Файл: Сучков, А. Е. Резервы экономии металла в машиностроении.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 40
Характерные свойства антифрикционных материалов, выпускаемых в СССР
Характерные свойства |
Бронзографит |
Железографит |
Плотность, кг/мМО3 (г/см3) |
6—6,2 |
6 ,5 -6 ,7 |
Пористость, % |
15—20 |
15—20 |
Твердость НВ, дан/мм2 (кг/мм2) |
18—20 |
35—40 |
Предел прочности, дан/мм2 (кг/мм2): |
60—70 |
75—80 |
при сжатии |
||
при срезе |
10—12 |
20—25 |
Осадка при сжатии, % |
45—50 |
35—40 |
Максимально допустимая рабочая |
60—80 |
180—200 |
температура, °С |
||
Максимально допустимая нагрузка, |
0,60—0,80 |
1,0—1,5 |
дан/мм2 (кг/мм2) |
||
Коэффициент трения по стали: |
0,04—0,07 |
0,07—0,09 |
всухую |
||
со смазкой |
0,004—0,007 0,006—0,009 |
Фрикционные материалы с большим успехом исполь зуются в тормозных узлах и механизмах сцепления до рожных и сельскохозяйственных машин и в других агре гатах.
Металлокерамические сплавы нашли широкое ис пользование в инструментальном производстве. Изделия из них очень тверды и прочны, теплопроводны и стойки при резании. Основу металлокерамических жаропрочных сплавов составляют тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды, силициды). Жаростойкостью обла дают только те материалы, которые способны к образо ванию окисной пленки для защиты материала от даль нейшего окисления. Бориды и силициды отличаются жаростойкостью от других тугоплавких соединений, они могут работать длительное время без существенного окисления при температуре выше 1000 °С.
Жаропрочные сплавы на основе тугоплавких соеди нений находят применение для изготовления деталей лопаток турбин, сопел реактивных двигателей и др.
Большие успехи достигнуты в выпуске металлокера мических магнитных сплавов. Магнитомягкие материа лы (чистое карбональное железо, пермендюр, ферриты и электролитическое железо) экономически выгодно полу
164
чать непосредственно из шихты путем прессования и по следующего спекания изделия необходимой формы. По стоянные магниты делают из сплавов на основе железа и размолотой алюминиевой лигатуры. Магнитодиэлектрики представляют собой сочетание магнитных и изоля ционных материалов. Они находят широкое применение в радиотехнике и электронике (сердечники контурных катушек индуктивности, дроссели и другие детали).
Рациональное использование металлокерамических изделий позволит сэкономить значительные материаль ные и трудовые ресурсы и снизить себестоимость про дукции. Сказанное подтверждается многочисленными данными. Так, если из металлокерамики делать только втулки шестерен, то в машиностроении сэкономится бо лее 53 тыс. т металлопроката.
Высокая технико-экономическая эффективность тех нологии порошковой металлургии вызывает непрерыв ный рост объемов производства металлокерамических деталей в автомобилестроении. Это можно проиллюстри ровать показателями, приведенными в табл. 41. В про изводстве автомобилей уже сейчас применяется более 70 наименований деталей, сделанных из металлических порошков.
В результате внедрения порошковой металлургии для выпуска подшипников скольжения электродвигате лей и стартеров генераторов на Калужском заводе авто мотоэлектрооборудования себестоимость их снизилась на 3 тыс. руб. На Горьковском автозаводе из металличе ских порошков делают шестерни масляного насоса, втулки траверзов лебедки и эксцентрик опорного паль ца колодки тормоза. Экономия на тонне металлокерами-
Т а б л и ц а 41
Темпы роста потребления металлокерамических изделий в производстве автомобилей
Показатели |
|
|
Годы |
|
|
I960 |
1965 |
1970 |
|
|
|
|||
Объем выпуска металлокерамических |
15,6 |
46,9 |
80,5 |
|
деталей, млн. штук |
деталей |
|||
Средний вес металлокерамических |
0,62 |
2,5 |
5,3 |
|
на автомобиль, кг |
т |
|||
Экономия металла в отрасли, тыс. |
0,48 |
2,6 |
5,6 |
165
ки составила: по прокату черных |
металлов — 2,2, цвет |
ных металлов — 6 т. Применение |
этих мер на заводе |
снизило себестоимость изделий на 4 тыс. руб.
Анализ потребления металлокерамических материа лов в автомобилестроении показывает, что на долю дви гателя приходится 35% таких деталей, подвески — 26, управления— 13, оформления — 9, передачи — 8, тор мозов — 5, электрооборудования — 2 и деталей для про чих узлов — 2%.
Особенно большой эффект дает внедрение деталей из железных порошков в массовое и крупносерийное производство машин. В этом случае удельный вес ис пользуемых металлокерамических деталей в автомоби лестроении может составить 20—25% веса общего объе ма всех изделий, изготовляемых этим методом в целом по машиностроению.
