बच्चों के लिए एंटीपीयरेटिक्स एक बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित किया जाता है। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियां होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की जरूरत होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएं सबसे सुरक्षित हैं?
शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी
साइबेरियाई राज्य ऑटोमोबाइल और रोड अकादमी
संरचनात्मक सामग्री और विशेष प्रौद्योगिकी विभाग
पदार्थ विज्ञान। संरचनात्मक सामग्री प्रौद्योगिकी
विशिष्टताओं के लिए व्याख्यान नोट्स 190701 परिवहन और परिवहन प्रबंधन का संगठन, 190702 संगठन और यातायात सुरक्षा
व्याख्यान # 1
परिचय
पदार्थ विज्ञान- एक विज्ञान जो सामग्री की संरचना और गुणों का अध्ययन करता है और उनकी संरचना, संरचना और गुणों के बीच संबंध स्थापित करता है।
सामग्रियों के गुणों का ज्ञान उनके सबसे सफल उपयोग की अनुमति देता है, इसलिए यह तकनीकी सामग्री विज्ञान का अंतिम लक्ष्य है। गुण धातु की संरचना और उसकी स्थिति पर निर्भर करते हैं। बदले में, धातु की संरचना और स्थिति इसकी संरचना निर्धारित करती है।
संरचना- परमाणुओं या अणुओं की व्यवस्था, और फिर उन्हें बड़े समूहों में समूहित करना, जिसे क्रिस्टलीय संरचनाएँ कहा जाता है। इसलिए, सूक्ष्म और स्थूल संरचना के बीच एक भेद किया जाता है।
धातुओं में क्रिस्टल जाली के प्रकार
धातु क्रिस्टलीय निकाय हैं (अंतरिक्ष में परमाणुओं की स्थिति का क्रम है)। क्रिस्टल जाली के सबसे छोटे हिस्से को एक प्राथमिक कोशिका कहा जाता है और यह एक घन, हेक्सागोनल प्रिज्म या अन्य ज्यामितीय निकाय होता है, जिसके शीर्ष पर धातु के परमाणु स्थित होते हैं। कई बार दोहराते हुए, कोशिकाएँ एक क्रिस्टलीय दाने का निर्माण करती हैं। एक दाने के भीतर कोशिकाओं का अभिविन्यास समान होता है, लेकिन पड़ोसी अनाजों में यह भिन्न होता है। अनाज का आकार 1 माइक्रोन या उससे अधिक (10,000 माइक्रोन तक) हो सकता है।
क्रिस्टल जालक 7 प्रकार के होते हैं, लेकिन धातुओं के लिए सबसे अधिक विशेषता निम्नलिखित हैं:
1. घन शरीर-केंद्रित जाली (बीसीसी)।
यह सबसे सरल प्रकार है। 8 परमाणु एक घन बनाते हैं, नौवां परमाणु विकर्णों के चौराहे पर घन के आयतन के केंद्र में होता है।
पी।:फे , सीआर, वी, मो, डब्ल्यू।
ऐसे जालक में परमाणु पर्याप्त रूप से कसकर नहीं बंधे होते हैं। परमाणुओं की एक दूसरे के निकटतम स्थानों पर कब्जा करने की इच्छा अन्य प्रकार के जालों के निर्माण की ओर ले जाती है।
2. क्यूबिक फेस-केंद्रित जाली (एफसीसी)।
8 परमाणु एक घन बनाते हैं, 6 परमाणु घन के प्रत्येक फलक के केंद्र में स्थित होते हैं।
पी.: Fe , Al, Cu, Ni, Pb।
3. षट्कोणीय निविड संकुलित जालक (एचसीपी)।
12 परमाणु छह तरफा प्रिज्म बनाते हैं। प्रिज्म के आधार पर 2 परमाणु स्थित हैं, और 3 और - प्रिज्म के अंदर।
पी।: Mg, Zn, Cd (कैडमियम), Be (बेरिलियम)।
धातु की ताकत क्रिस्टल जाली के पैकिंग घनत्व और परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचनात्मक विशेषताओं पर निर्भर करती है।
बदले में, पैकिंग घनत्व प्रति जाली सेल परमाणुओं की संख्या और उनके बीच की दूरी से निर्धारित होता है।
सभी एकल क्रिस्टल अनिसोट्रॉपी में निहित हैं, अर्थात, अलग-अलग दिशाओं में असमान गुण, क्योंकि अलग-अलग दिशाओं में परमाणुओं की संख्या अलग-अलग होती है।
पी।:यदि एकल-क्रिस्टल तांबे की गेंद को गर्म किया जाता है, तो यह दीर्घवृत्ताकार (विभिन्न दिशाओं में रैखिक विस्तार के असमान गुणांक के कारण) में बदल जाएगा।
हालाँकि, वास्तविक धातुओं में कई अनाज होते हैं, इसलिए वे स्यूडोआइसोट्रोपिक निकाय हैं।
ओडीए. बहुरूपता (एलोट्रॉपी) - तापमान और दबाव के आधार पर क्रिस्टल जाली को बदलने के लिए कुछ धातुओं की क्षमता।
पी।: T 0 С पर लोहे में 910 0 С पर एक bcc जाली (Fe ) है
क्रिस्टल जाली में दोष: बिंदु, अव्यवस्था
दोषों की उपस्थिति के कारण वास्तविक क्रिस्टल की संरचना और गुण आदर्श क्रिस्टल से भिन्न होते हैं। इस प्रकार, धातुओं की वास्तविक शक्ति उनकी सैद्धांतिक शक्ति से कम परिमाण के 2-3 आदेश हैं, जो पूरी तरह से दोष मुक्त धातु के पास है।
बिंदु, रेखा और सतह दोष हैं।
बिंदु दोष तीनों आयामों में छोटे होते हैं। उनका गठन परमाणुओं के प्रसार (थर्मल) गति और क्रिस्टल जाली को विकृत करने वाली अशुद्धियों की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है। तापीय स्पंदनों के प्रभाव में, अलग-अलग परमाणु, जिनकी गतिज ऊर्जा औसत से बहुत अधिक होती है, अंतरालों (अव्यवस्थित परमाणुओं) में चले जाते हैं। नोड में बनने वाले मुक्त स्थान को "छिद्र" या रिक्ति कहा जाता है। बिंदु दोष जाली को 5-6 अवधियों से विकृत कर देता है। जब तक वे क्रिस्टल की सतह तक नहीं पहुंच जाते, तब तक जाली में रिक्तियां लगातार चलती रहती हैं। उच्च तापमान, अधिक छेद, और कम समय जाली स्थल पर रिक्ति है। अव्यवस्थित परमाणुओं की संख्या रिक्तियों की संख्या के बराबर नहीं है, क्योंकि वे एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से बनते हैं।
अशुद्धता परमाणुओं द्वारा बिंदु दोष भी बनते हैं, जो मुख्य तत्व (प्रतिस्थापन ठोस समाधान) या अंतराल (अंतरालीय ठोस समाधान) के क्रिस्टल जाली के नोड्स पर स्थित हो सकते हैं। किसी भी मामले में, विदेशी परमाणु क्रिस्टल जाली के विरूपण का कारण बनते हैं।
रैखिक दोष जो एक आयाम में विस्तारित होते हैं और अन्य दो में छोटे होते हैं, उन्हें विस्थापन भी कहा जाता है।
ओडीए. विस्थापन वे रेखाएँ हैं जिनके साथ और पास में एक क्रिस्टल की विशेषता वाले परमाणु विमानों की नियमित व्यवस्था का उल्लंघन होता है।
एज डिस्लोकेशन सबसे आम प्रकार है।
सभी परमाणु तल पूर्ण हैं, और अर्ध-तल AB जाली के अंदर समाप्त होता है। इस अर्ध-तल AB में चरम परमाणुओं की रेखा को अव्यवस्था कहा जाता है।
यदि दोषों के बिना एक आदर्श जाली को एक बल पी के साथ लोड किया जाता है, तो परिणामी कतरनी तनाव एसएस कतरनी विमान में एक साथ सभी अंतर-परमाणु बंधनों को तोड़ते हैं, जिसके लिए एक बड़ी ताकत की आवश्यकता होती है।
यदि अपरूपण तल में अव्यवस्था होती है, तो यह केवल एक अंतरपरमाण्विक बंधन (अंजीर) को तोड़ने के लिए पर्याप्त है, जिसके परिणामस्वरूप अव्यवस्था एक कदम के रूप में अनाज की सीमा तक पहुंचने तक आगे बढ़ना शुरू कर देगी। इसके लिए एक छोटे वोल्टेज की आवश्यकता होगी (दोष-मुक्त धातु की तुलना में कम परिमाण के कई आदेश)। जैसे-जैसे नई अव्यवस्था अनाज की सीमा तक पहुँचती है, कदम बढ़ता है, कतरनी नाभिक में बदल जाता है, और फिर माइक्रोक्रैक होता है। इस प्रकार धातु का प्लास्टिक विरूपण और उसका विनाश होता है।
निष्कर्ष: धातुओं की शक्ति को या तो क्रिस्टल में अव्यवस्थाओं को समाप्त करके या उनके संचलन के प्रतिरोध को बढ़ाकर बढ़ाया जा सकता है।
दूसरी संभावना विशेष अशुद्धियों की शुरूआत से कार्यान्वित की जाती है जो विस्थापन (कार्बाइड्स, नाइट्राइड्स, इंटरमेटेलिक यौगिकों - स्टॉपर्स के बहुत छोटे, कठोर कणों) के साथ-साथ गर्मी उपचार, ठंड विरूपण के आंदोलन को रोकती है।
अव्यवस्था घनत्व पर धातु की ताकत की निर्भरता का ग्राफ:
ए दोष रहित धातु की ताकत है (सैद्धांतिक ताकत); बी - तथाकथित की ताकत। "शुद्ध" धातु। खंड AB में, जैसे-जैसे अव्यवस्थाओं का घनत्व बढ़ता है, शक्ति कम होती जाती है। बीसी खंड में, जैसे-जैसे अव्यवस्था घनत्व बढ़ता है, ताकत धीरे-धीरे बढ़ती जाती है। अव्यवस्थाओं का आंदोलन इस तथ्य के कारण कठिन है कि उनमें से बड़ी संख्या में वे एक दूसरे के आंदोलन में हस्तक्षेप करते हैं।
डोपेंट, गर्मी उपचार और ठंड विरूपण की शुरूआत से दोषों की संख्या में वृद्धि हुई है।
भूतल दोष के कारण होता है अनियमित आकारअलग-अलग क्रिस्टल की सीमाएं, आसन्न क्रिस्टल में कुल्हाड़ियों के विभिन्न झुकाव। इसलिए, अनाज के बीच की सीमाएं अव्यवस्थाओं के समूह हैं। मिश्र धातु के दाने जितने महीन होते हैं, सीमाओं का कुल क्षेत्रफल उतना ही अधिक होता है, उतनी ही अधिक अव्यवस्था होती है, और मिश्र धातु की शक्ति उतनी ही अधिक होती है।
व्याख्यान # 2
मिश्र धातुओं का प्राथमिक क्रिस्टलीकरण
एक तरल से क्रिस्टल के निर्माण की प्रक्रिया को सामान्यतः प्राथमिक क्रिस्टलीकरण कहा जाता है।
एक तरल धातु के ठंडा होने के दौरान क्रिस्टल के गठन की शुरुआत तथाकथित कूलिंग कर्व्स (ठंडा होने पर समय के साथ मिश्र धातु के तापमान में परिवर्तन) को देखकर नोटिस करना आसान है। उनके निर्माण के लिए, एक थर्मोइलेक्ट्रिक पाइरोमीटर डिवाइस का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक थर्मोकपल और एक मिलीवोल्टमीटर होता है। थर्मोकपल जंक्शन पिघल में डूबा हुआ है। तापमान तापीय धारा के परिमाण के समानुपाती होगा।
वह तापमान T जिस पर द्रव से ठोस में रूपांतरण होता है, क्रांतिक बिंदु कहलाता है।
धातु के पिघलने पर गर्म होने पर एक समान महत्वपूर्ण बिंदु भी प्राप्त किया जा सकता है। यह उत्क्रमणीय परिवर्तन का एक उदाहरण है, जो एक ही तापमान पर एक दिशा या दूसरी दिशा में हो सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि हीटिंग या कूलिंग की प्रक्रिया चल रही है या नहीं।
सवाल: टी से अधिक तापमान पर मिश्र धातु तरल की स्थिति और कम तापमान पर ठोस क्यों है, और परिवर्तन ठीक टी पर होता है?
उत्तर: प्रकृति में, पिघलने और क्रिस्टलीकरण सहित सभी सहज परिवर्तन, इस तथ्य के कारण होते हैं कि नई स्थिति नई परिस्थितियों में अधिक स्थिर होती है, ऊर्जा की कम आपूर्ति होती है।
कोई भी प्रणाली, चाहे वह एक तरल या ठोस शरीर हो, एक थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन एफ - एक मुक्त ऊर्जा आरक्षित है जो तापमान के साथ बदलता है, लेकिन तरल और ठोस राज्यों के लिए अलग-अलग तरीकों से होता है।
एफ के एक छोटे मूल्य के साथ, प्रणाली हमेशा अधिक स्थिर होती है, और यदि संभव हो तो, यह उस स्थिति में जाने की प्रवृत्ति होती है जहां एफ = मिनट। यदि किसी दिए गए तापमान पर F
एक तापमान T s (सैद्धांतिक क्रिस्टलीकरण तापमान) पर, तरल और ठोस अवस्थाओं की मुक्त ऊर्जा बराबर होती है: F W = F TV। हालाँकि, यदि तरल ठंडा हो जाता है, तो T पर क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया अभी तक नहीं होती है। क्रिस्टलीकरण शुरू करने के लिए, यह आवश्यक है कि क्रिस्टलीकरण के लिए थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल (F घटता) होने के लिए तरल को कुछ हद तक T s (बहुत थोड़ा पर्याप्त) से नीचे सुपरकूल किया जाए। यही है, एक वास्तविक क्रिस्टलीकरण तापमान टी लेन है। सादृश्य से, एक तरल में रिवर्स ट्रांसफॉर्मेशन भी ठोस शरीर के ओवरहीटिंग के साथ टी एस से कुछ ऊपर होता है।
शिक्षा मंत्रालय रूसी संघ
वोरोनिश राज्य वन अकादमी
संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी विभाग
पाठ्यक्रम कार्य
अनुशासन से
"पदार्थ विज्ञान। संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी»
व्याख्यात्मक नोट
TKM–23–0.00P3
समूह 234____________________ के छात्र इमेल एन.एन.
