Пластмасса армированная

В зависимости от условий работы (величины нагрузок и скоростей перемещения), типа и конструктивных особенностей механизмов, для рабочих поверхностей направляющих применяют пластмассы, сплавы цветных металлов (алюминий, дюралюминий, ла-гуни, бронзы, баббиты), чугуны и стали разных марок, причем рекомендуется трущиеся поверхности изготовлять из разнородных материалов или придавать им различную твердость. В направляющих с трением скольжения наиболее часто применяют следующие сочетания материалов; пластмассы (текстолит, капрон и др.) по стали — при значительных и малых скоростях; чугун по чугуну — при малых скоростях и средних давлениях или наоборот; закаленный чугун или закаленная сталь по чугуну — при малых скоростях и больших давлениях; сплавы цветных металлов (баббиты, бронза и др.) по чугуну или стали — при больших скоростях и давлениях.

Термореактивные слоистые пластмассы. Текстолит — слоистый материал с наполнителем из хлопчатобумажной ткани (бязи, миткаля, бельтинга и др.), выпускается в виде листов, плит, прутков, труб и т. д. Текстолит обладает повышенной прочностью и износостойкостью, а также электроизоляционными свойствами, но себестоимость его высока в связи с расходом ткани.

Из всего многообразия пластмасс наибольшее применение в машиностроении нашли: сложные пластмассы (текстолит, гетинакс, асботекстолит, древеснослоистые пластики, стеклотекстолит и др.). композиционные пластмассы (текстолит из крошки, волокнит и др.), термопластические материалы (органическое стекло — плексиглас, винипласт, фторопласты, полиамидные смолы и др.).

Из всего многообразия пластмасс наибольшее применение в машиностроении нашли сложные пластмассы (текстолит, гети-накс, асботекстолит, древеснослоистые пластики, стеклотекстолит и др.), композиционные пластмассы (текстолит из крошки, волокнит и др.), термопластические материалы (органическое стекло — плексиглас, винипласт, фторопласты, полиамидные смолы и др.).

К неметаллическим материалам относятся пластмассы (текстолит, винипласт, древеснослоистые пластики, пластики и др.), металлокерамические материалы, резина, графит и др. Обладая рядом ценных свойств, легкостью, прочностью, тепло- и электроизоляцией, .стойкостью против действия агрессивных сред, фракционностью или антифрккционностью и т. д., пластмассы находят в машиностроении все большее распространение. Технико-экономическая эффективность применения пластмасс в машиностроении

анти.,, и лат. frictio - трение) - материалы, обладающие низким коэф. трения; применяются для изготовления деталей, работающих гл. обр. в условиях трения скольжения (подшипники, втулки, направляющие, вкладыши). К A.M. относятся; сплавы на основе олова, свинца (баббиты), меди (бронзы), железа (серый чугун), цинка или алюминия; спечённые материалы (бронзографит, железо-графит); пластмассы (текстолит, фто-ропласт-4 и др.); нек-рые виды древесины и древеснослоистых пластиков; резины, композиции типа металл - пластмасса (пористая бронза, поры к-рой заполнены фторопластом).

а) термореактивные слоистые пластмассы: текстолит (наполнитель — хлопчатобумажная ткань), гетинакс (наполнитель — листы бумаги), асботекстолит, стеклопластики и древо-пластики;

АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (от анти... и лат. frictio — трение) — материал для деталей, работающих в условиях трения, гл. обр. скольжения (подшипники, втулки, направляющие, вкладыши). Различают А. м.: сплавы на основе олова, свинца (баббиты), меди (бронзы), железа (серый чугун), цинка или алюминия; металлокерамические (брон-зографит, железографит); пластмассы (текстолит, фторопласт-4, древесноелоистые пластики и др.); сложные композиции типа металл — пластмасса (пористая бронза, поры к-рой заполнены фторопластом). А. м. должен обладать хорошей прирабаты-ваемостью, износостойкостью, низким коэфф. трения в паре с материалом изделия, малой склонностью к заеданию (схватыванию), способностью обеспечивать равномерную смазку трущихся поверхностей.

ПОДШИПНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ — материалы, применяемые для изготовления вкладышей подшипников скольжения. П. м. должны обладать малым коэфф. трения по стальной поверхности вала, обеспечивать малый износ трущихся поверхностей и выдерживать достаточные удельные нагрузки. К металлическим П. м. относят баббиты, бронзы, нек-рые чугуны, а также пористые металлокерамич. материалы, пропитываемые в вакууме маслом (самосмазывающиеся материалы). Неметаллические П. м.—нек-рые пластмассы (текстолит, древеснослоистые пластики, полиамиды, фторопласты), П. м. на основе древесины и углеграфитовые. Комбинированные П. м.— сочетание различных материалов, напр, пористых металлов, пропитанных пластмассой, пластмасс с наполнителем в виде металла, графита или слоистых П. м. типа металл — пластмасса.