Однако темпы роста производства металлокерамиче ских порошков, область внедрения металлокерамических деталей и их удельный вес в машиностроении СССР по ка отстают от идентичных показателей высокоразвитых в промышленном отношении стран. Например, в США средний вес металлокерамики на автомобиль в 1970 г. составлял 13, а в СССР-— 5,3 кг. Из металлических по рошков в США изготовляются подшипники водяного на соса и мотор-подогревателя, ведущего вала, муфты сцеп ления, втулки рулевого управления, подшипники колен чатого вала, шестерни масляного насоса, упорные шайбы распределительного вала, детали амортизатора,
колодок тормозов и др. |
' |
порошковой |
Значительно возросли темпы |
развития |
|
металлургии в Японии, Франции, |
Италии, |
Швеции и |
ФРГ, где средний вес металлокерамических деталей на автомобиль также выше, чем в СССР.
Несомненно, что это отставание вскоре будет преодо лено, ибо порошковая металлургия уже сейчас завоева ла прочное место в техническом прогрессе всех отраслей промышленности. Она позволяет создавать антифрикци онные материалы, которые с успехом могут быть исполь зованы для создания подшипников скольжения при определенных нагрузках и скоростях.
Они идут взамен бронзовых вкладышей и подшипни ков качения, обеспечивают определенный запас смазки, надежно работают в заданный период. Их применение
особенно выгодно в сельскохозяйственных, транспорт ных и дорожных машинах, на смазку которых расходу ется много времени и ее трудно защитить от абразивной среды.
Учитывая эти преимущества, объединение «Союзсельхозтехника» приняло решение о выпуске опытной партии тракторных плугов с колесами на металлокера мических втулках, что позволяет снизить их себестои мость по сравнению с подшипниками качения на 54% и одновременно увеличить срок их службы.
В настоящее время из порошковых материалов дела ют подшипники скольжения для сенокосилок, зерновых комбайнов, соломорезок и других сельхозмашин. Практика показывает, что при изготовлении этих дета лей из порошковых сплавов металла расходуется в 8 раз меньше, чем при изготовлении их другими методами. Если металлокерамику применять для уплотнительного кольца трактора «ДТ-54», то себестоимость этого из делия снизится за счет материала и трудоемкости на 43%.
Металлокерамические материалы, используемые для накладок муфт сцепления грузовых автомобилей, трак торов и сельхозмашин, обладают высокой износоустой чивостью. При испытании в полевых условиях фирмой «Интернационал» муфты сцепления гусеничных тракто ров с металлокерамическими накладками проработали более 4000 час. Пробег грузовых автомобилей с муфта ми, облицованными металлокерамическими накладками,
составил 113 тыс. км. |
|
предприятий Бело |
||
Одним из сравнительно мощных |
||||
руссии по выпуску |
металлокерамических |
изделий для |
||
машиностроения |
является |
Минский завод шестерен |
||
(8 млн. штук). Здесь делают |
в основном |
подшипники |
||
скольжения, используемые в автомобилях, |
сельхозма |
|||
шинах и т. д. Благодаря внедрению |
такой |
технологии |
||
коэффициент использования |
металла |
возрос более чем |
||
в 2 раза. При этом ежегодно |
экономится |
более 100 т |
бронзы. Себестоимость тонны деталей, выпущенных ме тодом порошковой металлургии, снижена до 691 руб. Только за 1969 г. здесь получено свыше 240 тыс. руб. прибыли.
Выше уже отмечалось, что методом порошковой металлургии делают самые различные детали. Перспек
167
тивность |
развития |
последней должна рассматриваться |
с точки |
зрения ее |
экономической эффективности по |
сравнению с другими способами изготовления деталей и материалов, а также создания новых материалов и техно логических процессов. Чтобы добиться наибольшей эко номической эффективности выпуска металлокерами ческих деталей, необходимо провести следующие орга низационно-технические мероприятия:
организовать крупные специализированные произ водства и расширить номенклатуру выпуска как самих металлокерамических порошков, так и изделий из них, повысить качество и снизить себестоимость металлопо рошков;
создать высококачественное прессовое и печное обо рудование;
подготовить единые технические условия на выработ ку металлокерамических порошков, массовые изделия из них и ввести эти показатели в стандарты;
внедрить прогрессивные технологические методы как при выпуске металлокерамических порошков, так и го товых изделий из них. Продолжать работы по созданию автоматических линий для производства деталей из ме таллокерамики;
внедрить анатикоррозийные покрытия на металлоке рамических деталях путем химико-термической обработ ки и других наиболее рациональных технологических приемов;
совершенствовать методы контроля качества метал локерамических порошков и изделий порошковой метал лургии;
увеличить подготовку высококвалифицированных кадров по порошковой металлургии в вузах и средних специальных учебных заведениях;
укрепить материально-техническую базу для науч ных исследований в области порошковой металлургии путем создания специальных конструкторских бюро с опытно-промышленным производством;
расширить сферу применения порошковой металлур гии в машиностроении, особенно в области создания материалов и технологии изготовления гильз цилиндров двигателя, поршневых колец, шестерен коробок переме ны передач, сателитов, высоконагруженных подшипни ков и других конструкционных деталей;
168
разработать справочный материал по свойствам при менения металлокерамики, экономической эффектив ности и- основным параметрам конструирования прессформ.
Эти меры позволят в значительной степени увели чить объем выпуска и область использования металло керамических изделий, повысить их качество и снизить себестоимость, уменьшить расход металла на произ водство машин, оборудования и приборов.