कोर्टवर्क पर्यवेक्षकों
एसोसिएट प्रोफेसर _________________ वैयोट्स्की ए जी।
वरिष्ठ व्याख्याता __________________ वी. पी. मिरोनोव
वोरोनिश 2003
टिप्पणी सूची
यूडीसी 621.78:
शैक्षणिक अनुशासन में कोर्टवर्क "सामग्री विज्ञान। संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" 55p।, 2 तस्वीरें, 5 चित्र, 5 टेबल, 15 स्रोत।
इंजन, इंजन गियर केस, TDT-55 ट्रैक्टर ब्रेक विंच पुली, ग्रे आयरन कास्टिंग, कटिंग मोड
पाठ्यक्रम कार्य के उद्देश्य:
- अनुशासन में सैद्धांतिक ज्ञान का समेकन, विस्तार और गहनता;
- प्राप्त सैद्धांतिक के व्यावहारिक अनुप्रयोग के कौशल प्राप्त करना
स्वतंत्र के साथ शांत ज्ञान रचनात्मक समाधानठोस
तकनीकी कार्य;
- विशेष साहित्य के स्वतंत्र उपयोग में प्रशिक्षण -
कैटलॉग, किताबें, गाइड, राज्य मानकों,
वैज्ञानिक और उत्पादन पत्रिकाओं, अमूर्त जानकारी और
- एक व्याख्यात्मक नोट और पंजीकरण के संकलन में कौशल प्राप्त करना
व्याख्यात्मक सामग्री (चित्र, आरेख, रेखांकन) के अनुसार
वर्तमान मानकों।
पाठ्यक्रम कार्य के लिए संदर्भ की शर्तों का खंड 1 दो तकनीकी कार्यों को परिभाषित करता है:
1 ट्रैक्टर इंजन TDT-55 के क्रैंककेस गियर के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद को सही ठहराएं।
2 प्राथमिक वर्कपीस के ताप उपचार की तकनीक को प्रमाणित करने के लिए।
पाठ्यक्रम कार्य का खंड 1 विशेष साहित्य के अध्ययन से प्राप्त व्यापक सामग्री के संग्रह और विश्लेषण पर आधारित है
इंजन गियर क्रैंककेस की परिचालन स्थितियों के विश्लेषण के आधार पर, TDT-55 ट्रैक्टर के SMD-14B इंजन के गियर क्रैंककेस के निर्माण के लिए SCH 18 कच्चा लोहा का उपयोग करने की समीचीनता की पुष्टि की जाती है।
तीसरे खंड से, एक कार्य परिभाषित किया गया है: TDT-55 ट्रैक्टर के ब्रेक विंच की चरखी के लिए कास्टिंग की मशीनिंग के दौरान काटने की स्थिति की गणना करना।
किसी दिए गए बेलनाकार सतह को संसाधित करने के लिए, कटर के माध्यम से एक VK6 हार्ड मिश्र धातु का चयन किया गया था, स्वीकृत फ़ीड 0.65 मिमी / रेव है, काटने की गति 76.61 मिमी / मिनट है, काटने की शक्ति 14.58 किलोग्राम है, काटने की शक्ति 0.18 किलोवाट है, मशीन का समय संपूर्ण तकनीकी प्रक्रिया के लिए आवश्यक 3.81 मिनट।
परिचय ...............................................................................................................7
तकनीकी कार्य ........................................................................................12
1 थर्मल की सामग्री और प्रौद्योगिकी की पसंद का औचित्य
वानिकी परिसर के मशीन भागों का प्रसंस्करण ..........................................16
1.1 भाग की कार्य स्थितियों का विश्लेषण ................................................ .............................16
1.2 भाग के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद का औचित्य ........................... 1 9
1.3 प्राथमिक ताप उपचार प्रौद्योगिकी की पुष्टि
रिक्त स्थान और विवरण ................................................ ................... ........................................ ...........25
1.4 बाहर ले जाने के लिए उपकरण और तकनीकी उपकरणों का चयन
उष्मा उपचार ................................................ .................................................................. ......29
1.5 थर्मल दुकानों में व्यावसायिक सुरक्षा ........................................... ..................31
2 कास्टिंग के निर्माण के लिए तकनीकी प्रक्रिया का विकास
वानिकी परिसर के मशीन भागों के लिए एक ही रूप में ........................34
2.1 कास्टिंग के उत्पादन के लिए विधि की पसंद के लिए तर्क........................................ .......34
2.2 भाग आरेखण ……………………………………… ........... ........................................ .........34
2.3 कास्टिंग ड्राइंग का विकास। ................................................ . .........34
2.3 बिदाई विमान का चयन करना ........................................ ........................34
2.3 मशीनिंग भत्ते का निर्धारण ........................................ ..36
2.3 कास्टिंग की न्यूनतम स्वीकार्य दीवार मोटाई का निर्धारण......36
2.3 फ़िललेट्स और गोलाई की त्रिज्या का निर्धारण ................................... ...38
2.3 मोल्डिंग ढलानों का निर्धारण ………………………………………। .................. ...........38
2.4 मॉडल ड्राइंग का विकास ........................................... .........................38
2.5 रॉड के आरेखण का विकास ................................................ .......... ........................39
2.6 कास्टिंग के वजन का निर्धारण ........................................... ........................................................39
2.3 फ्लास्क के आकार का विकल्प ........................................ ........................................42
2.3 गेटिंग सिस्टम के तत्वों की गणना ........................................ ....... 42
2.3 साँचे के अनुभागीय आरेखण को डिज़ाइन करना ........................................... ...................44
2.7 कोर वजन और रेत का निर्धारण ……………………………………… .............46
2.8 तकनीकी और आर्थिक दक्षता का मूल्यांकन ........................................... .........46
3 मशीनिंग के दौरान काटने की स्थिति का निर्धारण
वानिकी परिसर के मशीन भागों के लिए कास्टिंग ................................................ ...........48
3.1 काटने के उपकरण का विकल्प ………………………………………। .................. ..................................48
3.2 फ़ीड चयन ................................................ ........... ........................................ ...........49
3.3 काटने की गति का निर्धारण ……………………………………… ..........................49
3.4 काटने बल का निर्धारण ................................................ ...................................................50
3.5 काटने की शक्ति का निर्धारण ................................................ ................... ...................51
3.6 मशीन समय का निर्धारण ................................................ ...................................51
निष्कर्ष ...........................................................................................................52
प्रयुक्त स्रोतों की सूची ..............................................................54
परिचय
अनुशासन में "सामग्री विज्ञान। संरचनात्मक सामग्री की तकनीक" उन पैटर्नों का अध्ययन करती है जो सामग्री की संरचना और गुणों को उनकी संरचना और प्रसंस्करण स्थितियों के साथ-साथ रिक्त स्थान और मशीन भागों को आकार देने के आधुनिक तर्कसंगत और प्रगतिशील तरीकों के आधार पर निर्धारित करते हैं जो उद्योग में आम हैं।
"सामग्री विज्ञान" का मुख्य कार्य। स्ट्रक्चरल मैटेरियल्स की तकनीकें ”उच्चतम तकनीकी और आर्थिक दक्षता हासिल करते हुए सामग्री का सही विकल्प, सख्त करने की विधि और उत्पाद की धातु की खपत को कम करना शामिल है।
मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, लौह धातुओं का सबसे अधिक उपयोग पाया गया है। वानिकी परिसर की मशीनों और उपकरणों के सभी भागों का कम से कम 90-95% लोहे के आधार पर बनाया जाता है। लोहे और इसकी मिश्र धातुओं का व्यापक वितरण पृथ्वी की पपड़ी, कम लागत, उच्च यांत्रिक और तकनीकी गुणों में इसकी उच्च सामग्री से जुड़ा है। अलौह धातुओं की कीमत लोहे और इसकी मिश्र धातुओं की कीमत से कई गुना अधिक है।
एमओएलसी में शुद्ध धातुओं का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि उनकी संरचनात्मक स्थिति में कम ताकत होती है और कई मामलों में आवश्यक गुण प्रदान नहीं करते हैं। मिश्र धातु सबसे अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। दो या दो से अधिक धातुओं के चूर्ण को अधातुओं के साथ पिघलाकर या सिंटरिंग करके मिश्रधातुएँ प्राप्त की जाती हैं। एक मिश्र धातु में दो या दो से अधिक घटक हो सकते हैं।
ठोस अवस्था में धातुओं में कई विशिष्ट गुण होते हैं: उच्च तापीय और विद्युत चालकता, ऊष्मीय उत्सर्जन, बढ़ी हुई क्षमता और प्लास्टिक विरूपण, एक नियम के रूप में, उच्च कठोरता, शक्ति और अन्य गुण।
एमओएलके के लिए, संरचनात्मक सामग्री को वजन के अनुसार निम्नलिखित अनुपात में व्यवस्थित किया जाता है:
- स्टील - 88 - कई मशीनों के द्रव्यमान का 96%;
- कच्चा लोहा - 5 - 13%;
- अलौह धातु और उनकी मिश्र धातु - 0.003 - 1.03%;
- गैर-धातु सामग्री (प्लास्टिक, रबर, चीनी मिट्टी की चीज़ें, कांच, आदि) - 0.02 - 0.08%।
रूसी संघ का मोटर वाहन उद्योग उपयोग करता है: 26 एल्यूमीनियम मिश्र; 22 तांबे मिश्र धातु; 7 जस्ता मिश्र धातु और एक मैग्नीशियम मिश्र धातु।
संरचनात्मक सामग्रियों की आधुनिक तकनीक में मौलिक तरीकों को उनके विलय और अंतःक्रिया से उत्पन्न होने वाली विभिन्न पारंपरिक और नई तकनीकी प्रक्रियाओं की विशेषता है।
वानिकी इंजीनियरिंग में उपयोग की जाने वाली मुख्य तकनीकी प्रक्रिया दबाव द्वारा धातुओं का प्रसंस्करण है, जो एक विकृत शरीर पर कार्य करने वाली बाहरी शक्तियों के परिणामस्वरूप कुछ शर्तों के तहत प्लास्टिक की विकृति की क्षमता पर आधारित है। धातु काटना कुछ गुण प्राप्त करने के लिए चिप्स के रूप में धातु की एक परत को वर्कपीस की सतह से काटने के उपकरण के साथ काटने की प्रक्रिया है। सरफेस फिनिशिंग मेथड्स ब्लैंक पॉलिशिंग, अब्रेसिव-लिक्विड फिनिशिंग, सरफेस लैपिंग, होनिंग हैं।
दबाव द्वारा धातुओं को बनाने के विभिन्न तरीके हैं:
- रोलिंग - घूर्णन रोल के बीच वर्कपीस के संपीड़न में होता है। नतीजतन, वर्कपीस के अनुप्रस्थ आयाम कम हो जाते हैं;
- दबाना - वर्कपीस को मजबूर करना शामिल है, जो एक बंद रूप में है;
- ड्राइंग - मैट्रिक्स की टेपरिंग गुहा के माध्यम से वर्कपीस को खींचने में शामिल है;
- फोर्जिंग द्वारा, वे वर्कपीस के अलग-अलग हिस्सों पर एक सार्वभौमिक उपकरण के साथ क्रमिक क्रिया द्वारा वर्कपीस के आकार और आयामों को बदलते हैं;
- मुद्रांकन करके, वे एक विशेष उपकरण का उपयोग करके भाग के आकार और आयामों को बदलते हैं - एक मोहर (प्रत्येक भाग के लिए एक मोहर बनाई जाती है);
- शीट स्टैम्पिंग रिक्त स्थान से फ्लैट और स्थानिक खोखले भागों का उत्पादन करती है, जिसकी मोटाई योजना (शीट, टेप, पट्टी) में आयामों की तुलना में बहुत कम है;
- गर्म फोर्जिंग एक प्रकार की धातु है जो दबाव से बनती है, जिसमें एक विशेष उपकरण - स्टैम्प का उपयोग करके गर्म बिलेट से फोर्जिंग को आकार दिया जाता है।
फाउंड्री - एक विशेष सांचे में पिघली हुई धातु डालकर आकार के रिक्त स्थान या भागों के निर्माण में लगी इंजीनियरिंग की एक शाखा, जिसकी गुहा में एक रिक्त का आकार होता है;
वेल्डिंग सामग्री के गैर-वियोज्य जोड़ों को उनके स्थानीय या सामान्य ताप, या प्लास्टिक विरूपण, या दोनों की संयुक्त क्रिया के दौरान वेल्ड किए जाने वाले भागों के बीच इंटरटॉमिक बॉन्ड स्थापित करके प्राप्त करने की एक तकनीकी प्रक्रिया है।
सार्वभौमिक और अर्ध-स्वचालित मशीनें उच्च श्रम उत्पादकता प्रदान करती हैं। मशीन टूल्स की तकनीकी क्षमताओं का विस्तार करने के लिए, संख्यात्मक नियंत्रण (सीएनसी) वाले सिस्टम का उपयोग किया जाता है। सीएनसी मशीनों के संचालन का उच्चतम रूप कंप्यूटर से केंद्रीकृत नियंत्रण के साथ जटिल स्वचालित अनुभागों का निर्माण है। यह स्वचालित लाइनों की शुरूआत की उत्पादकता को बहुत बढ़ाता है - परिवहन के माध्यम से जुड़े स्वचालित रूप से संचालित मशीन टूल्स और एकल नियंत्रण उपकरण होने की प्रणाली। वे तुल्यकालिक और गैर-तुल्यकालिक में विभाजित हैं। बड़े पैमाने पर उत्पादन में आधुनिक स्वचालन उपकरण का तर्कसंगत उपयोग किया जा सकता है। परिस्थितियों में उपकरण को जल्दी से पुनर्निर्देशित करने की क्षमता धारावाहिक उत्पादनब्लैंक्स के छोटे बैचों के निर्माण में भी छोटे लचीले स्वचालित उत्पादन (FAP) प्रदान किए जाते हैं। HAP का आयोजन प्रोग्राम की मदद से कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित उपकरणों के आधार पर किया जाता है। एचएपी बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिति में श्रम उत्पादकता में वृद्धि में योगदान देता है, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार सुनिश्चित करता है।
धातुओं को बचाने के तरीकों में से एक बेहतर प्रदर्शन के साथ उच्च गुणवत्ता वाले मिश्र धातुओं का उत्पादन बढ़ाना है। इस तरह के मिश्र धातुओं के उपयोग से तेजी से पहनने वाले मशीन भागों के निर्माण और मरम्मत दोनों में आर्थिक प्रभाव प्राप्त करने में मदद मिलेगी, उन्हें विस्तारित सेवा जीवन के साथ अधिक टिकाऊ लोगों के साथ बदल दिया जाएगा।
पाठ्यक्रम कार्य के उद्देश्य:
- विषय "सामग्री विज्ञान" में सैद्धांतिक ज्ञान का समेकन, विस्तार और गहनता। संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी";
टर्म पेपर के लिए संदर्भ की शर्तों द्वारा प्रदान की गई तकनीकी समस्याओं को हल करने में अर्जित सैद्धांतिक ज्ञान के व्यावहारिक अनुप्रयोग के कौशल का अधिग्रहण;
- विशिष्ट इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने के लिए एक स्वतंत्र रचनात्मक दृष्टिकोण का कौशल प्राप्त करना;
- विशेष और आवधिक साहित्य के स्वतंत्र उपयोग में प्रशिक्षण: कैटलॉग, संदर्भ पुस्तकें, मानक, विनिर्देश, मानदंड, वैज्ञानिक और उत्पादन पत्रिकाएं, अमूर्त जानकारी और अन्य साहित्य;
- डिजाइन कौशल का विकास तकनीकी दस्तावेज, एक व्याख्यात्मक नोट तैयार करना और वर्तमान मानक के अनुसार सचित्र सामग्री (चित्र, आरेख, रेखांकन) डिजाइन करना;
- विशिष्ट इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने में आधुनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने के कौशल में महारत हासिल करना;
- सीखने की प्रक्रिया के एक और कठिन चरण की तैयारी - स्नातक परियोजना की रक्षा।
सामान्य तौर पर, कोर्स वर्क के लिए संदर्भ की शर्तें चार तकनीकी कार्यों को परिभाषित करती हैं जिन्हें छात्र को कोर्स वर्क पूरा करते समय हल करना चाहिए।
पहला खंड दो कार्यों को परिभाषित करता है: किसी दिए गए भाग के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद को सही ठहराने के लिए, प्राथमिक वर्कपीस के ताप उपचार की तकनीक और स्वयं भाग को सही ठहराने के लिए।
संदर्भ की शर्तों के दूसरे खंड से एक कार्य निम्नानुसार होता है: किसी दिए गए भाग के लिए एकल साँचे में कास्टिंग के निर्माण के लिए एक तकनीकी प्रक्रिया विकसित करना।
तकनीकी कार्य
अनुशासन में पाठ्यक्रम के लिए
« पदार्थ विज्ञान। संरचनात्मक सामग्री प्रौद्योगिकी »
विद्यार्थी 234 वानिकी संकाय के समूह
इमेल एन.एन.
थर्मल की सामग्री और प्रौद्योगिकी की पसंद के लिए खंड 1 औचित्य
वानिकी परिसर के मशीन भागों का प्रसंस्करण।
विकल्प 28।
आरंभिक डेटा:
1 मशीन-निर्माण उत्पादन का प्रकार - द्रव्यमान।
2 मशीन - स्किडर टीडीटी - 55।
3 असेंबली यूनिट - इंजन SMD - 14B।
4 विवरण - गियर हाउसिंग।
5 प्राथमिक वर्कपीस प्राप्त करने की विधि रेत की ढलाई है।
6 पार्ट मटीरियल - SCh15.
7 गर्मी उपचार के बाद सामग्री की कठोरता 163…229 एचबी है।
भाग की 8 कार्य शर्तें:
- भार - स्थिर;
– मध्यम – गैर-आक्रामक;
- अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान - 100 डिग्री सेल्सियस तक।
धारा 1 निष्पादन आदेश:
1.1 भाग की कार्य स्थितियों का विश्लेषण।
1.2 भागों के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद का औचित्य।
1.3 प्राथमिक बिलेट और भाग के ताप उपचार की तकनीक की पुष्टि।
1.4 ताप उपचार के लिए उपकरण और टूलींग का चयन।
1.5 थर्मल दुकानों में श्रम सुरक्षा।
धारा 2 विनिर्माण प्रक्रिया का विकास
मशीन भागों के लिए एकल मोल्ड कास्टिंग
वन परिसर।
विकल्प 68।
आरंभिक डेटा:
2 मशीन - ट्रैक्टर TDT-55।
4 विवरण - चरखी।
5 भाग सामग्री - SCH 50।
धारा 2 निष्पादन आदेश:
2.1 कास्टिंग के उत्पादन के लिए विधि की पसंद के लिए तर्क।
2.2 विवरण आरेखण।
2.3 कास्टिंग ड्राइंग का विकास।
2.3.1 कनेक्टर के तल का चुनाव।
2.3.2 मशीनिंग के लिए भत्ते का निर्धारण।
2.3.3 कास्टिंग की न्यूनतम स्वीकार्य दीवार मोटाई का निर्धारण।
2.3.4 फ़िललेट्स और गोलाई की त्रिज्या का निर्धारण।
2.3.5 मोल्डिंग ढलानों का निर्धारण।
2.4 एक मॉडल ड्राइंग का विकास।
2.5 रॉड के आरेखण का विकास।
2.6 ढलाई के द्रव्यमान का निर्धारण।
2.6.1 फ्लास्क के आकार का विकल्प।
2.6.2 गेटिंग सिस्टम के तत्वों की गणना।
2.6.3 कास्टिंग मोल्ड के अनुभागीय आरेखण का विकास।
2.7 कोर और रेत के द्रव्यमान का निर्धारण।
2.8 तकनीकी और आर्थिक दक्षता का आकलन।
वन परिसर के मशीन भागों के लिए कास्टिंग।
विकल्प 68।
आरंभिक डेटा:
1 मशीन-निर्माण उत्पादन का प्रकार - एकल।
2 मशीन - ट्रैक्टर TDT-55।
3 विधानसभा इकाई - कार्डन ड्राइव के साथ ब्रेक चरखी।
4 विवरण - चरखी।
5 भाग सामग्री - SCH 50।
6 कास्टिंग प्रसंस्करण की स्थिति:
– कट की गहराई – टी=1.1 मिमी;
- कठोरता 220 एचबी;
– प्रसंस्कृत सतह का व्यास d=275 मिमी;
– संसाधित सतह की लंबाई l=80 मिमी।
धारा 3 निष्पादन आदेश:
3.1 काटने के उपकरण का विकल्प।
3.2 फ़ीड चयन।
3.3 काटने की गति का निर्धारण।
3.4 बल काटने का निर्धारण।
3.5 काटने की शक्ति का निर्धारण।
3.6 मशीन समय की परिभाषा।
कोर्टवर्क पर्यवेक्षकों
एसोसिएट प्रोफेसर Vysotsky A. G.
