Файл: Буянов А.Ф. Тайны больших молекул.pdf

5 раз меньше, чем стоимость теперешних стальных ста­ торов и роторов. Как сообщалось в печати, работники института нашли надежные способы крепления пласт­ массовых деталей к металлическим втулкам турбобура, провели всесторонние испытания турбобуров с капроно­ вой «начинкой».

Новым турбобуром уже пробурены три скважины. Пластмассовые статоры и роторы отработали в общей сложности 235 часов и почти не износились. «Капроновый турбобур» способен пройти еще не одну скважину без смены деталей. К тому же он может выдерживать бо­ лее высокие нагрузки.

Башкирский совнархоз решил организовать массовое производство пластмассовых деталей для турбобуров. Это позволит сэкономить сотни миллионов рублей, вы­ свободить десятки тысяч тонн стали, избавить ряд заво­ дов от производства металлических деталей и вместе с тем будет способствовать дальнейшему росту скоростей проходки скважин.

До недавних пор машиностроители вынуждены были создавать конструкции применительно к существующим видам материалов. Но теперь настало время, когда воз­ можно и необходимо создавать материалы с заранее за­ данными свойствами для конструкций деталей и узлов

машин.

Пластмассе можно придать свойства, которыми она не была наделена при изготовлении. Так, например, для нужд слдботочной промышленности в США делается пластмасса, проводящая электрический ток. Электропро­ водность она приобретает за счет смещения с частицами серебра или меди размером в 5 микронов. Такая пласт­ масса и изделия из нее проводят электрический ток. То­ копроводящая пластмасса нашла широкое применение и в радиопромышленности. Замена пластмассой металли­ ческих проводов значительно уменьшает аппаратуру,

59

упрощает ее изготовление, снижает себестоимость и по­ вышает надежность в эксплуатации.

Пластмассе можно придать и магнитные свойства. Для этого в нее вводят магнитный железный порошок. Под воздействием сильного электрического поля магни­ тики порошка ориентируются. Когда пластмасса затвер­ деет, эта ориентировка закрепляется. Выпускается маг­ нитная пластмасса в виде полос требуемой длины, из которых можно 'вырезать магниты любой формы и раз­ мера.

В противоположность обычным магнитным материа­ лам такую пластмассу можно намагнитить в любой точ­ ке по любому сложному контуру. Ей можно придать по­ люса, расположенные пли вдоль полосы или поперек ее. Нетрудно представить себе, насколько этот новый мате­ риал может упростить создание сложных приборов или аппаратов в современной электронной технике.

Первое применение магнитная пластмасса нашла в холодильниках для герметизации дверцы. При этом на­ добность в замке отпала, так как магнит с достаточной силой удерживает дверцу в закрытом состоянии. Такой материал может найти применение в телефонных труб­ ках и радионаушниках, в слуховых аппаратах и мини­ атюрных электромоторах. Следует заметить, что в про­ мышленности средств связи уже в настоящее время вес деталей,.изготовленных из пластических масс, составляет около половины веса всех изделий.

Советская промышленность производит два вида за­ мечательного материала: фторопласт-3 и фторопласт-4. Первый используют для изготовления прокладок дета­ лей для клапанов кислородных приборов, мембран и из­ делий, работающих в агрессивной среде при повышенном давлении и температуре от —40 до +50 градусов.

Фторопласт-4 по химической стойкоеги превосходит все известные материалы, в том числе золото и платину.

6 0

Помимо непревзойденной химической стойкости, он обла­ дает и другими ценными свойствами. Применение его позволяет инженерам и конструкторам решать такие сложные технические проблемы, какие до этого считались неразрешимыми.

Изделия из фторопласта-4 работают при температу­ ре от— 100 до +250 градусов. Этот вид пластмасс ши­ роко 'применяется теперь © машиностроении. Из него из­ готавливают погружные подшипники скольжения, саль­ никовые набивки, уплотнения валов насосов, штоки, вен­ тили, сифоны и другие детали. Незаменимым материалом является фторопласт-4 в том случае, когда надо сделать подшипник для работы в едкой химической жидкости или в агрессивной газовой среде.

Опыт показывает, что сальниковое уплотнение из фторопласта-4 на плунжерных насосах высокого давле­ ния, перекачивающих керосин при температуре 40 гра­ дусов, нормально работает в конструкции до 2 250 часов вместо 80 при асбестовой набивке и до 600 часов при металлическом уплотнении (клиновые и распорные кольца из специального сплава). При этом шток не имел заметного износа, а уплотнительные кольца из фторо­ пласта-4 после обжимки вновь были поставлены на на­ сос. Экономия всего лишь на нескольких насосах ис­ числяется сотнями тысяч рублей в год, не считая лик­ видации простоев, которые раньше были довольно час­ тыми.

Одним из универсальных химически стойких матери­ алов является винипласт. Применяют его для облицов­ ки внутренней поверхности сосудов и резервуаров.

