Твердость по Бринеллю

В качестве индентора (наконечника) используется стальной закаленный шарик диаметром D 2,5; 5; 10 мм, в зависимости от толщины изделия.

Нагрузка Р, в зависимости от диаметра шарика и измеряемой твердости: для термически обработанной стали и чугуна – P= 30D2, литой бронзы и латуни – P= 10D2 , алюминия и других очень мягких металлов – P= 2,5D2. Продолжительность выдержки : для стали и чугуна – 10 с, для латуни и бронзы – 30 с.

Полученный отпечаток измеряется в двух направлениях при помощи лупы Бринелля.

Твердость определяется как отношение приложенной нагрузки Р к сферической поверхности отпечатка F:

Стандартными условиями являются D = 10 мм; Р = 3000 кгс; = 10 с. В этом случае твердость по Бринеллю обозначается НВ 250, в других случаях указываются условия: НВ D / P / , НВ 5/ 250 /30 – 80.

Твердость по Роквеллу

Этот метод основан на вдавливании в поверхность наконечника под определенной нагрузкой.

Индентор для мягких материалов (до НВ 230) – стальной шарик диаметром 1/16” ( 1,6 мм), для более твердых материалов – конус алмазный.

Нагружение осуществляется в два этапа. Сначала прикладывается предварительная нагрузка P0(10 кгс) для плотного соприкосновения наконечника с образцом. Затем прикладывается основная нагрузка Р1, в течении некоторого времени действует общая рабочая нагрузка Р. После снятия основной нагрузки определяют значение твердости по глубине остаточного вдавливания наконечника h под нагрузкой P0.

В зависимости от природы материала используют три шкалы твердости.

Твердость по Виккерсу

В качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида с углом при вершине 136º. Твердость рассчитывается как отношение приложенной нагрузки P к площади поверхности отпечатка F: Нагрузка Р составляет 5…100 кгс. Диагональ отпечатка d измеряется при помощи микроскопа, установленного на приборе. Преимущество данного способа в том, что можно измерять твердость любых материалов, тонкие изделия, поверхностные слои. Высокая точность и чувствительность метода.

Способ микротвердости – для определения твердости отдельных структурных составляющих и фаз сплава, очень тонких поверхностных слоев (сотые доли миллиметра). Аналогичен способу Виккерса. Индентор – пирамида меньших размеров, нагрузки при вдавливании Р составляют 5…500 гс.

Испытание металлов на износ проводят на образцах в лабораторных условиях, а деталей - в условиях реальной эксплуатации. При испытаниях образцов моделируются условия трения, близкие к реальным. Величину износа образцов или деталей определяют различными способами: измерением размеров, взвешиванием образцов и другими методами.

14.

Кручением называют деформацию, возникающую при действии на стержень пары сил, расположенной в плоскости, перпендикулярной к его оси

Условие прочности при кручении с учетом принятых обозначений формулируется следующим образом: максимальные касательные напряжения, возникающие в опасном сечении вала, не должны превышать допускаемых напряжений и записывается в виде

Как следует из закона парности касательных напряжений, одновременно с касательными напряжениями, действующими в плоскости поперечного сечения вала, имеют место касательные напряжения в продольных плоскостях. Они равны по величине парным напряжениям, но имеют противоположный знак. Таким образом, все элементы бруса при кручении находятся в состоянии чистого сдвига. Так как чистый сдвиг является частным случаем плоского напряженного состояния, при котором , , , то при повороте граней элемента на 450 в новых площадках обнаруживаются только нормальные напряжения, равные по величине

Таким образом, характер разрушения зависит от способности материала вала сопротивляться воздействию нормальных и касательных напряжений. В соответствии с этим, допускаемые касательные напряжения принимаются равным - для хрупких материалов и - для пластичных материалов.

Рациональная форма сечения вала

Анализируя эпюру касательных напряжений можно отметить, что наибольшие напряжения возникают на поверхности вала, в центральной части они значительно меньше и на продольной оси равны нулю. Следовательно, в сплошном валу материал, находящийся в центральной части в значительной степени недогружен, его вклад в прочность вала мал. Поэтому рациональным для валов считается кольцевое сечение.

15. ГПС

Гибкие Производственные Системы (ГПС) – это системы, способные автоматически адаптироваться к изменяющимся требованиям номенклатуры программы, а также технологического процесса.

Следует различать стратегическую гибкость и оперативную гибкость.

Стратегическая гибкость производства характеризует потенциальную возможность освоения новых изделий с минимальными затратами труда, денег и времени.

Оперативная гибкость – это потенциальная возможность выполнения любого из решений по изменению объема выпуска отдельных изделий в общей номенклатуре при сохранении структуры производства, количественного и качественного состава ее элементов с незначительными затратами на их переналадку.

Гибкость производства оценивается:

1) способностью реагировать на изменяющиеся требования рынка, заключающиеся в частой смене заказов;

2) потенциальной возможностью адаптации к изменению этих требований (в разумных пределах);

3) временем реакции, т.е. временем необходимым;

4) затратами трудовыми, денежными, материальными на требуемую перестройку.

Одним из характерных признаков ГПС является максимально возможная автоматизация производства. Именно автоматизация позволяет в максимальной степени осуществлять и в необходимые сроки обеспечивать перевод технологического процесса на обработку заданной номенклатуры изделий при нормируемой рентабельности производства и достигнутом уровне потребительской стоимости готовой продукции. Гибкое Автоматизированное Производство (ГАП) – это высший уровень ГПС. Оно заключается в возможности перенастройки оборудования на изготовление предусмотренных производственным заданием изделий с помощью программно-математического обеспечения и ЭВМ. В широком масштабе гибкость – это не только переход на измененные условия производства внутри, но и быстрая подготовка новой программы, инструментального хозяйства, приспособлений, а также заготовок, необходимых для этого перехода. Основными компонентами ГАП являются:

1)машинная гибкость – это легкость перестройки технологических элементов ГАП для производства заданного множества типов деталей;

2)гибкость процесса – это способность производить заданные множества типов деталей разными способами;

3)гибкость по проекту – это способность быстрого и экономичного переключения на производство новой номенклатуры изделий;

4)маршрутная гибкость – это способность продолжать обработку заданного множества типов деталей при отказе отдельных элементов ГАП;

5)гибкость по объему;

6)гибкость расширений;

7)гибкость работы – это возможность изменения порядков операций для каждого из типов деталей; 8)гибкость по продукции – это все разнообразие изделий, которое способно производить ГАП.

Все указанные выше компоненты взаимозависимы, но определяющими из них являются машинная и маршрутная гибкости.

Второй характерной особенностью и важным свойством ГПС наряду с максимальной полной автоматизацией является компьютеризация и широкое внедрение моделирования.

16. ГАУ

по орг. признакам различают следущие виды тс:

-гибкая автом. линия - это гпс в кот.

тех оборудывание расположено в принятой последовательности тех операций

-гибкий автоматиз участок - это гпс функ-ее по тех маршруту в котором предусмотрена возможность изменения последовательности использования тех оборудывания.

- гибкий автом цех - это гпс представляет

собой в различных сочетаниях совокупность ГАЛ,

роботизированных тех линий, ГАУ, для изготавления изделий заданной номенклатуры.

Эффективность

При норм эксплуатации

и полной загрузки ГАУ, эффективность исп-я оборота

возрастает в 1.5 - 2 раза , производительность в 2 - 3

число станочников в 4 раза коэф загрузки станков 0,15,090

клэф сменности 2,5-5

время подготовки пр-ва сокращается в 6-10 раз