कला। शिक्षक मिरोनोव वी.पी.
निष्पादन के लिए स्वीकृत संदर्भ की शर्तें
छात्र इमेल एन.एन.
1 वन परिसर के मशीन भागों के थर्मल उपचार के लिए सामग्री और प्रौद्योगिकी के चयन का औचित्य
1.1 भाग की परिचालन स्थितियों का विश्लेषण
क्रैंककेस ब्लॉक के फ्रंट प्लेन पर, टाइमिंग गियर्स और उसके कवर के क्रैंककेस को माउंट किया जाता है, जिसके बीच गियर्स स्थित होते हैं, जो इलेक्ट्रिक जनरेटर, वॉटर पंप और पंखे को छोड़कर इंजन के सभी तंत्र और असेंबली को चलाते हैं। ड्राइव गियर एक गियर है जो एक कुंजी के साथ क्रैंकशाफ्ट के पैर की अंगुली पर एक हस्तक्षेप के साथ लगाया जाता है। यह गियर दो इंटरमीडिएट गियर के साथ मेश करता है।
पहला इंटरमीडिएट गियर ऑयल पंप ड्राइव गियर है और ऑयल पंप गियर को चलाता है। दूसरा इंटरमीडिएट गियर इंजन क्रैंककेस की सामने की दीवार में दबाए गए एक्सल पर घूमता है और दो ड्राइव गियर्स के साथ जुड़ता है। पहला गियर फ्यूल पंप कैंषफ़्ट को चलाता है उच्च दबाव. दूसरा गियर, इस गियर से जुड़े एक विशेष पट्टे की मदद से इंजन घंटे मीटर को चलाता है। यह गियर हाइड्रोलिक पंप ड्राइव गियर को भी चलाता है।
टाइमिंग गियर हाउसिंग एक शरीर का हिस्सा है जिसके साथ इंजन तंत्र और असेंबली के ड्राइव गियर लगाए जाते हैं, इसलिए जब इंजन से टॉर्क ट्रांसमिट होता है तो यह स्थैतिक भार का अनुभव करता है।
चूंकि क्रैंककेस तेल से भरा होता है, इसलिए जिस वातावरण में टाइमिंग गियर हाउसिंग स्थित है वह आक्रामक नहीं है। अधिभार तापमान 100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।
ट्रैक्टर का दीर्घकालिक प्रदर्शन पुर्जों और संयोजनों की विश्वसनीयता और स्थायित्व पर निर्भर करता है। भागों की विश्वसनीयता काफी हद तक दरार प्रसार के लिए सामग्री के प्रतिरोध से निर्धारित होती है, अर्थात इसकी फ्रैक्चर बेरहमी। इसका मतलब यह है कि ऑपरेशन के दौरान भाग की मुख्य आवश्यकता (स्थैतिक) भार के लिए उच्च प्रतिरोध है ताकि माइक्रोक्रैक और फाड़ दिखाई न दे। टाइमिंग गियर हाउसिंग में स्थिर और थकान शक्ति होनी चाहिए।
भाग की ताकत, और विशेष रूप से थकान की ताकत, काफी हद तक सतह की स्थिति और उसमें तनाव सांद्रता की उपस्थिति पर निर्भर करती है। विश्वसनीयता सभी मापदंडों के मूल्यों की स्थापित सीमा के भीतर समय पर रखने के लिए एक भाग की संपत्ति है जो दिए गए मोड और उपयोग की शर्तों में आवश्यक कार्यों को करने की क्षमता की विशेषता है।
स्थायित्व - सीमा की स्थिति (इसके आगे के संचालन की असंभवता) तक एक हिस्से के चालू रहने की संपत्ति। स्थायित्व थकान, पहनने, भाग के क्षरण पर निर्भर करता है।
नतीजतन, ताकत और अन्य मापदंडों का एक जटिल है जो समय गियर हाउसिंग के परिचालन गुणों पर सबसे अधिक निर्भर हैं। ऐसे गुण जो धीरज की सीमा को बढ़ाते हैं, थकान प्रतिरोध से संपर्क करते हैं, प्रतिरोध पहनते हैं, संक्षारण प्रतिरोध करते हैं। कच्चा लोहा क्रैंककेस के सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी गुणों में क्रैंककेस की जकड़न, पहनने के प्रतिरोध और प्रदर्शन शामिल हैं। वे कच्चा लोहा के व्यवहार को निर्धारित करते हैं जब क्रैंककेस शाफ्ट और गियर के दबाव में होता है।
अन्य भागों के साथ क्रैंककेस की संभोग सतहों में उच्च पहनने का प्रतिरोध, न्यूनतम घर्षण गुणांक होना चाहिए। इसके अलावा, टाइमिंग गियर हाउसिंग की लागत कम होनी चाहिए, और यह तकनीकी गुणों - कास्टिंग गुणों और मशीनेबिलिटी के कारण है।
पहनें, जो एक भाग के जीवन को निर्धारित करता है, घर्षण बंधनों के बार-बार टूटने के परिणामस्वरूप सामग्री को हटाने की प्रक्रिया है, और इसलिए, एक नियम के रूप में, एक थकान प्रकृति का है, विशेष रूप से उन भागों के लिए जो एक दूसरे के संपर्क में हैं। स्थिर दबावों के बावजूद ये विफलताएँ होती हैं।
पहनने का प्रतिरोध कच्चा लोहा की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है। घर्षण के दौरान, लोचदार विकृतियों के साथ, प्लास्टिक और विनाशकारी विकृतियां होती हैं - कुचल और कतरनी, और कभी-कभी कणों से बाहर निकलना। जैसा कि बीयरिंग शाफ्ट की सतह के खिलाफ रगड़ते हैं, संपर्क बिंदु क्रमिक रूप से दोहराए जाने वाले चक्र से गुजरते हैं, जिससे संपर्क थकान और संबंधित पहनने का कारण बनता है।
टाइमिंग गियर हाउसिंग में लुब्रिकेटेड फ्रिक्शन वियर (आवास का निचला हिस्सा) है। चिकनाई वाले घर्षण के दौरान पहनने के प्रतिरोध के लिए संरचना में ग्रेफाइट की मात्रा, आकार और स्थान का बहुत महत्व है। सबसे अच्छे रूप मध्यम लैमेलर, कॉम्पैक्ट और गोलाकार हैं। ग्रेफाइट के पीसने से घिसाव बढ़ जाता है। ग्रे कास्ट आयरन में मध्यम आकार के लैमेलर ग्रेफाइट के पहनने के प्रतिरोध पर उनके प्रभाव में बहुत छोटे गांठदार समावेशन हीन हैं।
स्थैतिक लोडिंग के तहत, कच्चा लोहा मैट्रिक्स के लोचदार विकृतियों और ग्रेफाइट द्वारा व्याप्त गुहाओं के प्रतिवर्ती विकृति का अनुभव करता है, और बढ़ते भार के साथ इन विकृतियों की तीव्रता बढ़ जाती है। लोचदार विकृतियों के अलावा, अवशिष्ट विकृतियां होती हैं, जो प्लास्टिक मैट्रिक्स और ग्रेफाइट गुहा के मूल में होती हैं। यह विकृति विशेष रूप से नमूनों की सतह पर स्पष्ट होती है, जहां यह दरारों के गठन की ओर ले जाती है। ग्रे कास्ट आयरन में ग्रेन के साथ होने वाला डक्टाइल फ्रैक्चर (डार्क फ्रैक्चर) होता है और भंगुर होता है। लेकिन अधिक बार संयुक्त (आंशिक रूप से चिपचिपा, आंशिक रूप से भंगुर)।
टाइमिंग गियर हाउसिंग का एक विशिष्ट दोष थ्रेडेड छेदों में दरारें, टूटना, धागा टूटना और असर वाले छेदों में बैठने की सतहों का घिस जाना है। कभी-कभी रिवर्स गियर ब्लॉक के अंत चेहरे द्वारा क्रैंककेस की सतह पर पहनने के मामले होते हैं।
विनाश का केंद्र आमतौर पर सतह के पास होता है, जो कि भाग के सबसे अधिक भरे हुए हिस्से के रूप में, सूक्ष्म विरूपण से गुजरता है, और फिर एक माइक्रोक्रैक बनता है। कच्चा लोहा में, ग्रेफाइट, सल्फाइड और फॉस्फेट के समावेशन नष्ट नहीं होते हैं, लेकिन आगे दरार के प्रसार के लिए एक बाधा के रूप में काम करते हैं, निषेध का कार्य करते हैं, और उनके विनाश या फाड़ने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है। ग्रेफाइट का आकार और कच्चा लोहा में इसका वितरण फ्रैक्चर के दौरान स्टील से कच्चा लोहा के व्यवहार में अंतर को निर्धारित करता है।
गियर हाउसिंग का सबसे बड़ा घिसाव सतहों का विरूपण है। क्रैंककेस में बीयरिंगों के बढ़ते छेद के कुल्हाड़ियों के मिसलिग्न्मेंट को क्रैंककेस के विरूपण द्वारा समझाया जा सकता है, जो समर्थन में प्रतिक्रियाओं की कार्रवाई के कारण होता है जो तब होता है जब परिधीय बल गियर्स द्वारा प्रेषित होते हैं।
1.2 भाग के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद का औचित्य
SMD-14B इंजन के गियर के क्रैंककेस की ढलाई मिट्टी के साँचे में ढालकर प्राप्त की जाती है। उच्च-गुणवत्ता वाली कास्टिंग प्राप्त करने के लिए, उच्च कास्टिंग गुणों वाली सामग्री का उपयोग करना आवश्यक है। इसके अलावा, कास्टिंग सामग्री को आवश्यक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। गियर हाउसिंग के लिए जो ऑपरेशन के दौरान स्थिर भार का अनुभव करता है, ग्रे कास्ट आयरन सबसे उपयुक्त है।
SMD-14B इंजन में ग्रे फेरिटिक कास्ट आयरन SCH 15 का उपयोग किया जाता है,
SMD-60 इंजन में SCH 18 और TT-4 ट्रैक्टर के इंजन में SCH 20।
विदेशों में, ट्रैक्टर निर्माण में ग्रे कास्ट आयरन जी 20 (यूएसए) का उपयोग किया जाता है।
कच्चा लोहा का इष्टतम ग्रेड चुनते समय, उन आवश्यकताओं से आगे बढ़ना आवश्यक है जो ग्रे कास्ट आयरन को संतुष्ट करना चाहिए: पर्याप्त यांत्रिक शक्ति जो स्थैतिक भार का सामना कर सकती है; अच्छे कास्टिंग गुण, जटिल आकार की कास्टिंग प्राप्त करने की अनुमति; अच्छी मशीनीकरण, बड़े पैमाने पर उत्पादन में स्वचालित लाइनों पर मशीनिंग की अनुमति; कच्चा लोहा और उसके घटकों की कम लागत। उपरोक्त आवश्यकताओं के अनुसार, इष्टतम कच्चा लोहा चुनते समय, यह आवश्यक है तुलनात्मक विश्लेषणरासायनिक संरचना, यांत्रिक और तकनीकी गुणों के संदर्भ में SCH 15, SCH 18, SCH 20 और G 20।
तालिका 1.1 दिखाता है रासायनिक संरचनाग्रे कास्ट आयरन गियर हाउसिंग के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
ग्रे कच्चा लोहा जटिल संरचना के मिश्र धातु हैं जिनमें Fe, C, Si, Mn और सल्फर और फास्फोरस की छोटी अशुद्धियाँ होती हैं।
Cr, Ni, और Cu अयस्क की थोड़ी मात्रा ग्रे कास्ट आयरन में प्रवेश कर सकती है। तो, SCH 15 में KhTZ में 0.058% Cr है, SCH 15 में LTZ - 0.17% Cr और 0.2% Ni है।
गियर हाउसिंग की विश्वसनीयता और स्थायित्व उस सामग्री के यांत्रिक और तकनीकी गुणों पर निर्भर करता है जिससे इसे बनाया जाता है। तालिका 1.2 दिखाता है यांत्रिक विशेषताएंसंपीड़न, तनाव, झुकने और मरोड़ में कच्चा लोहा।
कच्चा लोहा (σв, σс, τв, σu) की ताकत गुण इसकी संरचना की प्रकृति से निर्धारित होते हैं, जो बदले में रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है और
एक साँचे में कच्चा लोहा ठंडा करने के लिए प्यारा।
तालिका 1.2 - कच्चा लोहा के यांत्रिक गुण
| कच्चा लोहा ग्रेड |
लचीला |
|||||||||||
| जब संकुचित हो |
टोशन |
|||||||||||
| झुकते समय |
φ, लोड के तहत कंपन के लिए% |
|||||||||||
ग्रे कास्ट आयरन की ताकत मुख्य रूप से इसके धातु आधार से निर्धारित होती है। σv, प्रभाव शक्ति (केसीयू), लंबी अवधि की ताकत जैसे गुण धातु आधार के गुणों और आकार या आकार और ग्रेफाइट समावेशन की संख्या दोनों पर निर्भर करते हैं।
ग्रे कास्ट आयरन की ताकत लोडिंग के प्रकार पर निर्भर करती है: तनाव में, σv है सबसे छोटा मूल्य; उच्चतम मूल्यताकत ग्रे कास्ट आयरन संपीड़न में है। मरोड़, τv और झुकने में, σu कम होता है, संपीड़न में, लेकिन तनाव से अधिक होता है। थकान शक्ति को धीरज की सीमा (σ-1, τ-1, σ-1С और σ-1u) की विशेषता है, जिसके मान विभिन्न प्रकार के लोडिंग (तालिका 1.2) के लिए लगभग बराबर हैं। गियर हाउसिंग का स्थायित्व धीरज सीमा पर निर्भर करता है।
फेरिटिक कास्ट आइरन SCH 15 और SCH 18 के प्लास्टिक गुण भारित अवस्था के प्रकार पर निर्भर करते हैं: संपीड़न में φ उच्चतम है, मरोड़ और झुकने में प्लास्टिसिटी कम है और तनाव में भी कम है (δ = 0.2 ... 1.0)।
प्रभाव शक्ति भंगुर फ्रैक्चर की प्रवृत्ति को प्रकट करती है और दरार प्रसार के काम से निर्धारित होती है, केसीयू जितना बड़ा होगा, अचानक भंगुर फ्रैक्चर की संभावना उतनी ही कम होगी। ग्रे कास्ट आयरन की प्रभाव शक्ति लचीलापन पर निर्भर करती है।
कच्चा लोहा की कठोरता लगभग पूरी तरह से धातु के आधार की संरचना पर निर्भर करती है, जबकि लोच का मापांक ग्रेफाइट पर निर्भर करता है।
ग्रे कास्ट आयरन (घनत्व, तापीय गुण) के भौतिक गुण संरचना और संरचना पर निर्भर करते हैं, अर्थात् कच्चा लोहा (तालिका 1.3) के ग्रेड पर। सबसे कम घनत्व SCH 15 में है और सबसे बड़ा SCH 20 में है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि SCH 20 में कार्बन और ग्रेफाइट की मात्रा घट जाती है। तरल अवस्था में, ग्रे कास्ट आयरन के लिए घनत्व लिया जा सकता है γ = 6.7..7.1 g/.
रैखिक विस्तार (α), ताप क्षमता (c) और तापीय चालकता (λ) का गुणांक भी कच्चा लोहा की संरचना और संरचना पर निर्भर करता है, लेकिन मुख्य प्रभाव कारक तापमान है, जिसमें c और α की वृद्धि होती है, और λ घटता है।
तालिका 1.3 - गियर हाउसिंग के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले ग्रे कास्ट आयरन के भौतिक गुण
ग्रे कास्ट आयरन का संक्षारण प्रतिरोध बढ़ता है क्योंकि ग्रेफाइट कुचल दिया जाता है और इसकी मात्रा घट जाती है, एकल चरण मैट्रिक्स संरचना के साथ-साथ सी, एस और पी में कमी के साथ। शुद्ध धातु वातावरण में वे 0.025 मिमी / वर्ष हैं , शहरी वातावरण में - 0.125 मिमी / वर्ष, पानी में -< 0,125 мм/год, в почве – 0,13...0,60 мм/год. Термостойкость серого чугуна определяется механическими свойствами, теплопроводностью и коэффициентом расширения. Чем больше α, δ и σв, меньше Е, тем выше термостойкость.
