Buxoro davlat universiteti a. N. Murtazoyev texnik mexanika

3. Mashinasozlikda ishlatiladigan asosiy materiallar va ularni tanlash

Mashinasozlikda ishlatiladigan materiallarning xili juda ko’p bo’lib, ularni uch gruppaga bo’lish mumkin: 1) qora metallar; 2) rangli metallar; 3) metallmas materiallar. Bulardan eng ko’p ishlatiladigani qora metallar – po’lat va cho’yandir.

Qora metallarning ko’p ishlatilishiga sabab shuki, ular mustahkam bo’lish bilan birga, nisbatan arzon turadi. Qora metallarning salbiy tomoni zichligi katta bo’lib, korroziyaga uncha chidamli emasligidir.
Mashinasozlikda ishlatiladigan asosiy materiallarning kimyoviy tarkibi va xossalari metallshunoslik va boshqa maxsus kurslarda o’rganilganligi sababli bu yerda ularni tanlash masalalari haqidagi, shuningdek, so’nggi yillarda keng ko’lamda ishlatila boshlagan plastmassalar haqidagi ma’lumotlargina bayon etiladi.
Mashinalar loyihalashda ularning detallari uchun material tanlash muhandis-konstruktorning eng mas’uliyatli vazifalaridan biridir.
Mashina detallari uchun material tanlashda uning faqat xossalarigagina ahamiyat bermay, balki buni har tomonlama o’rganish lozim. Material tanlashdagi asosiy talab shuki, tanlab olingan material avvalo, detalning ishga layoqatli bo’lishini ta’minlashi hamda nisbatan arzon turishi kerak. Bu talabni hamma vaqt ham osonlikcha qondirib bo’lmaydi, chunki, odatda, mustahkam, puxta, sifatli materiallar qimmat turadi. Shunday ekan, material tanlashda yanglishmaslik uchun ulardan bir necha xilini tanlab, ularni hisoblab ko’rgan ma’qul. Masalan, diametri 100 mm va aylanish chastotasi 5000 min^-1 bo’lgan shkivni cho’yandan yoki alyuminiy qotishmasidan tayyorlash mumkin. Alyuminiy qotishmasi cho’yanga qaraganda ikki marta qimmat turadi. Lekin alyuminiy qotishmasi stanokda cho’yanga qaraganda 8 – 10 marta tez ishlanadi. Natijada alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan shkiv cho’yandan tayyorlangan shkivga qaraganda 25 % arzon bo’ladi. Ko’rinib turibdiki, tannarxi qimmat bo’lsada, alyuminiy qotishmasidan shkiv tayyorlash cho’yandan tayyorlashdagiga qaraganda foydalidir. Bordiyu detalga nisbatan qo’yilgan hamma talabga ham javob beradigan material tanlash mumkin bo’lmasa, u holda eng zarur talablarni qondiruvchi materialni olish lozim. Quyilgan talablarni qondirish uchun ayrim hollarda, bir detalning o’zi turli materiallardan ishlanishi ham mumkin. Masalan, gidroturbinalarning parragi avvalo mustahkam, qolaversa korroziyabardosh bo’lishi kerak. So’nggi yillargacha bu maqsadda yuqori sifatli zanglamas, ammo qimmatbaho po’lat ishlatilar edi. Hozirgi vaqtda bunday parraklar oddiy uglerodli po’latdan tayyorlanib, ularning sirtiga zanglamas po’lat qoplanmoqda, natijada kattagina mablag’ tejalmoqda. Yana bir misol. Ma’lumki, tishli g’ildirak tayyorlash uchun ishlatiladigan materialning asosiy massasi uning tanasiga ketadi. Holbuki, tishli g’ildirak tanasiga to’g’ri keladigan kuchlanish tishlariga to’g’ri keladigan kuchlanishning juda ham oz qismini tashkil etadi. Ana shu nazarda tutilib, Toshkent-politexnika institutining "Mashina detallari" kafedrasida tishli g’ildirakning yangi turi yaratildi. Bu g’ildirakniig tanasi arzon turadigan cho’yandan, tishli gardishi esa sifatli po’latdan yasalib, ular elastik material vositasida bir-biriga ulanadi. Bunday g’ildiraklar etarli darajada chidamli bo’lishi bilan birga, ishlash vaqtida paydo bo’ladigan shovqin odatdagi tishli g’ildiraklardagiga qaraganda birmuncha kamdir.
Shunday qilib, lozim bo’lgan taqdirda, bir detalning o’zini bir necha xil materialdan tayyorlashni tavsiya etish ham mumkin ekan.
Buning uchun detalning ishlash sharoitini detalga nisbatan qo’yilgan talablar va materiallarning xossalarini yaxshi bilish kerak.