Из винипласта делают также трубы. Они чрезвычай­ но легки и выдерживают давление в десятки атмосфер. Срок их службы значительно больший, чем металличе­ ских. Монтировать такие трубы легче и проще. Их легко можно гнуть под любым углом, поскольку при нагрева-

G1

нйй до 130 градусов они размягчаются. На них можнс) делать резьбу нарезкой, накатыванием и прессованием; Винипласт может быть окрашен в любой цвет, поэтому красить трубы не нужно — их подбирают под цвет стеш Недавно в Москве по проекту мастерской № 9 Мос- подзем-проекта в Новых Черемушках построен и сдан в эксплуатацию дом, в котором все водопроводные и кана­ лизационные трубы сделаны из винипласта. В той же мастерской разработаны способы прокладки подземного вниипластового газопровода. Он будет 'прокладываться

тоже в Новых Черемушках.

Из винипласта и капрона для городского хозяйства изготовляются смывные бачки, сифоны, крыльчатые тя­ гомеры -и другие предметы, а также стержни и разные профили, из которых делают вентили, краны, клапаны и прочие изделия. Все они находят большое применение на химических производствах, так как обладают высо­ кой стойкостью к различным агрессивным средам — кис­ лотам, щелочам и растворам различных солей.

Машиностроение без металла

.Пластмассы и синтетические смолы можно армиро­ вать металлом, проволочной сеткой, тканыо, стеклянным волокном или каким-либо другим материалом. Одним из видов армированных пластмасс являются стеклоплас­ тики.

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно­ технологический институт угольного машиностроения совместно с Торецким машиностроительным заводом, Сталинской области, спроектировал и изготовил первую опытную партию шахтных вагонеток, кузова которых сделаны из стеклопластиков. Промышленные испытания

62

ется около 80 тысяч тонн кровельного железа. Легко под­ считать, какую экономию и выгоду даст использование для этой цели, например, стеклопластиков. Они значи­ тельно легче жрлеза, их удельный вес 1,6. Это «вечная» кровля, поскольку ее не требуется красить.

Замена металла пластическими массами высвобож­ дает большое количество станков и инструментов, так как при производстве пластмассовых изделии отпадает целый ряд операций: сверловка, фрезеровка, шлифов­ ка и другие. Кроме того, изготовление изделий из пласт­ масс легче поддается автоматизации. Это лишний раз подчеркивает преимущество пластмасс перед природны­ ми материалами, обработка которых требует больших затрат труда.

Станкостроение в 1965 году в виде сырья израсходу­ ет 5—7 тысяч тонн пластмасс, которые заменят 20 — 25 тысяч тонн металла. Это позволит дополнительно из­ готовить 20—25 тысяч станков и сэкономить 50 милли­ онов рублей. На станкостроительном заводе «Красный пролетарий» свыше 20 деталей к серийным станкам уже сейчас изготовляется из различного вида пластических масс. В Московском высшем техническом училище имени Баумана ученые разработали проект токарного станка целиком из пластмасс. Как известно, вибрация станка уменьшает точность и чистоту обрабатываемых изделий, ограничивает возможности увеличения скорости резания. Станок из пластмасс будет лишен всех этих недостатков. Новый станок изготавливает Карачаровский завод плас­ тических масс.

В 1955 году промышленность всех стран мира (без

СССР) выпустила свыше 3 миллионов тонн пластиче­ ских масс. Это примерно столько же, сколько было выпу­ щено алюминия, но значительно больше, чем свинца, меди или цинка. В 1957 году производство пластмасс со­ ставило уже 4 350 тысяч тонн.

01

В своей статье «Машины будущего» академик А. А. Благонравов особо останавливается на роли синтетиче­ ских материалов в создании новых машин. Он пишет:

«В связи с непрерывным форсированием и расшире­ нием областей применения машин режимы их работы становятся все более напряженными, а условия эксплу­ атации все более сложными. Непрерывно растут рабо­ чие скорости, температуры, давления, ударные и вибра­ ционные нагрузки. И вместе с тем непрерывно растут требования в отношении точности и надежности дей­ ствия этих машин.

Поэтому в машинах будущего применяться будут новые материалы, существенно отличающиеся от тех, которые человек получает от природы.

Можно полагать, что в связи с убыстрением техни­ ческого прогресса будет более быстрым и процесс «мо­ рального износа» машин. Однако не будет снята про­ блема и технической износостойкости машин, поскольку от каждой машины потребуется обеспечение полной стабильности работы.

Машины будущего творятся уже сегодня знаниями, талантом и трудом многих тысяч ученых, изобретателей и новаторов, воодушевленных сознанием того, что дела их рук служат на благо советскому народу».

Нет сомнения, что в недалеком будущем возможно со­ здание целых отраслей машиностроения без металла.

Материал для смелых архитектурных решений

В технике на определенных этапах развития совер­ шаются резкие качественные переходы от старого к но­ вому. В методах угледобычи, например, мы не так дав­ но были свидетелями, как ручному обушку пришел на смену пневматический отбойный молоток. В свою оче­ редь его сменила сложная врубовая машина. Наконец,