Основными материалами, используемыми для изготовления деталей машин, являются металлы: чугун, сталь, цветные металлы и их сплавы. В последнее время все более широкое применение получают пластмассы (текстолит, гетинакс, стеклопластики, капролактам, пресс-порошки, древеснослоистый пластик и прессованная древесина). Кроме того, в тяжелом машиностроении для изготовления станин, опор и тому подобных деталей взамен стали и чугуна находит применение железобетон.

Физико-механические свойства пластмасс, применяемых для изготовления деталей машин, приведены в т. 6; наиболее употребительный материал для зубчатых колес — термопласты на основе полиамидных смол типа капрона; значительно реже для этой цели используются термореактивные слоистые пластмассы (текстолит и др.) вследствие их необратимости, более высокой стоимости, меньшей прочности и сложности обработки.

СТЕКЛОПЛАСТИК ОРИЕНТИРОВАННЫЙ (СВАМ, АГ-4с) — пластмасса, армированная параллельно расположенными волокнами, нитями или жгутами. С. о.— конструкционный и электроизоляционный материал, специфич. особенности к-рого определяются способом его получения, переработки и св-вами исходных компонентов (стеклянных волокон и полимерных связующих). Для С. о. характерны: сочетание высокой прочности и малого уд. веса; ярко выраженная анизотропия физико-механич. св-в, позволяющая усиливать материал конструкции в заданном направлении в соответствии с распределением напряжений в деталях; стойкость к агрессивным средам; незагнивае-мость; немагнитность и высокие диэлект-рич. св-ва; малая теплопроводность. Повышенные физико-механич. св-ва обусловливаются возможностью эффективного использования прочности тонких стеклянных волокон в С. о. Это достигается строгой ориентацией и натяжением волокон в полимерном связующем; отсутствием переплетений, вызывающих дополнит, напряжения и уменьшение прочности, особенно при сжатии; частичным или полным исключением текстильной переработки, снижающей прочность самих волокон; применением полимерных связующих, обеспечивающих совместную работу системы волокон вплоть до момента разрушения. В С. о. можно использовать стеклянные волокна диаметром свыше 10—12 мк (к-рые вследствие малой гибкости не могут применяться в произ-ве стеклотканей). Для получения С. о. применяются гл. обр. стеклянные волокна алюмоборосиликатного, реже кальциевонатриевого и др. составов. Оптимальное содержание стекла в С. о. 78—85% (по весу). Выбор связующих определяется требованиями к прочности, жесткости, термо- и влагостойкости, диэлек-трич. св-вам и др., а также технологич. и экономич. соображениями. От упругих и неупругих хар-к связующих, их когезион-ной прочности и адгезии к стеклу, смачиваемости, обусловливающей равномерное распределение пленок на поверхности волокон, зависит степень использования прочности волокон и св-ва материала. Широкое применение в С. о. находят композиции

Волокна Пластмасса Пластмасса, армированная

1) Пластмасса, армированная стекломатом

2) Пластмасса, армированная ровницей

В качестве наполнителя, который обычно расположен в центральной части, можно использовать вспененный уретан, а в качестве облицовочного материала— материалы, армированные стекловолокном. Такая композиция встречается на практике довольно часто, поэтому исследованию ее характеристик посвящено значительное число работ. Здесь в качестве примера рассмотрим указанный в разд. 2.8 сравнительно новый гибридный композит и найдем для него упругое решение. В этом материале в качестве облицовки использована пластмасса, армированная углеродным волокном, а в качестве наполнителя —пластмасса, армированная стекловолокном.

Для исследования напряжений и деформации, возникающих при изгибе, могут быть проведены испытания на трехточечный или четырехточечный изгиб. Наиболее часто проводятся испытания на трехточечный изгиб. Однако следует иметь в виду, что пластмасса, армированная углеродным волокном, обладает значительной жесткостью. На такой материал значительное влияние оказывает сдвиг. Поэтому желательно проводить испытание на четырехточечный изгиб. В рассматриваемом случае в качестве облицовочного материала использована пластмасса, армированная углеродным волокном, что послужило причиной провести испытания на четырехточечный изгиб.

Рис 3 20 Испытание на четырехточечный изгиб; CFRP — пластмасса, армированная углеволокном; GFRP - пластмасса, армированная стекловолокном.

четырехточечном изгибе; CFRP — пластмасса,-.армированная углеволокном; GFRP — пластмасса, армированная стекловолокном.

Пластмасса, армированная углеродным волокном Пластмасса, армированная стекловолокном

Рис. 4.8. Расчетные и экспериментальные результаты, полученные для зависимости нагрузка — перемещение раскрытия трещины: а — пластмасса, армированная стекломатом; б — пластмасса, армированная тканью из ровницы; / — краевое направление' 2 — плоскостное направление; ----- метод конечных элементов (нелинейный);---------метод конечных элементов

Рис. 4.10. Результаты расчета диаграмм нагрузка — перемещение: а — пластмасса, армированная стекломатом (краевое направление); б — пластмасса, армированная стекломатом (плоскостное направление); в — пластмасса, армированная тканью из ровницы (краевое направление); г — пластмасса, армированная тканью из ровницы (плоскостное направление).