तकनीकी गुण - कच्चा लोहा की मशीनीकरण इसकी संरचना और संरचना से निर्धारित होती है। ग्रे कास्ट आयरन की मशीनीकरण इसकी एचबी कठोरता से विपरीत रूप से संबंधित है। मशीनिंग के दौरान ग्रेफाइट की उपस्थिति संरचना को भंगुर बना देती है और उपकरण पर दबाव कम हो जाता है। मशीनीकरण को टूल लाइफ या समतुल्य काटने की गति से मापा जाता है। 150 एचबी पर - वीक = 1.0; 180 HB पर - Veq = 0.65 और 200 HB - Veq = 0.55 पर।
कास्टिंग गुणों की विशेषता तरलता है, जो रेत के सांचे में डाली गई सर्पिल नमूना द्वारा निर्धारित की जाती है। तरलता (λzh) बढ़ती कार्बन क्षमता और बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है। कच्चा लोहा ग्रेड जितना कम होगा और पी सामग्री जितनी अधिक होगी, λl उतना ही अधिक होगा। λl के उच्च मूल्य पर, जंक्शनों, गैस के गोले, और संकोचन सरंध्रता के गठन की संभावना कम हो जाती है।
ग्रेफाइट समावेशन से यांत्रिक गुण प्रभावित होते हैं। ग्रे कास्ट आयरन में लैमेलर ग्रेफाइट की उपस्थिति इसे वस्तुतः पायदान के प्रति असंवेदनशील बना देती है, जिससे यह थकान प्रतिरोध और सहनशक्ति सीमा में मजबूत स्टील के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देती है।
ग्रेफाइट समावेशन का फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ पर गहरा प्रभाव पड़ता है। ग्रेफाइट समावेशन के साथ धातु के आधार में बड़ी संख्या में कटौती के कारण, ग्रे कास्ट आयरन में अच्छी भिगोने की क्षमता होती है, जो ग्रेफाइट समावेशन की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ती है। ग्रेफाइट के रूप में कार्बन का गियर केस के घर्षण व्यवहार और पहनने की मात्रा पर बहुत प्रभाव पड़ता है।
कार्बन और सिलिकॉन की सामग्री को बदलकर ग्रे कास्ट आयरन की आवश्यक शक्ति और कठोरता प्राप्त की जाती है। ग्रे कास्ट आयरन की संरचना मुख्य रूप से कार्बन और सिलिकॉन की कुल सामग्री पर निर्भर करती है। कार्बन और सिलिकॉन कच्चा लोहा के रेखांकन में योगदान करते हैं। कार्बन की मात्रा जितनी कम होगी, ग्रेफाइट उतना ही कम होगा और कच्चे लोहे की ताकत उतनी ही अधिक होगी। बाध्य कार्बन की सामग्री में वृद्धि के साथ, σw, HB, E बढ़ता है। Si सामग्री में वृद्धि के साथ, कच्चा लोहा की कुल कठोरता कम हो जाती है।
कच्चा लोहा के यांत्रिक गुणों पर मैंगनीज का सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, लेकिन रेखांकन प्रक्रिया में बाधा डालता है या इसके विरंजन में योगदान देता है।
सल्फर एक हानिकारक अशुद्धता है जो कच्चा लोहा के यांत्रिक और कास्टिंग गुणों को कम करती है और टूटने की प्रवृत्ति को बढ़ाती है।
रासायनिक संरचना, यांत्रिक, तकनीकी और भौतिक गुणों को ध्यान में रखते हुए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि SC 15 में शामिल हैं बड़ी मात्राकार्बन और सिलिकॉन, इसलिए SCH 15 की ताकत SCH 18 और SCH 20 से कम है, लेकिन SCH 15 की तरलता SCH 18 और SCH20 से अधिक है। इसके अलावा, एमएफ 15 में उच्च संपीड़ित लचीलापन और प्रभाव शक्ति है। हालांकि, कम कठोरता पर, ग्रे फेरिटिक कास्ट आयरन SCH 15 में SCH 18 और SCH 20 की तुलना में कम पहनने का प्रतिरोध होता है।
ग्रे कास्ट आयरन SCH 18 और SCH 20 में समान कठोरता, मरोड़ शक्ति और कंपन लचीलापन है। लेकिन SCH 18 में संपीड़न में उच्च लचीलापन (φ = 35%) और पर्याप्त उच्च थकान शक्ति (σ-1 = 70 MPa, σ-1С = 90 MPa, τ-1 = 80 MPa और σ-1u = 66) में अच्छे यांत्रिक गुण हैं एमपीए)। ग्रे कास्ट आयरन SCH 18 और SCH 20 में पहनने का प्रतिरोध समान है, लेकिन SCH 20 SCH 18 और SCH 15 की तुलना में अधिक भंगुर है, इसकी प्रभाव शक्ति KCU = 40 J / है।
मिडरेंज 15 और मिडरेंज 18 की डंपिंग क्षमता मिडरेंज 20 की तुलना में समान और अधिक है।
टाइमिंग गियर्स के क्रैंककेस के लिए, जो ऑपरेशन के दौरान स्थिर भार का अनुभव करता है, ग्रे कास्ट आयरन SCH 18 की सिफारिश करना उचित है, जिसमें ताकत और तकनीकी गुणों का एक अच्छा सेट है जो भाग की विश्वसनीयता और स्थायित्व सुनिश्चित करता है। SCH 18 से कास्टिंग की लागत कम है, महत्वपूर्ण स्थिर भार का सामना करने में सक्षम है। ग्रे कास्ट आयरन SCh 18 में अच्छे कास्टिंग गुण और मशीनेबिलिटी है। SCH 18 से गियर हाउसिंग की ढलाई में जंग लगने और टूटने का खतरा नहीं है। लैमेलर ग्रेफाइट के रूप में इस कच्चा लोहा की संरचना में मुक्त कार्बन की उपस्थिति इसे अच्छा प्रदर्शन देती है।
1.3 प्राथमिक वर्कपीस और भाग के ताप उपचार की तकनीक की पुष्टि
गियर हाउसिंग का प्राथमिक रिक्त रेत कास्टिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। ठंडा होने के बाद, कास्टिंग को फ्लास्क से बाहर निकाल दिया जाता है, कास्टिंग को साफ, छंटनी और साफ किया जाता है।
कास्टिंग की शॉट सफाई कास्टिंग की सतह परत पर शॉट प्रवाह के अपघर्षक और कतरनी क्रिया पर आधारित होती है, जो एक बर्न और ऑक्साइड क्रस्ट से ढकी होती है।
कास्टिंग की ट्रिमिंग एयर-आर्क कटिंग (सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला कच्चा लोहा कास्टिंग) द्वारा किया जाता है।
कास्टिंग पहियों (अपघर्षक प्रसंस्करण), धातु पहियों (घर्षण सफाई) और धातु पहियों के साथ बिजली की आपूर्ति (इलेक्ट्रोकॉन्टैक्ट सफाई) के साथ कास्टिंग को साफ किया जाता है।
कास्टिंग में, जमने और बाद में ठंडा होने के दौरान, तनाव उत्पन्न होता है, जिसे यांत्रिक, तापमान, चरण के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। और उनमें से कुछ अस्थायी हैं, अन्य अवशिष्ट हैं। परिणामी तनाव कास्टिंग के गर्म और ठंडे दरारों और विरूपण के गठन का कारण है।
ढालना या कोर के किनारे से इसके संकोचन में बाधाओं के कारण कास्टिंग में यांत्रिक तनाव उत्पन्न होता है।
कास्टिंग में तापमान के असमान वितरण के साथ थर्मल तनाव उत्पन्न होता है, जो कि द्वारा निर्धारित किया जाता है ज्यामितीय आकारकास्टिंग।
यदि मिश्र धातु संरचनात्मक या चरण परिवर्तनों से गुजरती है तो चरण तनाव और विकृति कास्टिंग में बनती है। कच्चा लोहा - पर्लाइट परिवर्तन के दौरान, जिसमें शीतलन मिश्र धातु की मात्रा बढ़ जाती है। इसके अलावा, ग्रे कास्ट आयरन में, ग्रेफाइट और धातु आधार के थर्मल विस्तार के विभिन्न गुणांक के कारण, शीतलन के दौरान संरचनात्मक तनाव उत्पन्न होते हैं।
अवशिष्ट तनाव का मूल्य कास्टिंग के विन्यास, कास्टिंग की तकनीक और शीतलन की स्थिति पर निर्भर करता है। शक्ति में वृद्धि के साथ, अवशिष्ट तनावों की भयावहता बढ़ जाती है।
उल्लेखनीय रूप से अवशिष्ट तनाव को कम करना, आयामों को स्थिर करना और कास्टिंग की ताकत को बढ़ाना केवल 500...600 डिग्री सेल्सियस पर एनीलिंग करके किया जा सकता है। आयामी स्थिरीकरण के अन्य तरीकों (बल लोडिंग, उम्र बढ़ने, 200 डिग्री सेल्सियस पर एनीलिंग) का व्यावहारिक रूप से ताकत पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
500...600°C पर एनीलिंग भट्टियों में किया जाता है और इसमें दिए गए तापमान पर कास्टिंग को गर्म करना, इस तापमान पर पकड़ना और भट्टी से ठंडा करना शामिल है। मुख्य रूप से कास्टिंग में मौजूद अवशिष्ट तनावों में तेज कमी के कारण आयामी स्थिरीकरण प्राप्त किया जाता है।
हीटिंग दर को यथासंभव उच्च चुना जाता है और केवल कास्टिंग σt के विनाश के जोखिम से सीमित होता है, जो कास्टिंग σres से बनते हैं। आमतौर पर, ताप 50 से 150 डिग्री सेल्सियस/घंटा की दर से होता है।
एनीलिंग तापमान को इस शर्त से अधिकतम स्वीकार्य के रूप में सेट किया जाता है कि एनीलिंग के बाद धातु की कठोरता में कोई कमी नहीं होती है।
टी एनीलिंग पर एक्सपोजर का समय 2...4 घंटे होना चाहिए। दोनों छोटे और लंबे समय तक धारण करने से कास्टिंग के आयामी स्थिरीकरण की प्रक्रिया बाधित होती है। होल्डिंग समय की गणना उस क्षण से की जाती है जब कास्टिंग के सबसे बड़े हिस्से को निर्दिष्ट तापमान पर गर्म किया जाता है। हीटिंग की अवधि कई कारकों (भट्टी का प्रकार, कास्टिंग का विन्यास, भट्ठी में उनका स्थान) पर निर्भर करती है और प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जाती है।
350 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा करना धीरे-धीरे किया जाना चाहिए ताकि कास्टिंग में नया तनाव उत्पन्न न हो। 600...350°C की सीमा में शीतलन दर की सिफारिश 30...60°C/घंटा की जाती है। कास्टिंग विरूपण को कम करने के लिए 350...200°C की सीमा में, शीतलन 30°C/घंटा होना चाहिए। 200 डिग्री सेल्सियस से नीचे, कोई शीतलन।
चित्र 1.1 SCH 18 से गियर के क्रैंककेस की एनीलिंग का ग्राफ दिखाता है; चित्र 1.2 में - एनीलिंग के बाद SC 18 की सूक्ष्म संरचना का आरेख।
एफ + पी + जीपीएल एफ + पी + जीपीएल एफ + पी + जीपीएल
SCH 18 से कास्टिंग में, विभिन्न दोष हो सकते हैं: संकोचन, सतह, समावेशन, धातु में असंतुलन, ज्वार, आकार और आकार की विकृति, गुणों का बेमेल, संरचना और संरचना।
संकोचन दोष - संकेंद्रित गोले, मैक्रो- और माइक्रोप्रोसिटी, सिंकहोल्स - आकार में परिवर्तन का परिणाम हैं,
चित्रा 1.2 - माइक्रोस्ट्रक्चर एफ + पी + जीपीएल की योजना
और इसलिए आयतन, यानी जमने की प्रक्रिया में धातु का तथाकथित संकोचन।
सतह के दोषों में कालिख (सतह पर मोल्डिंग सामग्री की एक परत), तह, नेटवर्क जैसी सरंध्रता (चिकनी दीवारों के साथ लम्बी गोले) शामिल हैं।
समावेशन में लावा समावेशन शामिल है - गैर-धातु समावेशन, कास्टिंग में कच्चा लोहा कणों की उपस्थिति जो आधार धातु से भिन्न होती है, काले धब्बे - गैर-धातु समावेशन, मुख्य रूप से क्षैतिज विमानों और कास्टिंग के ऊपरी हिस्सों पर।
तापमान के अंतर के कारण धातु की गड़बड़ी में गर्म, ठंडा, थर्मल दरारें शामिल हैं। विभिन्न भागनॉकआउट के बाद तेजी से कूलिंग के दौरान कास्टिंग।
ज्वार में बे, फुफ्फुस, पतन, अंडरमाइनिंग, क्रिम्पिंग, बदमाशी शामिल है।
अंडरफिलिंग के दौरान आकार और आकार का विरूपण होता है। शीतलन के दौरान कास्टिंग में महत्वपूर्ण तनाव की घटना के कारण विरूपण (विकृति)।
मॉडल कॉम्प्लेक्स की गलत असेंबली के कारण ताना।
चिल - सी और सी की बढ़ी हुई सामग्री के कारण सफेद कच्चा लोहा की संरचना का निर्माण।
1.4 ताप उपचार के लिए उपकरण और टूलींग का चयन।
फ्लास्क से कास्टिंग और कास्टिंग से कोर को खटखटाने के लिए, एक इकाई का उपयोग किया जाता है जिसमें चार या छह मॉडल 428C झंझरी होते हैं जो एक सामान्य नींव फ्रेम पर लगे होते हैं।
कास्टिंग की शॉट सफाई कास्टिंग की सतह परत पर शॉट फ्लो के अपघर्षक और कर्तन क्रिया पर आधारित है, जो एक बर्न और स्केल क्रस्ट के साथ कवर किया गया है। शॉट ब्लास्टिंग का प्रयोग किया जाता है। शॉट ब्लास्टिंग के लिए, शॉट ब्लास्टिंग मशीन मॉडल 234M का उपयोग किया जाता है, जिसमें शॉट को 20...80 m/s तक की गति से संपीड़ित हवा की मदद से साफ कास्टिंग के लिए निर्देशित किया जाता है।
शॉट ब्लास्टिंग के दौरान, शॉट ब्लास्टिंग मशीन (मॉडल 2M 392) का उपयोग करके साफ कास्टिंग को खिलाया जाता है, जिसमें ब्लेड के साथ एक घूर्णन प्ररित करनेवाला होता है, जिस पर शॉट एक वितरण पहिया की मदद से गिरता है।
कास्टिंग की चिपिंग एयर-आर्क कटिंग या न्यूमेटिक चिपिंग हथौड़ों का उपयोग करके की जाती है।
पीसने वाले पहियों पर कास्टिंग की सफाई की जाती है।
स्ट्रिपिंग के बाद, कास्टिंग पुशर टाइप फर्नेस सेंट 3 में प्रवेश करती है। - 6.48.4 / 7 - निरंतर प्रतिरोध इलेक्ट्रिक फर्नेस अधिकतम तापमान 750 डिग्री सेल्सियस।
क्रैंककेस को पैलेट पर लोड किया जाता है जो इलेक्ट्रिक मोटर, हाइड्रोलिक या वायवीय तंत्र द्वारा संचालित पुशर के माध्यम से ओवन के अंदर चले जाते हैं। भट्टियों के पुशर्स को एक निश्चित समय अंतराल के बाद भट्ठी के लोडिंग अंत में पुश-बटन नियंत्रण द्वारा क्रियान्वित किया जाता है, जिसकी गणना भट्टी में भागों के कुल निवास समय से की जाती है।
भट्टियों को लोड करने और उतारने के लिए और तकनीकी चक्र के साथ वर्कपीस को स्थानांतरित करने के लिए, विभिन्न उठाने और परिवहन वाहनों का उपयोग थर्मल दुकानों में किया जाता है - मैनुअल और इलेक्ट्रिक होइस्ट और रोटरी जिब क्रेन।
भट्टियों में तापमान (500 डिग्री सेल्सियस से अधिक) थर्मोइलेक्ट्रिक विधि द्वारा मापा जाता है। यह विधि थर्मोकूपल बनाने वाले विभिन्न धातुओं या मिश्र धातुओं से बने दो कंडक्टरों के जंक्शन पर इलेक्ट्रोमोटिव बल की घटना की घटना पर आधारित है। इलेक्ट्रोमोटिव बल का परिमाण थर्मोइलेक्ट्रोड की सामग्री पर निर्भर करता है, थर्मोकपल (वर्किंग एंड) के गर्म जंक्शन के तापमान पर और ठंडे जंक्शन - थर्मोकपल के मुक्त सिरे, जो मिलीवोल्टमीटर से जुड़े होते हैं। एक थर्मोकपल और एक मिलीवोल्टमीटर एक उपकरण बनाते हैं - एक पाइरोमीटर। एनीलिंग भट्टी में - थर्मोकपल क्रोमेल-कॉपल TXK-040T (600°C तक)।
