Введение. (Основные понятия, техника, технология, механизм, машина, конструкционные материалы)
Техника - Совокупность средств человеческой деятельности, созданная для осуществления процессов производства и обеспечения непроизводственных потребностей общества. Техника развивается по мере развития науки и технологии.
Технология – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции.
Конструкционные материалы – материалы, применяемые для изготовления деталей машин и механизмов, транспортных средств, сооружений, приборов. В качестве конструкционных материалов используются пластмассы, бетон, стекло, древесина, резина, композиционные материалы и т.д.
Механизм – совокупность подвижно соединенных звеньев, совершающих под действием приложенных сил определенные целесообразные движения. По структурно-конструктивным признаком различают кулачковые, зубчатые, винтовые, гидравлические и т.д.
Машины – механические устройства с согласованно работающими частями осуществляющие определенные целесообразные движения для преобразования энергии, материалов, информации, совокупность двигательного, передаточного, исполнительного механизма, образующая машину.
Деталь – изделие изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций.
Основные свойства металлов и сплавов.
При выборе материала для конструкции исходят из комплекса свойств, которые подразделяются на механические, физические, технологические, эксплуатационные и антикоррозионные свойства.
Механические свойства характеризуют способность данного материала и изготовленных из него деталей сопротивляться действующей на него внешней нагрузки.
Основными механическими характеристиками являются:
1)Прочность – способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действием постоянной или переменной по величине и направлению внешней силе. Для определения прочности при статической нагрузке образцы испытывают на растяжение, сжатие, изгиб, кручение (на растяжение обязательно).
2)Пластичность – способность материала под действием внешних сил пластически (необратимо) деформироваться без разрушения.
3)Ударная вязкость – способность материала выдерживать ударные нагрузки без разрушения.
4)Твердость – способность материала сопротивляться внедрению в него других более твердых тел.
Физические свойства характеризуют способность материала проводить электрический ток, нагреваться и т.д.
1)Плотность – отношение массы тела к объему тела. Характеризует относительную прочность материала и способность материала находиться на плаву.
2)Тепловое расширение – характеризует способность материала деформироваться под действием температуры.
3)Теплопроводность – способность материала проводить тепло от нагретых деталей.
4)Электропроводность – способность материала проводить электрический ток.
5)Намагничивание – способность материала обладать магнитными свойствами после воздействия на него магнитного поля.
6) Цвет – декоративное свойство, а также влияет на способность поглощать или отражать лучи.
Технологические свойства – способность материала воспринимать различные методы обработки, характеризуются литейными свойствами, ковкостью, сваримостью, обработкой режущим инструментом.
1)Литейные свойства определяются жидкотекучестью и склонностью к ликвации и усадке.
2)Ковкость – способность деформироваться при наименьшем сопротивлении и принимать необходимую форму при внешней нагрузке без разрушения.
3)Свариваемость – способность металлов и сплавов образовывать неразъемные соединения с требуемыми свойствами. Свариваемость определяется содержанием углерода.
4)Обрабатываемость режущим инструментом – способность материала воспринимать технические обработки точением, фрезерованием, шлифованием, сверлением и т.д.
Эксплуатационные свойства проявляться в процессе эксплуатации машины и зависят от свойств материала, из которых изготовлены ее детали и узлы.
1)Прирабатываемость – улучшение характеристик поверхности в процессе работы.
2)Фрикционность – повышенный коэффициент трения.
3)Ударопрочность - способность материала сохранять прочность при высокой температуре.
4)Износостойкость – способность детали сохранять свои физические и геометрические параметры при сопряженной работе детали.
5)Жаропрочность – способность деталей сохранять прочность при высоких температурах.
Антикоррозионные свойства оцениваются коррозионной стойкостью и жаростойкостью.
1)Коррозионная стойкость – способность материала сопротивляться химическому воздействию окружающей среды.
2)Жаростойкость – устойчивость против коррозии при высокой температуре.