Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Материалы / Лекция 3_Материалы

.pdf
Скачиваний:
37
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
2.98 Mб
Скачать

Детали Машин и Основы Конструирования

Преподаватель:

Дорофеев Леонид Вячеславович

каф. «Мехатроника и международный инжиниринг» /ауд. 108,110/

Базовая структура курса

Лекции: 40 часов. Практические занятия: 20 часов. Лабораторные работы: 40 часов.

Самостоятельная работа: 80 часов.

Итоговый контроль

I семестр: РГР, отчет лабораторных работ, тесты, зачет.

II семестр: отчет лабораторных работ, тесты, защита курсового проекта, экзамен.

Детали машин и основы конструирования

1

Условныеобозначения в лекциях-презентациях

!- очень важно для понимания всей темы в целом!

- необходимо записать!

- рисунок (схему) занести в конспект!

?- спросить, если непонятно!

α- знать вывод формулы!

[Вт]= Нсм - проверить размерность формулы!

- 99% вероятность дополнительного вопроса на экзамене! - просмотреть по теме другие литературные источники!

- самостоятельно повторить решение задачи!

Детали машин и основы конструирования

2

Конструкционные материалы

Материалы составляют физическую основу любого изделия.

Естественно, что их описание обязательно присутствует в документации на проектируемую систему Наиболее грамотно описание представлять в следующем виде: указывается название (марка) материал и наименование документа, определяющего предельные значения физических, механических химических и других характеристик, состав, условия изготовления, контроля и т.д. Поскольку н практике материал часто поступает к потребителю в форме полуфабриката (проката, отливки), то такж необходимо приводить сведения о его состоянии и виде заготовки, указывать регламентирующие и документы.

Например, сталь 45 ГОСТ 1050-88. Здесь сталь 45 – номинальный параметр (наименование – сталь, марка – 45), ГОСТ 1050-88 – документ (в данном случае – стандарт), регламентирующий предельные отклонения свойств и характеристик.

Детали машин и основы конструирования

3

Конструкционные материалы

Общая классификация конструкционных материалов

Детали машин и основы конструирования

4

Конструкционные материалы

Общая классификация конструкционных материалов

Детали машин и основы конструирования

5

Конструкционные материалы

Чугуны

Чугуны, по сравнению со сталями, дешевле, имеют повышенные литейные свойства, но плохо свариваются, обладают меньшей прочностью, жесткостью и пластичностью. Так, модуль упругости чугуна Е=(0,6...1,6) 105 МПа, что в 1,2...3 раза ниже, чем у сталей, и

при этом не является константой. Потери на внутреннее трение (гистерезис) в 5...20 раз выше, чем у сталей, что обеспечивает эффективное гашение возникающей в деталях машин вибрации.

Главной особенностью внутреннего строения чугунов является наличие включений свободного углерода в виде графита. Фактически каждое такое включение нарушает сплошность металлической основы чугуна, то есть играет роль микротрещины. В связи с этим форма графитовых включений оказывает очень сильное влияние на свойства чугуна: если включения имеют форму пластинок, то есть являются плоскими трещинами с острыми краями, то металлическая основа оказывается сильно поврежденной, а чугун в целом имеет низкую прочность и является хрупким.

Если же форма включений близка к сферической, то они нарушают сплошность металла значительно меньше, поэтому и механические свойства такого чугуна заметно выше.

Присутствие в структуре чугуна графитных включений обеспечивает придание ему специфических свойств: нечувствительность к концентрации напряжений, устойчивость к коррозии в водной среде и на воздухе, высокие демпфирующие свойства, низкий коэффициент трения. В зависимости от внутреннего строения, состава и технологии получения чугуны подразделяются на серые, высокопрочные, ковкие, антифрикционные и жаростойкие.

Детали машин и основы конструирования

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добыча

 

руды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема добычи руды закрытым способом (шахты).

 

 

Схема добычи руды открытым способом.

Детали машин и основы конструирования

7

Конструкционные материалы

Схема

магнитного

способа

обогащения

руд

Устройство доменной печи (получение чугуна) 1. Горячее дутьё 2. Зона плавления (заплечики и горн)

3. Зона восстановления FeO (распар)

4. Зона восстановления Fe2O3 (шахта)

5. Зона предварительного нагрева (колошник)

6. Загрузка железорудных материалов, известняка и кок

7. Доменный газ

8. Столб железорудных материалов, известняка и кокса

9. Выпуск шлака

Металлургический цикл 10. Выпуск жидкого чугуна

11. Сбор отходящих газов

Детали машин и основы конструирования

8

Конструкционные материалы

Получение из чугуна и лома стали

Схема установки непрерывной разливки стали.

Кислородный конвертер в разрезе и схема производства стали в нем: 1 -заливка чугуна; 2 - продувка ; 3 - выпуск стали; 4 - слив шлака.

Детали машин и основы конструирования

9

Конструкционные материалы

Установка непрерывной разливки стали.

Детали машин и основы конструирования

10