सुरक्षा उच्च गुणवत्ताकास्टिंग के लिए कच्चे माल और संपूर्ण तकनीकी प्रक्रिया के साथ-साथ परिणामी कास्टिंग दोनों की सख्त नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। गर्मी-उपचारित भागों का गुणवत्ता नियंत्रण भाग के निर्माण के दौरान और सभी कार्यों के पूरा होने के बाद किया जाता है। संरचनाओं की गुणवत्ता, कठोरता, यांत्रिक गुणों को नमूनों या चुनिंदा विवरणों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। कठोरता को ब्रिनेल परीक्षक पर कठोर स्टील बॉल द्वारा परीक्षण नमूने के प्रतिरोध द्वारा निर्धारित किया जाता है। मेटलोग्राफिक नियंत्रण मैक्रो- (नग्न आंखों से फ्रैक्चर संरचना का विश्लेषण: दरारें, गैस बुलबुले, अलगाव, आदि) या माइक्रोएनालिसिस (ऑप्टिकल या इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके संरचना का विश्लेषण) द्वारा किया जाता है।
अल्ट्रासाउंड और विद्युत चुम्बकीय दोलनों के उपयोग के आधार पर यांत्रिक गुणों और माइक्रोस्ट्रक्चर को निर्धारित करने के लिए अप्रत्यक्ष तरीके विकसित किए गए हैं।
कच्चा लोहा कास्टिंग पर सतह के दोषों को केशिका विधियों द्वारा सबसे आसानी से पता लगाया जाता है। विधि का सार रंगीन या ल्यूमिनेसेंट तरल पदार्थों के साथ नग्न आंखों के लिए अदृश्य छोटे दोषों को भरना है, इसके बाद इन तरल पदार्थों को भाग की सतह से हटा दिया जाता है और विशेष पेंट या पाउडर की एक विकासशील परत लगाई जाती है, जो शेष तरल को निकालती है। दोष गुहा और सतह के विपरीत छिलने का कारण बनता है।
कास्टिंग में आंतरिक दोषों का पता या तो मर्मज्ञ विकिरण या ध्वनिक विधियों द्वारा लगाया जाता है।
1.5 थर्मल दुकानों में श्रम सुरक्षा
थर्मल स्टोर के उपकरण मुख्य कार्गो प्रवाह की सामान्य दिशा के अनुसार स्थित होने चाहिए। उपकरण और कार्यशाला की दीवारों के बीच की दूरी कम से कम 1 मीटर होनी चाहिए।
तालिका 1.4 विभिन्न प्रकार के उपकरणों के बीच स्वीकार्य दूरी को दर्शाता है। इस प्रकार के उपकरण, जब हानिकारक उत्सर्जन (शॉट ब्लास्टिंग मशीन, पिकलिंग प्लांट, ठोस कार्ब्युराइज़र की तैयारी के लिए प्रतिष्ठान, साथ ही अग्नि-खतरनाक प्रतिष्ठान) के साथ काम करते हैं, तो भट्टी से अलग कमरों में स्थापित किया जाना चाहिए।
तालिका 1.5 में डेटा के अनुसार ताप और वेंटिलेशन सिस्टम को उत्पादन परिसर में तापमान सुनिश्चित करना चाहिए।
थर्मल दुकानों और विभागों में वेंटिलेशन प्रदान किया जाना चाहिए: परिसर का प्राकृतिक वेंटिलेशन, सामान्य आपूर्ति और निकास प्रणाली की व्यवस्था; सक्शन डिवाइस सीधे उपकरण स्थापना स्थलों पर और उन जगहों पर जहां हानिकारक वाष्प, गैसें और धूल उत्सर्जित होती है।
सारणी 1.5 - अनुमेय तापमानऔद्योगिक परिसर में
फाउंड्री उत्पादन के मुख्य हानिकारक और खतरनाक उत्पादन कारक फाउंड्री की दुकानों की धूल और गैस संदूषण हैं, विशेष रूप से रेत के सांचों में कास्टिंग के उत्पादन में। लंबे समय तक धूल और गैसों के संपर्क में रहने से श्रमिकों के स्वास्थ्य में गिरावट आ सकती है।
काम का आयोजन करते समय, क्षति के जोखिम को पूरी तरह समाप्त करना आवश्यक है विद्युत का झटका. फाउंड्री या थर्मल शॉप में काम करते समय बिजली के झटके के खिलाफ मुख्य सुरक्षा उपाय इस प्रकार हैं: उपकरण के वर्तमान-ले जाने वाले हिस्से आकस्मिक संपर्क के लिए दुर्गम होने चाहिए, जिससे उपकरण के मामले में वोल्टेज दिखाई देने पर क्षति की संभावना समाप्त हो जाती है।
धूल, हानिकारक गैस और भाप के स्रोतों को अलग किया जाता है और स्थानीय वेंटिलेशन प्रदान किया जाता है।
एक थर्मल शॉप के कर्मचारी को चौग़ा और दस्ताने में काम करना चाहिए ताकि गर्म सामग्री से जल न जाए। काला चश्मा अवश्य लगाएं।
औद्योगिक चोटों और व्यावसायिक रोगों की संभावना को कम करने के लिए, श्रमिकों को स्वच्छता और सुरक्षा की बुनियादी बातों में प्रशिक्षित करना आवश्यक है। उद्यम में प्रवेश करने वाला एक कर्मचारी, चाहे वह किस अनुभाग में काम करेगा, एक परिचयात्मक ब्रीफिंग प्राप्त करता है। उन्हें श्रम सुरक्षा के बुनियादी उपायों से परिचित कराया जाता है। कार्यस्थल पर वर्कशॉप में, नवनियुक्त कर्मचारी को एक बुनियादी ब्रीफिंग मिलती है, जो उसे काम करने की परिस्थितियों के बारे में विस्तार से बताती है और कार्यस्थल पर सुरक्षित कार्य प्रथाओं को दिखाते हुए सुरक्षा के बारे में सिखाती है।
2 प्रक्रिया विकास
कास्टिंग के लिए एक ही साँचे में निर्माण
वन परिसर की मशीनों के पुर्जे
2.1 कास्टिंग के उत्पादन के लिए विधि की पसंद के लिए तर्क
पिघली हुई धातु को एक विशेष सांचे में डालकर जटिल और आकार के रिक्त स्थान प्राप्त किए जा सकते हैं, जिनमें से गुहा में एक रिक्त का आकार होता है। ठंडा होने पर धातु जम जाती है और ढलाई का रूप ले लेती है।
2.2 विवरण आरेखण
भाग का डिज़ाइन और आयाम चित्र 2.1 में दिखाए गए हैं।
निर्दिष्ट भाग TDT-55 ट्रैक्टर के ब्रेक चरखी की चरखी है।
2.3 कास्टिंग ड्राइंग का विकास
कास्टिंग की ड्राइंग के विकास का आधार भाग की ड्राइंग है। विकास कास्टिंग की विनिर्माण क्षमता, इसके सबसे महत्वपूर्ण भागों के लिए आवश्यकताओं, मिश्र धातु के गुणों आदि के विश्लेषण के साथ शुरू होता है। मशीनिंगएक प्रसंस्करण चिह्न (ओ) होना चाहिए।
2.3.1 बिदाई विमान का चयन करना
कास्टिंग प्राप्त करने की विनिर्माण क्षमता बिदाई विमान के सही विकल्प से निर्धारित होती है। मोल्ड कनेक्टर को मॉडल कनेक्टर के साथ जोड़ना समीचीन है। ब्रेक चरखी चरखी दो फ्लास्क में डाली जाती है। बिदाई रेखा को चित्र में दिखाया गया है और इसे दो असमान भागों में विभाजित करता है। बड़ा हिस्सा निचले कुप्पी में स्थित है। कास्टिंग का आरेखण (ड्राइंग 2.2) "x-----x" संकेतों के साथ समाप्त होने वाली बिंदीदार रेखा के साथ एक डैश दिखाता है, और कनेक्टर की दिशा एक ठोस मुख्य रेखा (तीर के साथ) के लंबवत दिखाई जाती है कनेक्टर लाइन।
डालने के दौरान सांचे में ढलाई की स्थिति को B (शीर्ष) H (नीचे) अक्षरों से दर्शाया जाता है। कास्टिंग की सबसे महत्वपूर्ण सतहें मोल्ड के निचले हिस्से में या लंबवत रूप से स्थित होती हैं, क्योंकि मोल्ड के ऊपरी भाग में गैसें और गैर-धात्विक समावेशन जमा होते हैं, जो गैस के गोले की उपस्थिति में योगदान करते हैं।
2.3.2 मशीनिंग भत्ते का निर्धारण
मशीनिंग भत्ते ड्राइंग पर लागू होते हैं जहां मशीनिंग चिह्न (ओ) होते हैं।
भत्तों को आंतरिक बेलनाकार सतहों के साथ-साथ अंत सतहों पर लैंडिंग के लिए सौंपा गया है। आरेखण 2.2 में, भत्तों को ठोस पतली रेखाओं द्वारा दर्शाया गया है।
भत्तों की मात्रा उपचारित सतह के समग्र आयामों और डालने के दौरान इसकी स्थिति पर निर्भर करती है। भत्ते का आकार तालिका के अनुसार निर्धारित किया जाता है। निचली और साइड सतहों के लिए भत्ता - 3 मिमी, ऊपरी वाले के लिए - 3.5 मिमी। गैर-धातु समावेशन, तरल धातु की सतह पर तैरने वाले गैस के बुलबुले के कारण ऊपरी सतहों के लिए भत्ते बढ़ जाते हैं।
2.3.3 कास्टिंग की न्यूनतम स्वीकार्य दीवार मोटाई का निर्धारण
जहां एल सबसे बड़ा कास्टिंग आकार है; बी और एच क्रमशः कास्टिंग की चौड़ाई और ऊंचाई हैं, मी।एन = = 0.541 (एम)।
पैरामीटर एन = 1 को जानने के बाद, तालिका के अनुसार हम ड्राइंग के अनुसार न्यूनतम स्वीकार्य दीवार मोटाई Smin = 8 मिमी निर्धारित करते हैं, डिजाइन न्यूनतम मूल्य Smin = 12.5 मिमी; 12.5> 8, इसलिए, धातु को मोल्ड में डालना अच्छा होगा।
2.3.4 फ़िललेट्स और राउंड की त्रिज्या का निर्धारण
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2.3.5 मोल्ड ढलानों का निर्धारण
मोल्डिंग ढलानों को उन मामलों में निर्धारित किया जाता है जहां भाग में रचनात्मक ढलान नहीं होते हैं जो मोल्ड से मॉडल के मुक्त निष्कर्षण को सुनिश्चित करते हैं। ढलानों के कार्यान्वयन के लिए तीन संभावित विकल्प हैं: मशीनिंग के लिए भत्ते से अधिक में सतह पर कास्टिंग ("प्लस") के आकार में वृद्धि करके; गैर-मशीन सतहों पर कास्टिंग के आयामों को एक साथ बढ़ाना और घटाना ("प्लस या माइनस") जो अन्य भागों के साथ मेल नहीं खाते हैं, या 12 मिमी से अधिक की दीवार की मोटाई के साथ; अन्य भागों के साथ या 12 मिमी से अधिक मोटाई के साथ, बिना मशीन वाली सतहों पर कास्टिंग के आयामों को कम करके ("माइनस")।
2.4 मॉडल ड्राइंग विकास
एक मॉडल एक उपकरण है जो कास्टिंग के आयामों के करीब आयामों के साथ मोल्ड में गुहा उत्पन्न करता है।
एक मॉडल ड्राइंग विकसित करते समय, कास्टिंग के आकार और आयामों को एक आधार के रूप में लिया जाता है और कास्टिंग संकोचन (एचएफ - 50-1%) की मात्रा में वृद्धि की जाती है।
एकल उत्पादन में, मॉडल लकड़ी के बने होते हैं।
मॉडल में मुख्य निशान होते हैं जो मोल्डिंग रेत में गुहा बनाने के लिए काम करते हैं, जिसमें कोर को रखा जाता है और केंद्रित किया जाता है। मॉडल के डिजाइन और आयाम चित्र 2.3 में दिखाए गए हैं।
2.5 रॉड ड्राइंग का विकास
छड़ का उपयोग कास्टिंग में छेद और आंतरिक गुहा बनाने के लिए किया जाता है। एकल छोटे पैमाने के उत्पादन में, कास्टिंग कोर को हाथ से कोर बॉक्स में बनाया जाता है।
रॉड के डिजाइन के मुख्य तत्वों में प्रतिष्ठित भाग शामिल होते हैं जो रॉड को फॉर्म में स्थापित करने और इसके निर्धारण को सुनिश्चित करने के लिए काम करते हैं। रॉड साइन्स का आकार तालिका 4.7a के अनुसार निर्धारित किया जाता है। रॉड के प्रतिष्ठित भागों पर ढलानों को 6 से 10 डिग्री तक की सीमा में लिया जाता है। छड़ के आयामों के संख्यात्मक मान 2.4 चित्र में दिखाए गए हैं।
2.6 कास्टिंग के द्रव्यमान का निर्धारण
कास्टिंग का द्रव्यमान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: क्यू = वी×आर, जहां वी वॉल्यूम है, एम 3; r धातु का घनत्व है, किग्रा / मी 3।
कास्टिंग की मात्रा की गणना करने के लिए, हम इसे कई बेलनाकार भागों में विभाजित करते हैं। फिर, सूत्र Vц = pR 2 h का उपयोग करके, हम प्रत्येक बेलनाकार भाग का आयतन ज्ञात करते हैं और प्राप्त सभी आयतन जोड़ते हैं: 2 1h1 - pR 2 2h2)+ (pR 2 3h3 - pR 2 4h4)+ (pR 2 5h5 - pR 2 6h6)) =((3.14×0.1435 2×0.0905 – 3.14×0.125 2 ×0.0905)+(3.14×0.125 2×0.026 – 3.14×0.0975 2×0.026)+(3.14×0.0975 2×0.052–3.06×0.14×0.14 2×0.052)) \u003d 0.0014 + 0.0005 + 0.00079 \u003d 0.00269 (एम 3); क्यू \u003d 0.00269 × 7300 \u003d 19.64 (किग्रा)।
2.6.1 फ्लास्क के आकार का विकल्प
फाउंड्री में उपयोग किए जाने वाले फ्लास्क स्टील, कच्चा लोहा, एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कुछ मामलों में, व्यक्तिगत उत्पादन स्थितियों में, लकड़ी से बने होते हैं।
फ्लास्क के आयामों को चुनने से पहले, गेटिंग सिस्टम का स्थान निर्धारित करना आवश्यक है और तालिका के अनुसार, मॉडल के तत्वों, गेटिंग सिस्टम और फ्लास्क की दीवारों के बीच की दूरी लें। फ्लास्क के परिणामी आयामों को गोल किया जाता है और तालिका 4.9 से फ्लास्क के आंतरिक आयाम l = 450 मिमी का चयन किया जाता है; बी = 450 मिमी; h=250mm, जहाँ l;b;h - लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई।
2.6.2 गेटिंग सिस्टम के तत्वों की गणना
गेटिंग सिस्टम चैनलों की एक प्रणाली है जिसे मोल्ड कैविटी में पिघली हुई धातु की आपूर्ति करने और जमने के दौरान कास्टिंग को खिलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
गेटिंग सिस्टम के मुख्य तत्व गेटिंग बाउल या फ़नल, रिसर, स्लैग ट्रैप, फीडर, अपस्ट्रीम हैं।
गेटिंग बाउल को लैडल से तरल धातु प्राप्त करने और धातु के साथ कटोरे में प्रवेश करने वाले स्लैग को पकड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कटोरे की दीवारें 45º के कोण पर बनाई गई हैं, और रिसर के प्रवेश द्वार के सामने नीचे की ओर एक ऊंचाई (दहलीज) है।
गेटिंग फ़नल रिज़र के ऊपरी भाग का विस्तार है और इसे तरल धातु प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
गेटिंग रिसर - सिस्टम के अन्य तत्वों को कटोरे से तरल धातु की आपूर्ति के लिए एक ऊर्ध्वाधर चैनल। रिसर को ऊपरी आधे रूप में 5º तक के टेपर के साथ किया जाता है।
स्लैग ट्रैप धातु को रिसर से फीडरों तक वितरित करने और तरल धातु के साथ चलने वाले स्लैग को फंसाने का कार्य करता है। इसका एक ट्रेपोजॉइडल आकार है और यह ऊपरी आधे हिस्से में स्थित है। फीडर एक गेटिंग चैनल है जिसे मोल्ड कैविटी में तरल धातु की आपूर्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है। फीडर निचले आधे मोल्ड में एक कनेक्टर द्वारा किया जाता है।
रिसर को मोल्ड कैविटी से गैसों को छोड़ने, जमने के दौरान कास्टिंग को खिलाने और मोल्ड के भरने के नियंत्रण को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपस्ट्रीम की संख्या कास्टिंग के आकार और कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करती है, और वे सबसे अधिक स्थापित होते हैं उच्च अंकऊपरी आधा ढालना। कास्टिंग वॉल के सेक्शन के ½ - ¼ के आधार पर एक सेक्शन के साथ उभार में 5º तक का टेपर होता है।
