Неметаллические материалы

Виды свойства, применение термопластов и термореактивных пластмасс. Достоинства и недостатки пластмасс. Применение резины, бумаги, композиционных (зубчатые ремни) материалов.

Термопласты (полиэтилен, фторопласт, полистирол, полиамиды и др.) имеют свойства обратимости: при повторных нагреваниях они переходят в пластическое или вязкотекучее состояние и им можно придать необходимую форму, а затем они вновь затвердевают при охлаждении. Переход термопластов из одного физического состояния в другое может осуществляться неоднократно без изменения химического состава. Термопласты легко формуются и надежно свариваются в изделия сложных форм, устойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам, обладают хорошими антифрикционными свойствами. Свойства термопластов сильно зависят от температуры.

Термореактивные пластмассы не переходят в пластическое состояние при повторном нагревании. Они имеют более высокие, чем термопласты, показатели по твердости, модулю упругости, теплостойкости, сопротивлению усталостной прочности. Их свойства не так резко зависят от температуры. В зависимости от наполнителя различают монолитные (карболит), слоистые (текстолит, гетинакс) и композиционные пластмассы, где наполнителем используются волокна. В термореактивных пластмассах связующими являются эпоксидные, кремнийорганические и другие смолы.

Достоинстава пластмасс: являются хорошими электроизоляционными материалами. Для них характерна высокая химическая и коррозионная стойкость, малая плотность и теплостойкость. Они отличаются достаточной прочностью и упругостью. Детали, изготовленные из пластмасс, имеют блестящую гладкую поверхность разных цветов. Большим достоинством пластмасс является их высокая технологичность, обеспечивающая значительное сокращение производственного цикла. Трудоемкость изготовления пластмассовых деталей уменьшается в 5 … 6 раз и более, а себестоимость продукции снижается в 2 … 3 раза, при этом получают очень высокий коэффициент использования материала, равный 0,9 … 0,95. Это приводит к значительному снижению материалоемкости и из-за малой плотности пластмасс (1,2 … 1,9 Мг/м³), к уменьшению массы конструкции в 4 ... 5 раз.

Недстатки - пластмассы значительно хуже, чем металлы, сопротивляются переменным нагрузкам; они подвержены тепловому, световому и атмосферному старению – процессу самопроизвольного необратимого изменения свойств; многие из пластмасс гигроскопичны.

Из пластмасс изготавливают зубчатые и червячные колеса, шкивы, подшипники, ролики, корпуса, зубчатые ремни, ручки управления и другие детали. Производство пластмасс развивается интенсивнее, чем таких традиционных материалов, как металлы. Это объясняется удешевлением изготовления, улучшением ряда основных параметров механизмов: уменьшением веса и инерционности звеньев, потерь на трение, повышением быстродействия.

Муфты.

Сферы применения муфт в технике достаточно разнообразны. С помощью этих устройств осуществляется постоянное или временное соединение валов, стальных канатов, труб, кабелей и прочих элементов и узлов.

Все виды муфт можно разделить на соединительные муфты и муфты приводов механизмов и машин.

1. Соединительные муфты предназначены для обеспечения прочности соединения, герметичности, защиты от коррозии и пр.

2. Муфты приводов механизмов и машин предназначены:

а) для передачи вращательных движений и вращающего момента с вала на вал, которые расположены на одной оси;

б) для передачи вращательных движений с вала на какую-либо деталь, расположенную на нем, например, зубчатое колесо, шкив и пр., не изменяя при этом вращающий момент;

в) для компенсации незначительных монтажных отклонений;

г) для разъединения валов;

д) для автоматического управления;

е) для бесступенчатого регулирования передаточного отношения;

ж) для предохранения механизмов от выхода из строя и пр.

Посредством различных видов муфт может осуществляться передача как совсем маленьких, так и достаточно значительных мощностей и моментов (в несколько тыс. кВт). Различные способы, с помощью которых осуществляется передача вращающего момента, и большое разнообразие функций, выполняемых муфтами, объясняют огромное количество их типов и конструкций, существующих на сегодняшний день. Самые распространённые типы муфт - стандартизованы.

Существует несколько способов передачи крутящего момента через муфту:

а) путем механической связи между деталями, выполненной в виде статических соединений или же кинематических пар (муфты с т.н. геометрическим замыканием);

б) с помощью магнитного притяжения или силы трения (муфты, имеющие силовое замыкание);

в) благодаря силе инерции или индукционному взаимодействию электромагнитных полей (муфты с динамическим замыканием).

С учетом характера работы и основного назначения муфты можно классифицировать на:

· Управляемые, к которым относятся сцепные и автоматические муфты;

· Неуправляемые - муфты постоянного действия.

Эти два вида муфт делятся на группы:

1. К жёстким или глухим муфтам относятся: