Применение пластиков в машиностроении

№ п/п	Пластмасса	Изготовляемые детали и изделия
1.	Древесно-слоистые пластики (ДСП)	Антифрикционные детали (втулки); шестерни; червячные колеса; звездочки цепных передач.
2.	Текстолиты	Антифрикционные детали; шестерни; червячные колеса (при σ до 300 МПа); звездочки цепных передач; направляющие станков и механизмов.
3.	Волокниты, фенолит, декоррозит	Крупные шкивы; направляющие станков и механизмов.
4.	Полиамиды (капрон, анид, найлон)	Антифрикционные детали; шестерни; червячные колеса (при σ = 150 – 180 МПа); звездочки; мелкие шкивы и блоки; приводные ремни; муфты; трубы.
5.	Полиформальдегид	Антифрикционные детали; шестерни; звездочки цепных передач.
6.	Фторлон-4 (тефлон)	Антифрикционные детали; прокладки; защитные покрытия.
7.	Стеклопластики	Тяжелонагруженные детали машин; роторы высокоскоростных машин; корпусные детали; трубы.
8.	Фенопласты с порошковыми наполнителями	Детали текстильных машин; корпуса электро- и радиотехнических приборов; детали управления механизмами и машинами (рукоятки, головки, маховички и т.д.).

Приложение 3

Основы классификации волокон
и техническое применение материалов на их основе

Волокна – гибкие и прочные протяженные тела с малым поперечным размером d и большой, но ограниченной длиной l (l >> d). Классификация волокон осуществляется по целому ряду признаков.

А. По химической природе (атомному составу) волокна подразделяются на неорганические (асбестовые, стеклянные, борные, металлические, углеродные и др.) и органические (хлопковые, вискозные, полиамидные и др.).

Б. По источнику получения (по происхождению) органические волокна подразделяют на природные (хлопок, лен, натуральные шерсть и шелк) и химические. В свою очередь, химические волокна подразделяются на искусственные (вискозное, ацетатное и другие волокна) и синтетические (полиэфирные, полиамидные, поливинилспиртовые, полиакрилонитрильные и другие волокна).

Общеизвестно, что главным потребителем волокон различной природы является текстильная промышленность. Однако у волокнистых материалов имеется ряд других технических применений:

–армирующие (упрочняющие) наполнители пластмасс и эластомеров;

–фильтрующие (фильтровальные) материалы;

–тепло- и звукоизоляционные;

–электроизоляционные;

–материалы специального назначения.

Приложение 4

К определению твердости конструкционных материалов [1, 2, 6]

Широкое распространение испытаний КМ на твердость объясняется тем, что они не требуют специальных образцов. Испытания твердости могут выполняться непосредственно на готовой детали без её разрушения.

Твердость определяют по результатам вдавливания в испытуемый материал индентора, изготовленного из весьма твердого материала.

При определении твердости по Бринеллю (НВ) индентор в виде стального шарика диаметра D вдавливается при определенной нагрузке Р в испытуемый материал и оставляет отпечаток диаметром d. Далее производится расчет по формуле, МПа:

HB =

где P – величина нагрузки, Н;

D – диаметр шарика, мм;

d – диаметр отпечатка, мм.

Толщина испытуемого образца (h, мм) должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка и определяется по формуле: h ³ 10P / pDHB.

Диаметр шарика, величину нагрузки для проведения испытания и продолжительность выдержки под нагрузкой выбирают по таблице, прилагаемой к прибору. Величину НВ также не рассчитывают каждый раз, а пользуются заранее составленными таблицами [HB=¦(d)].

По Бринеллю определяют твердость относительно мягких материалов: чугунов; отожженной стали; цветных металлов и сплавов; пластических масс (НВ 4500 МПа). Для ряда материалов установлена зависимость между твердостью по Бринеллю и временным сопротивлением разрыву (прочностью на разрыв):

Сталь (НВ=1250 – 1750 МПа)…………………………….…s _в » 0,343 НВ

Сталь (НВ>1750 МПа)……………………………………..s _в » 0,362 НВ

Медь, латунь, бронза:

отожженные………………………………..s _в » 0,55 НВ

наклепанные………………………………..s _в » 0,40 НВ

Дюралюминий:

отожженный………………………………..s _в » 0,36 НВ

после закалки и старения s _в » 0,35 НВ

При определении твердости по Роквеллу (HRC, HRB, HRA) в испытуемый материал вдавливается либо алмазный конус с углом при вершине 120°, либо стальной шарик диаметром 1,59 мм (1/16 дюйма).

Индентор вдавливается в испытуемый материал при двухступенчатом приложении нагрузки:

§ предварительной, равной 100 Н;

§ основной, равной 1400 Н для алмазного конуса и 900 Н для стального шарика.

В случае определения твердости очень твердых металлов и сплавов измерения производят при вдавливании алмазного конуса с основной нагрузкой 500 Н, так как при больших нагрузках и большом сопротивлении материала вдавливанию индентора может наступить выкрашивание (разрушение) алмаза.

При определении твердости вдавливанием алмазного конуса при общей нагрузке 1500 Н (100+1400) величину твердости считывают с черной шкалы (С) циферблата прибора и обозначают HRC.

При вдавливании алмазного конуса с общей нагрузкой 600 Н (100+500) значение твердости считывают по той же черной шкале, но обозначают HRA.

При вдавливании стального шарика с общей нагрузкой 1000 Н (100+900) величину твердости читают по красной шкале (В) циферблата и обозначают HRB.

Твердость по Роквеллу выражают в условных единицах. При разработке шкал твердости за базовую принята величина осевого перемещения индентора, равная 0,002 мм.

Для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость, применяют метод Виккерса. При определении твердости по Виккерсу (HV) в материал вдавливается четырехгранная алмазная пирамида с углом при вершине 136º.

Имеются таблицы соответствия чисел (показателей) твердости, получаемых при испытании твердости материала различными методами [8].