Техника - молодёжи 1958-11, страница 15

МАШИНОСТРОЕНИЕ

И. КАПУСТИН,

профессор, доктор технических неук

Металл — основа машиностроения. Больше половины его идет на изготовление всевозможных машин. Свыше двух миллионов металлорежущих станков день и ночь «грызут» металл. <На них работают свыше 3 млн. человек. 6 машиностроении занята одна треть всех рабочих Советского Союза. Около 40 млрд. квт-ч электроэнергии потребляют эти станки. Больше 4,5 млн. т стружки образуется при резании металлов. Чтобы ее вывезти с территории заводов, требуется много автомобилей. Если бы обрабатывать металл без образования стружки и весь его расходовать в дело, можно было бы дополнительно выпустить свыше 5—6 млн. автомобилей «Москвич» или около 300 млн. велосипедов.

Таковы некоторые цифры.

На протяжении столетий машины строят из металла, и этому учат молодые поколения Когда я был еще студентом, меня тоже учили строить машины из металлов и сплавов. Теперь я сам читаю лекции в институте по расчету и конструированию машин и пишу учебники; как и все мои коллеги, я убежденно утверждал, что машины следует создавать металлическими. Но мое мнение изменилось после того, как наши друзья-химики сделали нам чудесный подарок — машиностроительные пластмассы. Правда, в первое время, когда из (пластмасс делали хрупкие стаканчики, ручки для зубных щеток, игрушки и коробочки, мы не верили, что такой материал пригодится для деталей машин. Робкие шаги в этом направлении сопровождались и робкими названиями новых материалов. Их называли даже несколько пренебрежительно — заменителями. А теперь из них делают заклепки и болты, кузова и целые узлы машин, пружины и гребные винты, рычаги, ремни, шестерни, храповые .колеса, кронштейны, баки. Даже в искусственных спутниках Земли многие детали сделаны из пластмасс. ,

Все это изготовляется быстро — простыми способами: прессованием, отливкой, литьем, причем продукция порой обходится в 10 раз дешевле, сильно сокращается объем машиностроительных работ.

Некоторые детали встречаются в каждой машине: подшипники, вкладыши или втулки, на которые опираются валы или оси. Их изготовляли из разнообразных металлов. И не все они выдерживали тяжелые условия работы. Подбирали наиболее подходящие оплавы. Для простых подшипников применяли вкладыши из антифрикционного чугуна. Так называется чугун с повышенным содержанием графита. Но вкладыш из такого чугуна нельзя применять во всех подшипниках. Они не воспринимают большие нагрузки и скорости, поэтому много вкладышей изготовляют из бронзы, баббита и других сплавов, выдерживающих большие давления. Условия работы подшипников очень тяжелые, поэтому многие машиностроители скептически смотрели на то, чтобы капроновые или другие пластмассовые вкладыши могли заменить металлические сплавы.

— Разве может выдержать чулочный капрон нагрузку, которую не выдерживают металлы? И пробовать не стоит. Пустая затея, — говорили они.

На фото в заголовке показан один и тот же узел, но верхний состоит из металлических деталей, а нижний из пластмассовых. Вместо 30• металлических деталей узел текстильной машины состоит теперь из 15 деталей, выполненных из нагретого и спрессованного капрона.

А когда попробовали, то оказалось, что капроновые детали подшипников, например, превзошли ожидания. Они служили не 1—2 месяца, как металлические, а стояли 3—6 месяцев. Это сравнение для пластмасс еще неравное. Металлические вкладыши подшипников изготовлялись не меньше столетия—'накоплен громадный опыт,—а пластмассовые— всего несколько лет. Чем же объяснить победу, например, капрона над металлом? Главйым образом его физико-механическими свойствами. У него удовлетворительная вязкость при низких температурах, небольшой коэффициент трения о металлы, высокая сопротивляемость истиранию, способность переносить ударные нагрузки, впитывать смазку, работать даже без смазки при трёнии скольжения.

Металлические подшипники не могут работать хорошо, если они изготовлены неточно, имеют шероховатую поверхность. Для капроновых подшипников не требуется столь высокая точность изготовления и обработки. Податливость капрона устраняет концентрацию нагрузок на малых участках и, подобно подушке, приспосабливается к любой форме опорной поверхности «ала, увеличивая площадь контакта.

Перед нами «книга профессора в. А. Добровольского «Детали машин». Она издана в 1950 году, в этой книге рекомендуется выбирать для стального шипа, работающего в чугунном вкладыше, давление от 15 до 25 кг/см². Иными словами, каждый квадратный сантиметр чугунного екладыша может быть нагружен не больше 15—25 кг. Не прошло и восьми лет со дня издания «йиги, а какие успехи достигнуты в технике! Текстолитовые подшипники уже «признаны всеми. Они выдерживают нагрузку до 2 500 кг/см²! Миллион килограммов может воспринять подшипник диаметром 160 мм и длиной 250 мм!

Когда подшипники с вкладышами из текстолита поставили на прокатные станы, потери Ьнергии на трение сократились на 25% и уменьшился расход смазки. И прослужили они многие месяцы, бронзовые же вкладыши приходилось менять через несколько дней. Во время замены вкладышей обычно машина простаивает и не дает «продукции. На восстановление работоспособности машины требуется дополнительный труд и материалы. Когда применяют текстолитовые подшипники, снижается простой прокатных станов, увеличивается выпуск металла.

Много неприятностей приносит вибрация деталей. Она вызывает даже аварии океанских пароходов, самолетов, поез-

Такал пластмассовая выступоременная передача заменяет ре-меннгпо и цепную.