धूल कास्टिंग का एक अतिरिक्त हिस्सा है, जो इसे जमने की प्रक्रिया के दौरान खिलाने और कास्टिंग में संकोचन गुहाओं की उपस्थिति को रोकने के लिए कार्य करता है। स्प्रे के बाकी कार्य एक्सट्रूज़न के समान हैं।
गेटिंग सिस्टम का कास्टिंग की गुणवत्ता और धातु की खपत पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
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एसएफमिन =, मिमी 2;
जहाँ t डालने की अवधि है, s; मी - धातु खपत गुणांक: कच्चा लोहा 0.27 - 0.55 के लिए; जी - मुक्त गिरावट त्वरण, एम / एस 2 (जी \u003d 9.83 मीटर / एस 2); एच पी - डिजाइन सिर, एम।
चूंकि हम कास्टिंग की अवधि और गणना किए गए स्थिर सिर को जानते हैं, इसलिए हम पहले दो मान पाते हैं: मोल्ड टी डालने की अवधि, 450 किलो तक वजन वाली कास्टिंग के लिए फॉर्मूले द्वारा निर्धारित किया जाता है: टी= kÖQ , एस जहां के है एक गुणांक जो कास्टिंग एस, मिमी की दीवार मोटाई को ध्यान में रखता है :
टी \u003d 2.2Ö19.64 \u003d 9.7 (एस)।
परिकलित दबाव कास्टिंग के आयामों पर निर्भर करता है, फीडरों के स्थान के ऊपरी फ्लास्क और न्यूनतम होना चाहिए, लेकिन अंडरफिलिंग के कारण कास्टिंग की अस्वीकृति को रोकने के लिए पर्याप्त है:
एच पी \u003d (एच सेंट - एच बी / 2 एच ओ) × 10 3, एम;
कहाँ पे एच सेंट - अधिकतम दबाव, मिमी (ऊपरी फ्लास्क की ऊंचाई);
एच बी - फीडरों के स्तर से ऊपर की ऊंचाई, मिमी;
एच ओ - कास्टिंग की कुल ऊंचाई, मिमी।
एच पी \u003d (119.3 - 59.3 / 2 × 91.4) × 0.001 \u003d 0.118 (एम)।
अब हम फीडर का कुल क्षेत्रफल पाते हैं:
एसएफमिन \u003d 19.64 × 10 6 / 7.3 × 10 3 × 9.7 ∙ 0.4Ö2 × 9.83 × 0.118 \u003d 455.95 (मिमी 2)।
प्रत्येक फीडर का क्षेत्र है:
एफ पिट = एस एफ मिनट /2; एफ पिट \u003d 455.95 / 2 \u003d 227.975 (मिमी 3)।
गेटिंग सिस्टम के शेष तत्वों के क्षेत्रों को कास्ट आयरन कास्टिंग के लिए निम्नलिखित अनुपात से निर्धारित किया जाता है: F st: F sl: F पिट = 1.15: 1.1: 1.0
एफ सेंट \u003d एफ पिट × 1.15; एफ सेंट \u003d 227.975 × 1.15 \u003d 262.17 (मिमी 2);
एफ एसएल \u003d एफ पिट × 1.1; एफ एसएल \u003d 227.975 × 1.1 \u003d 250.77 (मिमी 2)।
गेटिंग सिस्टम के तत्वों के आयामों के बाद, उनके डिजाइनों का चयन करना आवश्यक है। एक अच्छी तरह से आकार का स्प्रू बाउल धातु को मोल्ड में अपने रास्ते पर धीमा कर देता है, प्रवाह को शांत करता है, स्लैग को ट्रैप करता है और डालने के समय धातु से गैसों की रिहाई को बढ़ावा देता है। कटोरे के आंतरिक आयाम निम्नलिखित अनुपातों से निर्धारित किए गए हैं: B =3d st; एच = 0.7 बी; एल \u003d 1.6 बी, जहां एल, बी, एच - कटोरे की लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई; डी सेंट - निचले हिस्से में रिसर का व्यास।
रिसर का व्यास सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:
डी सेंट \u003d Ö4 × एफ सेंट /पी; डी सेंट \u003d Ö4 × 262.17 / 3.14 \u003d 18.27 (मिमी)।
बी=3×18.27=54.81 (मिमी); ज=0.7×54.81=38.367 (मिमी); एल \u003d 1.6 × 54.81 \u003d 87.696 (मिमी)।
फीडर और स्लैग ट्रैप के क्रॉस-सेक्शन में समद्विबाहु ट्रेपेज़ियम का आकार होता है। आइए तालिका के अनुसार उनके आकार निर्धारित करें: h = 4mm; ए = 29 मिमी; बी = 33 मिमी।
2.6.3 कास्टिंग मोल्ड के अनुभागीय आरेखण का विकास
मोल्ड का एक सेक्शनल ड्राइंग 2.5 ड्राइंग में दिखाया गया है।
2.7 कोर द्रव्यमान और रेत का निर्धारण
रॉड का द्रव्यमान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है: क्यू \u003d वी 1 × आर 1, किग्रा, जहां वी रॉड का आयतन है, एम 3; r धातु का घनत्व है, किग्रा / मी 3 (आर \u003d 1700 किग्रा / मी 3)।
छड़ के आयतन की गणना करने के लिए, हम इसे तीन भागों में विभाजित करते हैं: एक बेलनाकार और दो शंक्वाकार। बेलनाकार भाग का आयतन सूत्र V c \u003d pR 2 h द्वारा पाया जाता है, और शंक्वाकार भाग का आयतन सूत्र V k \u003d \u003d ph / 3 (R 2 +) के अनुसार आयतन के अंतर से पाया जाता है। R∙r + r 2)। जब हम सभी भागों के आयतन का पता लगाते हैं, तो जोड़ते हैं और छड़ का आयतन प्राप्त करते हैं: V st \u003d V a + V c + V c \u003d (V1 + V2 + Vc) \u003d 3.14 × 0.02 / 3 ∙ (0.134 2 + + 0.134 ∙ 0.063 + 0.063 2) + 3 .14 × 0.035 / 3 ∙ (0.134 2 + 0.134 ∙ 0.06 + 0.06 2) + + 3.14 × 0.134 2 × 4 × 2 = (एम 3);
क्यू \u003d 0.0046 × 1700 \u003d 7.82 (किग्रा)।
मोल्डिंग रेत का द्रव्यमान मोल्डिंग बक्से के वॉल्यूम और कास्टिंग, कोर और गेट सिस्टम द्वारा कब्जा कर लिया गया वॉल्यूम के बीच अंतर से मोल्डिंग रेत के घनत्व के उत्पाद के रूप में निर्धारित किया जाता है: क्यू 4 = (वी 3 - (वी + वी 1 + वी 2)) × आर 2, किग्रा;
जहां - वी, वी 1, वी 2, वी 3 - कोर, गेटिंग सिस्टम और फ्लास्क की ढलाई की मात्रा, एम 3;
आर 1 संकुचित रेत का घनत्व है; आर 2 \u003d 1700 किग्रा / मी 3।
गेटिंग सिस्टम के वॉल्यूम में फीडर, स्लैग ट्रैप, रिसर, गेटिंग बाउल और वेंट के वॉल्यूम होते हैं। वी 2 \u003d 0.00078 (एम 3)।
क्यू 4 \u003d (0.05 - (0.00269 + 0.0046 + 0.00078)) × 1700 \u003d 70.9 (किग्रा)।
2.8 तकनीकी और आर्थिक दक्षता का मूल्यांकन
सबसे ज्यादा महत्वपूर्ण संकेतकतकनीकी प्रक्रिया की तकनीकी और आर्थिक दक्षता, जो इसकी पूर्णता का आकलन करना संभव बनाती है, गेटिंग सिस्टम में नुकसान को ध्यान में रखते हुए, कास्टिंग प्राप्त करने के लिए तरल धातु की विशिष्ट खपत है।
तरल धातु की विशिष्ट खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:
के \u003d (क्यू / क्यू + क्यू 2) × 100%;
जहाँ Q 2 गेटिंग सिस्टम का द्रव्यमान है, जो अभिव्यक्ति Q 2 \u003d V 2 × r, kg से निर्धारित होता है
क्यू 2 =0.00078×7300 =5.694 (किग्रा); के \u003d (19.64 / 19.64 + 5.694) × 100% \u003d 77.5%
निष्कर्ष: मैकेनिकल इंजीनियरिंग में कच्चा लोहा की विशिष्ट खपत का औसत मूल्य 75% है। इस काम में, पिग आयरन की विशिष्ट खपत की गणना करते समय 77.5% था, जो कि 75% से थोड़ा अधिक है, यह दर्शाता है कि प्रक्रिया काफी प्रभावी है।
3 वन परिसर की मशीनों के लिए कास्टिंग के यांत्रिक प्रसंस्करण में कटिंग मोड का निर्धारण
3.1 काटने के उपकरण का विकल्प
ड्राइंग के विश्लेषण से, यह निर्धारित किया जाता है कि जिस सतह पर मशीनिंग की जानी है वह बाहरी बेलनाकार है। भूतल उपचार लंबाई 80 मिमी। इस सतह को संसाधित करने के लिए, एक कटर का चयन किया जाता है। काटने वाले हिस्से को तेज करने के ज्यामितीय पैरामीटर और काटने वाले हिस्से की सामग्री को काटने की स्थिति के आधार पर तालिका 6,7,8 के अनुसार चुना जाता है। काटने वाले हिस्से की सामग्री - कठोर मिश्र धातु वीके 6. कटर के काटने वाले हिस्से के ज्यामितीय पैरामीटर: जी = 8º; ए =10°, एल =0°; जे =60…75°; जे 1 \u003d 5 ... 10 °।
जी मुख्य रेक कोण है, जिसका कटिंग मोड प्रक्रिया पर बहुत प्रभाव पड़ता है - इस कोण में वृद्धि के साथ, कट परत की विकृति कम हो जाती है, काटने की शक्ति और बिजली की खपत कम हो जाती है।
ए - मुख्य राहत कोण, के बीच घर्षण कम कर देता है पीछे की सतहउपकरण और वर्कपीस की काटने की सतह, उपकरण पहनने को कम करती है, कोण बढ़ाने से काटने वाले ब्लेड की ताकत कम हो जाती है।
एल - काटने वाले ब्लेड के झुकाव का कोण चिप प्रवाह की दिशा को प्रभावित करता है, इसकी मशीनी सतह की गुणवत्ता में वृद्धि के साथ, काटने की शक्ति बढ़ जाती है।
आर - कटर के शीर्ष पर त्रिज्या मशीनी सतह की खुरदरापन कम कर देता है।
जे - लीड में मुख्य कोण, मशीनी सतह और उपकरण पहनने के खत्म होने को प्रभावित करता है।
जे 1 - योजना में सहायक कोण, सतह खुरदरापन को प्रभावित करता है - कोण में कमी के साथ, सतह खुरदरापन कम हो जाता है, जबकि टूल टिप की ताकत बढ़ जाती है और इसके पहनने में कमी आती है।
3.2 फ़ीड चयन
फ़ीड एस - समय की प्रति इकाई या वर्कपीस की एक क्रांति के लिए फ़ीड की गति की दिशा में कटर के अत्याधुनिक आंदोलन की मात्रा।
रफिंग के दौरान, काटने के उपकरण और मशीन फ़ीड तंत्र की स्वीकार्य ताकत और तकनीकी प्रसंस्करण स्थितियों को ध्यान में रखते हुए, फ़ीड दर को संभवतः बड़ा चुना जाता है।
परिष्करण करते समय, फ़ीड की पसंद सटीकता वर्ग और मशीनी सतह के खत्म होने के अनुरूप होती है। फ़ीड को टेबल के अनुसार चुना जाता है और कटर आर = 1.5 मिमी के शीर्ष पर त्रिज्या के साथ एस = 0.65 ... 0.70 मिमी / रेव के बराबर होता है।
मशीन 1A62 (तालिका 13) s = 0.65 मिमी / रेव के पासपोर्ट डेटा के अनुसार चयनित फ़ीड की जाँच की जाती है।
3.3 काटने की गति का निर्धारण
काटने की गति सूत्र द्वारा गणना की जाती है: V p =C v ×K v /T m ×t xv ×S yv ; जहाँ C v काटने की गति को प्रभावित करने वाला गुणांक है; m, x v, y v - शक्ति घातांक तालिका के अनुसार चुने गए हैं,
सीवी=243, एक्सवी=0.15, वाईवी=0.4, एम=0.20;
टी - टूल लाइफ, टी = 60 मिनट;
के वी - सुधार कारक, जो तालिका से निर्धारित आंशिक कारकों के उत्पाद के रूप में निर्धारित किया जाता है।
के वी = के एम × के जे × के आर × के जी × के एल;
जहां के एम एक सुधार कारक है जो काटने की गति पर मशीनिंग सामग्री के गुणों के प्रभाव को ध्यान में रखता है, के एम = (190/एचबी) 1.25 = (190/220) 1.25 = 0.83;
के जे एक सुधार कारक है जो कोण को काटने की गति को ध्यान में रखता है, के जे = 0.86;
के आर - सुधार कारक, शीर्ष पर त्रिज्या को ध्यान में रखते हुए आर =2 मिमी काटने की गति के आर =1.0;
के जी एक सुधार कारक है जो 16x25 के जी = 0.97 के खंड पर काटने की गति पर कटर अनुभाग के प्रभाव को ध्यान में रखता है;
के एल एक सुधार कारक है जो काटने की गति पर काटने वाले हिस्से की सामग्री के प्रभाव को ध्यान में रखता है।
के वी =0.83×0.86×1.0×0.97×1.0 =0.692;
वी पी = (243/60 0.2 × 1.1 0.15 × 0.65 0.2) × 0.692 = 79.66 (मिमी/मिनट)।
धुरी की गति निर्धारित करें:
एन पी = 1000 × वी पी / पी × डी, आरपीएम;
जहां डी उपचारित सतह का व्यास है, मिमी, डी = 80 मिमी।
एन पी \u003d 1000 × 79.66 / 3.14 × 80 \u003d 317.1 आरपीएम।
परिणामी गणना की गई स्पिंडल गति को मशीन के पासपोर्ट डेटा के अनुसार स्थिति n g £ n p के अनुसार तालिका, n g \u003d 305 rpm के अनुसार ठीक किया जाता है।
तब वास्तविक काटने की गति है:
वी = पीडीएन जी /1000; वी \u003d 3.14 × 80 × 305/1000 \u003d 76.61 मिमी / मिनट।
3.4 काटने की शक्ति का निर्धारण
काटने के बल की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
P z \u003d C pz ×t x ×S y ×V z ×K p , kgf;
जहाँ C pz , x, y, z तालिका से निर्धारित गुणांक हैं;
Cpz=92, x=1.0, y=0.75, z=0;
के पी - सामान्य गुणांक; के पी = के एम पी × के जे पी × के आर पी × के जी पी;
जहाँ K mp एक सुधार कारक है जो कटिंग बल पर संसाधित होने वाली सामग्री के गुणों के प्रभाव को ध्यान में रखता है, K mp = (HB / 150) 0.4 = (220/150) 0.4 = 1.16;
के जे पी एक सुधार कारक है जो काटने वाले बल पर कोण जे के प्रभाव को ध्यान में रखता है, के जे = 0.92;
के जी पी - सुधार कारक, काटने बल पर कोण जी के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, के जी =1.0;
के आरपी एक सुधार कारक है जो कटिंग बल पर त्रिज्या आर के प्रभाव को ध्यान में रखता है, के आर = 1.0;
के पी \u003d 1.16 × 0.92 × 1.0 × 1.0 \u003d 1.06;
पी 2 \u003d 92 × 0.5 1 × 0.2 0.75 × 76.61 0 × 1.06 \u003d 14.58 (kgf)।
3.5 काटने की शक्ति का निर्धारण
काटने की शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:
एन पी =पी 2 ×वी ए /60×75×1.36 (किलोवाट);
एन पी =14.58×76.61/60×75×1.36=0.18 (किलोवाट)।
हम धुरी पर मशीन की शक्ति की जाँच करते हैं:
एन = एन सी टी × एच, किलोवाट;
जहाँ एन सेंट - मशीन ड्राइव पावर, एन सेंट \u003d 7.8 kW;
एच - मशीन दक्षता, एच = 0.75
एन=7.8×0.75=5.87 (किलोवाट); 5.85 > 0.18 किलोवाट।
3.6 मशीन समय का निर्धारण
टी एम =एल×आई/एन×एस
जहां एल अनुमानित लंबाई है; एल = एल + ए+ बी;
ए- काटने की मात्रा; y=t×ctgj=0.18;
बी - कटर उग आया; डी =1…3मिमी;
n धुरी क्रांतियों की संख्या है;
S स्वीकृत फ़ीड मान है;
मैं पास की संख्या है; मैं = 9.2।
एल \u003d 80 + 0.18 + 2 \u003d 82.18 (मिमी)
टी एम \u003d 82.18 × 9.2 / 305 × 0.65 \u003d 3.81 (मिनट)।
निष्कर्ष
यह कोर्स अकादमिक अनुशासन "सामग्री विज्ञान" पर काम करता है। संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" तीन खंडों में तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए समर्पित है:
थर्मल की सामग्री और प्रौद्योगिकी की पसंद के लिए खंड 1 औचित्य
वानिकी परिसर के मशीन भागों का प्रसंस्करण।
अनुभाग 2 में कास्टिंग के निर्माण के लिए तकनीकी प्रक्रिया का विकास
वानिकी परिसर के मशीन भागों के लिए एक बार का फॉर्म।
धारा 3 मशीनिंग के लिए डेटा काटने का निर्धारण
वन परिसर के मशीन भागों के लिए कास्टिंग .
