлен пучок полых волокон 5 (рис. 5.5.12), собранный с помощью спирально навитой нити 4, которая одновременно обеспечивает необходимый зазор между отдельными волокнами, что улучшает распределение разделяемого раствора в пучке.