So’nggi yillarda mashinasozlikda plastmassalar deb ataladigan materiallardan keng ko’lamda foydalanila boshlandi. Qora metallar o’rnini asta-sekin plastmassalar egallamoqda. Agar 1930 yilda butun dunyoda atigi 0,1 mln. t plastmassa tayyorlangan bo’lsa, 1960 yili uning miqdori 7 mln. t ga etdi. Keyingi vaqtda olib borilgan tekshirishlar shuni ko’rsatdiki, 1967 yili butun dunyoda jon boshiga 4,3 kg plastmassa, 17,6 kg temir, 1,3 kg boshqa metallar to’g’ri kelgan bo’lsa, 2000 yilda aholining o’sishi ham hisobga olinganda; jon boshiga to’g’ri keladigan plastmassa miqdori 211 kg ni, temir miqdori 41 kg, boshqa metall miqdori esa 13,6 kg ni tashkil etadi. Bu degan so’z; kelgusida plastmassalar sanoatning hamma tarmoqlarida, shu jumladan mashinasozlikda ham, asosiy material bo’lib qoladi, demakdir.
Binobarin, plastmassalardan mashina detallari uchun material sifatida foydalanish masalalariga alohida e’tibor berish lozim. Hozirgi zamon kimyo fanining rivojlanishi mashinasozlikda ishlatiladigan detallar uchun engil, mustahkam, texnologik nuqtai nazardan qulay, eyilishga chidamli va boshqa bir qator xossalarga ega bo’lgan materiallar ishlab chiqarishga imkon beradi.
Plastmassalarning afzalliklaridan yana biri shuki, juda murakkab shaklli detallar ham yuqori unumli ravishda bosim ostida quyish, shtamplash, purkash usullari va boshqa usullar bilan tayyorlanishi mumkin.
Mashinasozlikda ishlatiladigan plastmassalar termoplastlar (termoplastik plastmassalar) va reaktoplastlar (termoreaktiv plastmassalar) deb ataladigan ikki gruppaga bo’linadi.
Termoplastlarga xos xususiyat shundan iboratki, ular suyuqlantirilib, so’ngra sovitilgandan so’ng suyuqlantirishdan oldingi xossalari tiklanadi. Demak, bunday material chiqindilarini, o’zdan yasalgan eski detallarni qayta suyuqlantirib, yangi detal tayyorlash mumkin. Reaktoplastlar suyuqlantirilib, so’ngra sovitilgandan keyin ularning dastlabki xossalari tiklanmaydi. Birinchi gruppaga - har xil poliamidlar, hamma turdagi kapralonlar, poliuretanlar poliformaldegid, polikarbonat, polipropilen, polivinilxloridlar, polietilen, ftoroplastlar kabi materiallar kiradi. Ikkinchi guruhga har turli tekstolitlar, voloknitlar va yog’och qatlamli plastiklar (DSP) kiradi. Ancha keng tarqalgan plastmassalarning turlari, ular chegaraviy va ruxsat etilgan kuchlanishning qiymatlari haqidagi asosiy ma’lumotlar 1-jadvalda keltiriladi.
Plastmassalarning qora metallarga nisbatan asosiy kamchiligi shundaki, birinchidan ularning mustahkamligi etarli darajada bo’lmaydi, ikkinchidan, vaqt o’tishi bilan tashqi muhit ta’sirida mexanikaviy xossalari, ba’zan esa detalning o’lchamlari o’z-o’zidan o’zgaradi. Ammo kimyo fanining tobora rivojlanishi bu kamchiliklarni bartaraf qilishga imkon berishi muqarrar. Shuning uchun plastmassadan tayyorlangan detalning biror kamchiligi sezilsa, uni butunlay ishlatmaslik noto’g’ri. Aksincha, aniqlangan kamchilikni bartaraf qilish choralari ko’rilishi kerak.
18.1-jadval

Plastmassaning nomi	Mustahkamlik chegarasi, MPa				Ruxsat etilgan kuchlanishlar
	ez	v	eg	[ez]		[]	[eg]	[0]	[n]
K-15-2; K-17-2; K-18-2; K-19-2; K-20-2; K-11-0-2 tipidagi kukunlar ………………… 1, 2, 3 – fenolit ………… Voloknitlar ………………. Tekstolitlar ……………… Kapron ………………….. 68, 54 poliamidlar ………. AK-47 poliamidi ………… Polivinilxlorid ………… Polistirol ………………… Polipropilen …………… Poliformaldegid ………… Polikarbonat …………….	90 160 140 230 70 80 85 85 90 70 130 77	40 45 30 70 60 50 55 50 40 35 60 70	70 55 80 100 80 70 100 100 80 60 100 85	60 120 100 150 35 40 42 42 46 35 65 35		30 35 18 45 30 25 27 25 20 17 30 35	50 40 60 65 40 35 50 50 40 30 50 42	15 10 15 20 17 15 16 12 8 12 12 10	7 7 7 12 4 5 6 5 4,5 3 5,5 5