"सामग्री विज्ञान" खंड के लिए संदर्भ की शर्तों से दो कार्यों को परिभाषित किया गया है:
1 TDT-55 ट्रैक्टर के SMD-14B इंजन के गियर हाउसिंग के निर्माण के लिए सामग्री की पसंद को सही ठहराएं
2 TDT-55 ट्रैक्टर के SMD-14B इंजन के गियर के क्रैंककेस की कास्टिंग प्राप्त करने के लिए एक तकनीक का विकास
TDT-55 ट्रैक्टर के गियर के क्रैंककेस की परिचालन स्थितियों के विश्लेषण के आधार पर, TDT-55 के SMD-14B इंजन के टाइमिंग गियर के क्रैंककेस के निर्माण के लिए SCH 18 कच्चा लोहा का उपयोग करने की समीचीनता ट्रैक्टर प्रमाणित है।
रेत के साँचे में ढलाई करके प्राथमिक बिलेट प्राप्त किया जाना चाहिए। कास्टिंग को शासन के अनुसार एनीलिंग के अधीन किया जाना चाहिए: 500 ... 600 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हीटिंग, एक्सपोजर, भट्ठी के साथ ठंडा करना। भट्ठी में तापमान नियंत्रण थर्मोक्यूल्स TXK-040T का उपयोग करके थर्मोइलेक्ट्रिक पाइरोमीटर का उपयोग करके किया जाना चाहिए। ब्रिनेल विधि के अनुसार गर्मी उपचार के बाद कठोरता नियंत्रण किया जाता है।
संदर्भ की शर्तों के दूसरे खंड से, एक कार्य को परिभाषित किया गया था: TDT-55 ट्रैक्टर के ब्रेक चरखी की चरखी के लिए एकल रूप में कास्टिंग के निर्माण के लिए एक तकनीकी प्रक्रिया विकसित करना।
तकनीकी और आर्थिक दक्षता 77.5% थी, जबकि कास्टिंग का द्रव्यमान 19.64 किलोग्राम है, कोर का द्रव्यमान 7.82 किलोग्राम है, रेत का द्रव्यमान 70.9 किलोग्राम है।
तीसरे खंड से, एक कार्य परिभाषित किया गया है: मोटर ग्रेडर गियरबॉक्स के ब्रेक पुली के लिए कास्टिंग की मशीनिंग के दौरान काटने की स्थिति की गणना करना।
किसी दिए गए बेलनाकार सतह को संसाधित करने के लिए, कटर के माध्यम से एक VK6 हार्ड मिश्र धातु का चयन किया गया था, स्वीकृत फ़ीड 0.65 मिमी / रेव है, काटने की गति 76.61 मिमी / मिनट है, काटने की शक्ति 14.58 किलोग्राम है, काटने की शक्ति 0.18 किलोवाट है, मशीन का समय संपूर्ण तकनीकी प्रक्रिया के लिए आवश्यक 3.81 मिनट।
प्रयुक्त स्रोतों की सूची
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रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय
दक्षिण यूराल राज्य विश्वविद्यालय
विभाग "मशीनें और उपकरण"
पाठ्यक्रम कार्य के लिए व्याख्यात्मक नोट
पाठ्यक्रम "संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" पर
17010 4 -2007-1 90-18 पीजेड
चेल्याबिंस्क 2007
परिचय
1. शीत गठन
2. संरचनात्मक सामग्री
3. गर्म फोर्जिंग की प्रक्रिया का सार, इसका क्षेत्र
अनुप्रयोग
4. उपकरण
5. फोर्जिंग प्राप्त करने के लिए फोर्जिंग और तकनीकी संचालन का विकास
6. काटने के द्वारा भाग को मशीनिंग करना
निष्कर्ष
ग्रंथ सूची
टिप्पणी
पाठ्यक्रम "संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" पर टर्म पेपर के लिए व्याख्यात्मक नोट: पाठ्यक्रम का काम। - चेल्याबिंस्क: यूयूआरजीयू, 2007. - बीमार के साथ 22 पृष्ठ।
साहित्य की ग्रंथ सूची - 4 शीर्षक, A4 प्रारूप चित्र की 5 शीट।
पेपर मुद्रांकन भागों के विभिन्न तरीकों का एक सिंहावलोकन प्रदान करता है और आरेख प्रदान करता है।
पेपर स्टैम्पिंग मोल्ड्स के निर्माण के क्रम का वर्णन करता है। भाग के दिए गए विन्यास के लिए, गणना के दौरान प्राप्त मूल्यों के अनुसार, एक मैट्रिक्स, एक पंच और अन्य उपकरण विकसित किए गए हैं।
यह कार्य "संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" पाठ्यक्रम के पाठ्यक्रम के ढांचे के भीतर मुद्रांकन प्रक्रियाओं के मूलभूत पहलुओं के सैद्धांतिक ज्ञान प्राप्त करने के लिए किया गया था।
परिचय
में आधुनिक परिस्थितियाँसमाज के विकास, मैकेनिकल इंजीनियरिंग में तकनीकी प्रक्रिया के मुख्य कारकों में से एक उत्पादन तकनीक में सुधार है। वहाँ अधिक उन्नत साधनों के निर्माण, मौलिक रूप से नई तकनीकों के विकास के परिणामस्वरूप उत्पादन का आमूल-चूल परिवर्तन संभव है।
किसी भी उत्पादन का विकास और सुधार वर्तमान में इसके स्वचालन, रोबोटिक सिस्टम के निर्माण, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के व्यापक उपयोग, संख्यात्मक नियंत्रण के साथ मशीन टूल्स के उपयोग से जुड़ा हुआ है। यह सब आधार बनाता है जिस पर स्वचालित नियंत्रण प्रणाली बनाई जाती है, तकनीकी प्रक्रियाओं और प्रसंस्करण मोड का अनुकूलन करना और लचीले स्वचालित परिसरों का निर्माण करना संभव हो जाता है।
वैज्ञानिक का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र तकनीकी प्रगतिनई संरचनात्मक सामग्रियों का निर्माण और व्यापक उपयोग भी है। तेजी से, अल्ट्रा-प्योर, सुपर-हार्ड, हीट-रेसिस्टेंट, कम्पोजिट, पाउडर पॉलीमर और अन्य सामग्रियों का उत्पादन में उपयोग किया जाता है, जो तकनीकी स्तर और उपकरणों की विश्वसनीयता में तेजी से वृद्धि करना संभव बनाता है। इन सामग्रियों का प्रसंस्करण गंभीर तकनीकी मुद्दों के समाधान से जुड़ा है।
आर्थिक संकेतकों को ध्यान में रखते हुए, मशीनों और उपकरणों के डिजाइन बनाना, व्यवहार में उनकी विशिष्ट विशेषताओं और संचालन की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना।
तकनीकी प्रक्रियाओं का वर्णन उनकी भौतिक प्रकृति पर आधारित है और संरचनात्मक सामग्रियों की संरचना और गुणों के बारे में जानकारी से पहले है। संरचनात्मक सामग्री के प्रसंस्करण की मुख्य विधियाँ: ढलाई, बनाना, वेल्डिंग और काटना। संरचनात्मक सामग्रियों की आधुनिक तकनीक में इन विधियों को उनके संगम और अंतःक्रिया से उत्पन्न होने वाली विभिन्न पारंपरिक और नई तकनीकी प्रक्रियाओं की विशेषता है।
1. शीत गठन
आमतौर पर, कोल्ड स्टैम्पिंग को वर्कपीस को प्रीहीट किए बिना स्टैम्पिंग के रूप में समझा जाता है। मुद्रांकन में प्रयुक्त धातुओं और मिश्र धातुओं के लिए, ऐसी विरूपण प्रक्रिया ठंड विरूपण की स्थिति से मेल खाती है।
कोल्ड स्टैम्पिंग को डाई फोर्जिंग (बार मेटल) और शीट मेटल स्टैम्पिंग (शीट मेटल) में विभाजित किया जा सकता है। स्टैम्पिंग तकनीक में अंतर और स्वयं मरने में अंतर के कारण विभाजन उपयुक्त है।
कोल्ड फोर्जिंग पर विचार करें।
ठंडा फोर्जिंग
कोल्ड एक्सट्रूज़न के साथ, वर्कपीस को एक गुहा में रखा जाता है, जिससे धातु को काम करने वाले उपकरण के छिद्रों में निचोड़ा जाता है। एक्सट्रूज़न आमतौर पर मरने में क्रैंक या हाइड्रोलिक प्रेस पर किया जाता है, जिसके काम करने वाले हिस्से एक पंच और एक मैट्रिक्स होते हैं।
ठंडा बाहर निकालना
शीत बाहर निकालना तरीके:
2. उलटा
3. पक्ष
4. संयुक्त
1. प्रत्यक्ष एक्सट्रूज़न (छवि 1, ए) के साथ, धातु मरने के सापेक्ष पंच 1 के आंदोलन की दिशा के साथ मेल खाने वाली दिशा में मरने वाले 2 के निचले हिस्से में स्थित छेद में बहती है। तो आप छड़ जैसे भागों को उभार के साथ प्राप्त कर सकते हैं। पंच और मरने के बेलनाकार भाग के बीच का अंतर इतना छोटा होना चाहिए कि धातु इसमें प्रवाहित न हो।
यदि पंच (चित्र 1, बी) के अंत में एक रॉड है जो एक्सट्रूज़न शुरू होने से पहले डाई होल को कवर करता है, तो धातु को रॉड और डाई होल के बीच कुंडलाकार अंतराल में निचोड़ा जाता है। इस मामले में, निकला हुआ किनारा के साथ एक ट्यूब जैसे भागों को सीधे बाहर निकालना द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
2. रिवर्स एक्सट्रूज़न के साथ, धातु प्रवाह की दिशा मरने के सापेक्ष पंच के आंदोलन के विपरीत होती है। सबसे आम रिवर्स एक्सट्रूज़न योजना एक ऐसी योजना है जिसमें धातु पंच और मैट्रिक्स (चित्र 1, सी) के बीच कुंडलाकार अंतर में प्रवाहित हो सकती है। इस योजना के अनुसार खोखले पुर्जे जैसे ट्यूब (ट्यूब केस), रेडियो ट्यूब स्क्रीन आदि बनाए जाते हैं।
कम अक्सर, एक रिवर्स एक्सट्रूज़न स्कीम का उपयोग किया जाता है, जिसमें धातु को पंच में एक छेद में बाहर निकाला जाता है, जैसे कि निकला हुआ किनारा (चित्र 1, डी) के साथ रॉड जैसे भागों को प्राप्त करने के लिए।
3. पार्श्व एक्सट्रूज़न के दौरान, धातु मरने के किनारे के हिस्से में छेद में एक दिशा में प्रवाहित होती है जो पंच (चित्र 1, ई) के आंदोलन की दिशा से मेल नहीं खाती है। इस तरह, टीज़, क्रॉस आदि जैसे हिस्से प्राप्त किए जा सकते हैं। इस मामले में, स्टैम्पिंग के बाद वर्कपीस को हटाने को सुनिश्चित करने के लिए, मैट्रिक्स दो हिस्सों से बना होता है, जिसमें एक पार्टिंग प्लेन होता है, जो उस प्लेन के साथ मेल खाता है जिसमें वर्कपीस की अक्षीय रेखाएँ और परिणामी प्रक्रिया स्थित होती है।
4. संयुक्त एक्सट्रूज़न को कई दिशाओं में धातु के एक साथ प्रवाह की विशेषता है और इसे पहले से मानी जाने वाली कोल्ड एक्सट्रूज़न योजनाओं (चित्र 1, एफ) में से कई के अनुसार किया जा सकता है।
कोल्ड हेडिंग
कोल्ड हेडिंग विशेष कोल्ड हेडिंग मशीनों पर की जाती है। एक बार या तार से मुहर लगी। लौह और अलौह धातुओं से 0.5 - 40 मिमी के व्यास वाले वर्कपीस का उपयोग किया जाता है, साथ ही साथ स्थानीय मोटाई वाले हिस्से, ठोस और छेद वाले (रिवेट्स, बोल्ट, स्क्रू, नाखून, गेंद, रोलर्स, नट, स्प्रोकेट, यूनियन नट) , आदि)। चित्रा 2 दो विशिष्ट भागों के क्रमिक मुद्रांकन संक्रमण दिखाता है।
कोल्ड हेडिंग मशीनों पर मुद्रांकन पर्याप्त उच्च आयामी सटीकता और अच्छी सतह की गुणवत्ता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप कुछ भागों को बाद की मशीनिंग की आवश्यकता नहीं होती है। तो, विशेष रूप से, हार्डवेयर उत्पादों (शिकंजा, बोल्ट, स्टड) का निर्माण किया जाता है, और स्वचालित मशीनों पर दबाव उपचार - गुदगुदी द्वारा धागा भी प्राप्त किया जाता है।
कोल्ड हेडिंग मशीनों पर मुद्रांकन की उच्च उत्पादकता होती है और उच्च धातु उपयोग दर की विशेषता होती है।
चावल। 2. खुले में ठंडा फोर्जिंग मर जाता है
ओपन डाई में कोल्ड फोर्जिंग में वर्कपीस की धातु के साथ डाई की कैविटी को भरकर वर्कपीस को एक हिस्से के आकार में आकार देना शामिल है। कोल्ड स्टैम्पिंग की योजना गर्म फोर्जिंग की योजना के समान है।
शीत फोर्जिंग जटिल आकार (जटिल और छेद के साथ) के स्थानिक विवरण का उत्पादन कर सकती है। शीत फोर्जिंग अपेक्षाकृत उच्च आयामी सटीकता और सतह की गुणवत्ता वाले भागों को भी प्रदान करता है। यह मशीनिंग की मात्रा को कम करता है या इसे समाप्त भी करता है। चूंकि वे आम तौर पर प्रेस स्लाइडर के एक स्ट्रोक में मुहर लगाते हैं, ठंड मुद्रांकन (यहां तक कि जब कई संक्रमणों का उपयोग अपने स्वयं के मरने के साथ होता है) को काटने की तुलना में अधिक उत्पादकता की विशेषता होती है। हालांकि, यह देखते हुए कि डाई का निर्माण श्रमसाध्य है और काटने में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के निर्माण की तुलना में अधिक महंगा है, पर्याप्त बड़ी उत्पादन श्रृंखला के साथ कोल्ड स्टैम्पिंग का उपयोग किया जाना चाहिए।
2. निर्माण सामग्री
मशीन के पुर्जे बेहद विविध हैं, और उनके निर्माण के लिए बहुत भिन्न गुणों वाली सामग्रियों की आवश्यकता होती है। वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के युग में सामग्रियों की आवश्यकताओं में गंभीरता से वृद्धि हुई है। कुछ मामलों में, उत्पादों के निर्माण के लिए, ऐसी सामग्रियों की आवश्यकता होती है जिनमें निम्नलिखित गुण हों: संक्षारण प्रतिरोध, तापीय और विद्युत चालकता, विशेष चुंबकीय गुण, अपवर्तकता, अतिचालकता, आदि में वृद्धि। उपलब्ध सामग्रियों के सही उपयोग के साथ-साथ उनसे रिक्तियों के प्रसंस्करण के लिए, उनकी संरचना का विचार होना जरूरी है, क्योंकि इससे संचालन या प्रसंस्करण मोड के प्रभाव को ध्यान में रखना संभव हो जाता है उत्पाद की विशेषताएं।
मैकेनिकल इंजीनियरिंग में प्रयुक्त धातुओं और मिश्र धातुओं के गुण
सभी धातुओं में एक क्रिस्टलीय संरचना होती है। एक ठोस धातु में परमाणु व्यवस्थित होते हैं और क्रिस्टल जालक बनाते हैं। परमाणुओं के बीच की दूरी को जाली पैरामीटर कहा जाता है और इसे नैनोमीटर में मापा जाता है। तापमान या दबाव में वृद्धि के साथ जाली पैरामीटर बदल सकते हैं। अलग-अलग तापमान रेंज में ठोस अवस्था में कुछ धातुएं एक अलग क्रिस्टल जाली का अधिग्रहण करती हैं, जो हमेशा उनके भौतिक-रासायनिक गुणों में बदलाव की ओर ले जाती हैं।
मैकेनिकल इंजीनियरिंग का अध्ययन करने वाले लगभग सभी छात्रों के लिए विशेषता "सामग्री विज्ञान और सामग्री की तकनीक" सबसे महत्वपूर्ण विषयों में से एक है। इस विषय के गहन ज्ञान के बिना अंतरराष्ट्रीय बाजार में प्रतिस्पर्धा करने वाले नए विकास की कल्पना करना और लागू करना असंभव है।
सामग्री विज्ञान का पाठ्यक्रम विभिन्न कच्चे माल की श्रेणी और उनके गुणों के अध्ययन से संबंधित है। प्रयुक्त सामग्री के विभिन्न गुण इंजीनियरिंग में उनके आवेदन की सीमा को पूर्व निर्धारित करते हैं। धातु या समग्र मिश्र धातु की आंतरिक संरचना सीधे उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करती है।
मूल गुण
सामग्री विज्ञान और संरचनात्मक सामग्री प्रौद्योगिकी किसी भी धातु या मिश्र धातु की चार सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं पर ध्यान देती है। सबसे पहले, ये भौतिक और यांत्रिक विशेषताएं हैं जो भविष्य के उत्पाद के परिचालन और तकनीकी गुणों की भविष्यवाणी करना संभव बनाती हैं। यहां की मुख्य यांत्रिक संपत्ति ताकत है - यह सीधे अविनाशीता को प्रभावित करती है तैयार उत्पादकार्यभार के प्रभाव में। विनाश और शक्ति का सिद्धांत सबसे महत्वपूर्ण में से एक है घटक भागबुनियादी पाठ्यक्रम "सामग्री विज्ञान और सामग्री की प्रौद्योगिकी"। यह विज्ञान वांछित शक्ति विशेषताओं वाले भागों के निर्माण के लिए सही संरचनात्मक मिश्र धातुओं और घटकों को खोजना है। तकनीकी और परिचालन विशेषताएं काम और अत्यधिक भार के तहत तैयार उत्पाद के व्यवहार की भविष्यवाणी करना, शक्ति सीमा की गणना करना और पूरे तंत्र के स्थायित्व का मूल्यांकन करना संभव बनाती हैं।
आधारभूत सामग्री
पिछली शताब्दियों में, मशीनों और तंत्रों के निर्माण के लिए धातु मुख्य सामग्री रही है। इसलिए, अनुशासन "सामग्री विज्ञान" भुगतान करता है बहुत ध्यान देनाधातु विज्ञान - धातुओं और उनकी मिश्र धातुओं का विज्ञान। इसके विकास में एक महान योगदान सोवियत वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था: एनोसोव पी.पी., कुर्नकोव एन.एस., चेरनोव डी.के. और अन्य।
सामग्री विज्ञान के लक्ष्य
भविष्य के इंजीनियरों के अध्ययन के लिए सामग्री विज्ञान के मूल सिद्धांतों का अध्ययन करना अनिवार्य है। आखिरकार, इस अनुशासन को पाठ्यक्रम में शामिल करने का मुख्य उद्देश्य तकनीकी विशिष्टताओं के छात्रों को उनके सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए उत्पादों के लिए सामग्री का सही विकल्प बनाना सिखाना है।
इस लक्ष्य को प्राप्त करने से भविष्य के इंजीनियरों को निम्नलिखित कार्यों को हल करने में मदद मिलेगी:
- किसी विशेष सामग्री के तकनीकी गुणों का सही मूल्यांकन करें, उत्पाद के निर्माण की स्थितियों और उसके सेवा जीवन का विश्लेषण करें।
- किसी धातु या मिश्र धातु की संरचना को बदलकर किसी भी गुण को सुधारने की वास्तविक संभावनाओं के बारे में अच्छी तरह से गठित वैज्ञानिक विचार हैं।
- सामग्रियों को मजबूत करने के सभी तरीकों के बारे में जानें जो उपकरणों और उत्पादों के स्थायित्व और प्रदर्शन को सुनिश्चित कर सकते हैं।
- उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के मुख्य समूहों, इन समूहों के गुणों और दायरे के बारे में अप-टू-डेट ज्ञान रखें।
आवश्यक ज्ञान
पाठ्यक्रम "सामग्री विज्ञान और संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" उन छात्रों के लिए है जो पहले से ही समझते हैं और तनाव, भार, प्लास्टिक और पदार्थ की समग्र स्थिति, धातुओं के परमाणु-क्रिस्टलीय संरचना, रासायनिक बांड के प्रकार जैसी विशेषताओं का अर्थ समझा सकते हैं। , धातुओं के बुनियादी भौतिक गुण। अध्ययन की प्रक्रिया में, छात्र बुनियादी प्रशिक्षण से गुजरते हैं, जो उनके लिए विशेष विषयों को जीतने के लिए उपयोगी होगा। अधिक वरिष्ठ पाठ्यक्रम विभिन्न पर विचार करते हैं उत्पादन प्रक्रियाएंऔर प्रौद्योगिकियां, जिनमें सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
किसे काम करना है?
धातुओं और मिश्र धातुओं की डिजाइन सुविधाओं और तकनीकी विशेषताओं का ज्ञान या तो आधुनिक मशीनों और तंत्रों के संचालन के क्षेत्र में काम करने वाले एक डिजाइनर के लिए उपयोगी होगा। नई सामग्रियों की प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विशेषज्ञ इंजीनियरिंग, मोटर वाहन, विमानन, ऊर्जा और अंतरिक्ष क्षेत्रों में अपना कार्यस्थल पा सकते हैं। हाल ही में, रक्षा उद्योग और संचार के विकास में "सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकी" में डिप्लोमा वाले विशेषज्ञों की कमी हो गई है।
सामग्री विज्ञान का विकास
एक अलग अनुशासन के रूप में, सामग्री विज्ञान एक विशिष्ट व्यावहारिक विज्ञान का एक उदाहरण है जो विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न धातुओं और उनके मिश्र धातुओं की संरचना, संरचना और गुणों की व्याख्या करता है।
आदिम सांप्रदायिक प्रणाली के अपघटन की अवधि के दौरान मनुष्य ने धातु निकालने और विभिन्न मिश्र धातुओं का उत्पादन करने की क्षमता हासिल की। लेकिन एक अलग विज्ञान के रूप में, सामग्री विज्ञान और सामग्री प्रौद्योगिकी का अध्ययन 200 साल पहले शुरू हुआ था। 18 वीं शताब्दी की शुरुआत फ्रांसीसी विश्वकोशवादी रीमूर द्वारा खोजों की अवधि है, जो धातुओं की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने की कोशिश करने वाले पहले व्यक्ति थे। इसी तरह के अध्ययन अंग्रेजी निर्माता ग्रिग्नन द्वारा किए गए थे, जिन्होंने 1775 में लिखा था छोटा संदेशउस स्तम्भाकार संरचना के बारे में जो उसने खोजी थी, जो लोहे के जमने के दौरान बनती है।
रूसी साम्राज्य में, धातु विज्ञान के क्षेत्र में पहला वैज्ञानिक कार्य एम। वी। लोमोनोसोव का था, जिन्होंने अपने मैनुअल में विभिन्न धातुकर्म प्रक्रियाओं के सार को संक्षेप में समझाने की कोशिश की थी।
धातु विज्ञान ने 19वीं शताब्दी की शुरुआत में एक बड़ी छलांग लगाई, जब विभिन्न सामग्रियों के अध्ययन के लिए नए तरीके विकसित किए गए। 1831 में, P. P. Anosov के कार्यों ने माइक्रोस्कोप के तहत धातुओं की जांच करने की संभावना दिखाई। उसके बाद, कई देशों के कई वैज्ञानिकों ने वैज्ञानिक रूप से धातुओं में उनके निरंतर शीतलन के दौरान संरचनात्मक परिवर्तनों को सिद्ध किया।
सौ साल बाद, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का युग समाप्त हो गया। संरचनात्मक सामग्रियों की तकनीक पुराने तरीकों का उपयोग करके नई खोज नहीं कर सकी। प्रकाशिकी का स्थान इलेक्ट्रॉनिक्स ने ले लिया है। धातु विज्ञान ने अवलोकन के इलेक्ट्रॉनिक तरीकों का सहारा लेना शुरू किया, विशेष रूप से, न्यूट्रॉन विवर्तन और इलेक्ट्रॉन विवर्तन। इन नई तकनीकों की मदद से धातुओं और मिश्र धातुओं के वर्गों को 1000 गुना तक बढ़ाना संभव है, जिसका अर्थ है कि वैज्ञानिक निष्कर्ष के लिए बहुत अधिक आधार हैं।
सामग्री की संरचना के बारे में सैद्धांतिक जानकारी
अनुशासन का अध्ययन करने की प्रक्रिया में, छात्रों को धातुओं और मिश्र धातुओं की आंतरिक संरचना के बारे में सैद्धांतिक ज्ञान प्राप्त होता है। पाठ्यक्रम के अंत में, छात्रों को निम्नलिखित कौशल और क्षमताओं का अधिग्रहण करना चाहिए:
- आंतरिक के बारे में;
- अनिसोट्रॉपी और आइसोट्रॉपी के बारे में। इन गुणों का क्या कारण है, और उन्हें कैसे प्रभावित किया जा सकता है;
- धातुओं और मिश्र धातुओं की संरचना में विभिन्न दोषों के बारे में;
- सामग्री की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने के तरीकों के बारे में।
सामग्री विज्ञान के अनुशासन में व्यावहारिक कक्षाएं
प्रत्येक में सामग्री विज्ञान का एक विभाग है तकनीकी विश्वविद्यालय. किसी दिए गए पाठ्यक्रम के दौरान, छात्र निम्नलिखित विधियों और तकनीकों का अध्ययन करता है:
- धातु विज्ञान के मूल सिद्धांत - इतिहास और आधुनिक तरीकेधातु मिश्र धातुओं का उत्पादन। आधुनिक ब्लास्ट फर्नेस में स्टील और लोहे का उत्पादन। स्टील और कच्चा लोहा की ढलाई, धातुकर्म उत्पादन के उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार के तरीके। स्टील का वर्गीकरण और अंकन, इसकी तकनीकी और भौतिक विशेषताएं. अलौह धातुओं और उनकी मिश्र धातुओं को गलाना, एल्यूमीनियम, तांबा, टाइटेनियम और अन्य अलौह धातुओं का उत्पादन। इसके लिए प्रयुक्त उपकरण।
सामग्री विज्ञान का आधुनिक विकास
हाल ही में, सामग्री विज्ञान को विकास के लिए एक शक्तिशाली प्रेरणा मिली है। नई सामग्रियों की आवश्यकता ने वैज्ञानिकों को शुद्ध और अल्ट्राप्योर धातु प्राप्त करने के बारे में सोचा, प्रारंभिक रूप से गणना की गई विशेषताओं के अनुसार विभिन्न कच्चे माल बनाने के लिए काम चल रहा है। संरचनात्मक सामग्रियों की आधुनिक तकनीक मानक धातु के बजाय नए पदार्थों के उपयोग का सुझाव देती है। प्लास्टिक, चीनी मिट्टी की चीज़ें, मिश्रित सामग्री के उपयोग पर अधिक ध्यान दिया जाता है, जिसमें ताकत के पैरामीटर होते हैं जो धातु उत्पादों के साथ संगत होते हैं, लेकिन उनकी कमियों से रहित होते हैं।
पाठ्यक्रम "संरचनात्मक सामग्रियों की प्रौद्योगिकी" संरचनात्मक सामग्रियों के गुणों, उनके उत्पादन के तरीकों, उनसे रिक्त स्थान और मशीन भागों को प्राप्त करने के अध्ययन के लिए समर्पित है। पाठ्यक्रम में सबसे अधिक ध्यान धातु मिश्र धातुओं से उत्पाद प्राप्त करने पर दिया जाता है। गैर-धात्विक संरचनात्मक सामग्री और उनसे उत्पाद प्राप्त करने के तरीकों पर भी विचार किया जाता है।
कोर्स के बारे में
पाठ्यक्रम संरचनात्मक सामग्रियों के गुणों, उनके उत्पादन के तरीकों, उनसे रिक्त स्थान और मशीन भागों के अध्ययन के लिए समर्पित है। पाठ्यक्रम में सबसे अधिक ध्यान धातु मिश्र धातुओं से उत्पाद प्राप्त करने पर दिया जाता है। गैर-धात्विक संरचनात्मक सामग्री और उनसे उत्पाद प्राप्त करने के तरीकों पर भी विचार किया जाता है।
पाठ्यक्रम "संरचनात्मक सामग्रियों की प्रौद्योगिकी" का उद्देश्य उन क्षमताओं और कौशलों को विकसित करना है जो सामग्री, निर्माण प्रौद्योगिकियों, ऊर्जा की बचत और पर्यावरण के अनुकूल इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियों के उपयोग से संबंधित तकनीकी इंजीनियरिंग प्रशिक्षण के लिए महत्वपूर्ण हैं। पाठ्यक्रम आपको उनसे उत्पादों के निर्माण के लिए संरचनात्मक सामग्री और प्रौद्योगिकियों के बारे में व्यवस्थित और नेत्रहीन रूप से ज्ञान बनाने की अनुमति देता है; संरचनात्मक सामग्री के यांत्रिक गुणों का अध्ययन करने के लिए; मशीन के पुर्जों के निर्माण के तरीकों का अध्ययन करने के लिए; मशीन भागों (मुख्य रूप से धातु काटने) के निर्माण के तरीकों का अध्ययन करने के लिए; प्लास्टिक और रबर से रिक्त स्थान और मशीन के पुर्जे प्राप्त करने की विधियों का अध्ययन करना; धातुमल उत्पादों (पाउडर धातु विज्ञान) प्राप्त करने की तकनीक का अध्ययन करने और मिश्रित सामग्री के उत्पादन के साथ-साथ एकल रेत-मिट्टी के सांचों में कास्टिंग के निर्माण के लिए एक तकनीक विकसित करने या साधारण भागों के लिए गर्म फोर्जिंग द्वारा फोर्जिंग के उत्पादन के लिए एक तकनीक विकसित करने के लिए। संलग्न कार्यों का एक बड़ा बैंक है शब्द कागज.
पाठ्यक्रम डिजाइन और इंजीनियरिंग सोच विकसित करता है, जो बाद के प्रशिक्षण और पेशेवर गतिविधियों के लिए आवश्यक है।
प्रारूप
साप्ताहिक कक्षाओं में प्रस्तुतिकरण देखना, एनिमेटेड उदाहरण सामग्री, विषयगत वीडियो व्याख्यान शामिल होंगे। अध्ययन की गई सामग्रियों को समेकित करने के लिए, "फाउंड्री" और "मेटल फॉर्मिंग" अनुभागों में स्व-जांच, परीक्षण कार्यों, आभासी प्रयोगशाला कार्य और टर्म पेपर के विकल्पों के लिए प्रश्न प्रस्तुत किए जाते हैं। पाठ्यक्रम के प्रत्येक खंड के लिए मध्यवर्ती नियंत्रण परीक्षण और पाठ्यक्रम की संपूर्ण सामग्री के लिए अंतिम नियंत्रण परीक्षण हैं।
सूचनात्मक संसाधन
यारुशिन एस.जी. मैकेनिकल इंजीनियरिंग में तकनीकी प्रक्रियाएं: स्नातक के लिए पाठ्यपुस्तक। एम .: यूरेट, 2011. - 564 पी।
संरचनात्मक सामग्री की प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी: हाई स्कूलों के लिए पाठ्यपुस्तक। - तीसरा संस्करण।, संशोधित, जोड़ें। एम.: एम.एस.टी.यू. का प्रकाशन गृह जिसका नाम एन.ई. बाउमन, 2010. - 678 पी।
संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी: व्याख्यान का कोर्स: प्रोक। मैनुअल (ऑप्टिकल मीडिया पर मल्टीमीडिया मैनुअल के साथ)। एम.: एम.एस.टी.यू. का प्रकाशन गृह जिसका नाम एन.ई. बाउमन, 2010 - 227 पी।
आवश्यकताएं
अनुशासन की सफल महारत के लिए, रसायन विज्ञान, भौतिकी और गणित में स्कूल के पाठ्यक्रमों में प्राप्त प्राथमिक जानकारी पर्याप्त है।
पाठ्यक्रम कार्यक्रम
खंड 1। परिचय: बुनियादी अवधारणाएँ। संरचनात्मक सामग्री का वर्गीकरण और गुण। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में संरचनात्मक सामग्री का मूल्य।
धारा 2। धातुकर्म उत्पादन की मूल बातें: लौह उत्पादन। इस्पात उत्पादन। अलौह धातुओं का उत्पादन: तांबा, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम।
खंड 3. धातु के दबाव का प्रसंस्करण: ओएमडी की भौतिक नींव। रोलिंग। दबाना। चित्रकला। लोहारी। वॉल्यूम मुद्रांकन। शीट मुद्रांकन
धारा 4. फाउंड्री: इंजीनियरिंग में फाउंड्री का मूल्य। कास्टिंग मोल्ड्स के प्रकार। फाउंड्री मिश्र धातुओं का वर्गीकरण, उनके यांत्रिक और फाउंड्री गुण। रेत-मिट्टी के सांचों में ढलाई की निर्माण तकनीक
धारा 5. वेल्डिंग: एक वेल्डेड संयुक्त के गठन की प्रक्रिया का सार। वेल्डिंग विधियों का वर्गीकरण। वेल्ड का वर्गीकरण। वेल्डेड जोड़ों का वर्गीकरण
धारा 6. धातु काटना: सामान्य विशेषताएँप्रक्रिया। मुड़ना। मिलिंग। ड्रिलिंग मशीनों पर प्रसंस्करण। पीसना।
खंड 7. पॉलिमर सामग्री और सम्मिश्र: पॉलिमर और उनके गुणों के बारे में सामान्य जानकारी। संरचनात्मक प्लास्टिक, उनके गुण, मुख्य घटकों का उद्देश्य। बहुलक सामग्री से उत्पाद प्राप्त करने के तरीके। बहुलक और धातु मैट्रिक्स पर समग्र सामग्री। एक अकार्बनिक मैट्रिक्स पर समग्र सामग्री: इन्फ्रासरमेट्स, और अल्ट्रासरमेट्स। सिरेमिक मिश्रित सामग्री के प्रकार, गुण और अनुप्रयोग
धारा 8. संरचनात्मक सामग्रियों के उत्पादन के विकास की संभावनाएँ।
सीखने के परिणाम
"संरचनात्मक सामग्री की प्रौद्योगिकी" पाठ्यक्रम में महारत हासिल करने के परिणामस्वरूप, छात्र सक्षम हो जाएगा:
- पेशेवर समस्याओं को हल करने में अकादमिक अनुशासन की तकनीकी शब्दावली के साथ काम करें;
- किसी उत्पाद के निर्माण के लिए मार्ग प्रौद्योगिकी तैयार करना;
- एक बार के सैंड-क्ले मोल्ड्स में कास्टिंग के निर्माण के लिए एक तकनीक विकसित करना या साधारण भागों के लिए हॉट डाई फोर्जिंग द्वारा फोर्जिंग के उत्पादन के लिए एक तकनीक विकसित करना;
- उत्पाद की निर्माण तकनीक के लिए आवश्यक गणना करें।
गठित दक्षताओं
- उत्पादों की विनिर्माण क्षमता और उनकी निर्माण प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने की क्षमता, उत्पादों के निर्माण में तकनीकी अनुशासन के अनुपालन को नियंत्रित करने की क्षमता (PC-1);
- उत्पादों के निर्माण के लिए मुख्य और सहायक सामग्री चुनने की क्षमता, मुख्य तकनीकी प्रक्रियाओं को लागू करने के तरीके, उनके गणितीय मॉडल (PC-2) के विकास में विश्लेषणात्मक और संख्यात्मक तरीके
- नए उत्पादों के उत्पादन की तैयारी के दौरान तकनीकी प्रक्रियाओं के ठीक-ट्यूनिंग और विकास पर काम में भाग लेने की क्षमता, उत्पादों, विधानसभाओं और विनिर्मित उत्पादों के कुछ हिस्सों के परीक्षण और कमीशन के दौरान स्थापना और समायोजन की गुणवत्ता की जांच करने के लिए (पीसी-3);
