Домашнее задание по "Материаловедению"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Кафедра МТ-8 "Материаловедение"

Домашнее задание №1

Вариант МД-13В

                                                        Выполнил:  студент группы                                                                         

                                                        Проверил:   доцент кафедры МТ-8
                                                                                                                                                             Л.П. Фомина                                                                                 

Москва, 2020

Техническое задание

Задание МД - 13 (в). Пользуясь «Марочником сталей и сплавов», выбрать марку стали для изготовления пластины тяжелонагруженной приводной роликовой цепи эскалатора (рис.1). Производство пластин серийное.

При выборе стали использовать данные согласно выданному варианту домашнего задания (табл.1): основные размеры пластины, предел текучести сердцевины σ0,2 (не менее), ударная вязкость KCU (не менее).

 Обосновать сделанный выбор стали, рекомендовать упрочняющую обработку пластины, которая обеспечит ее работоспособность в предлагаемых условиях.

[pic 1]

Рис. 1. Пластина тяжелонагруженной приводной роликовой цепи эскалатора:
 а – общий вид фрагмента приводной цепи; б – эскиз пластины

Таблица 1 - Исходные данные

ЭТАП 1. Определение особенностей работы изделия при эксплуатации, их анализ в соответствии с условиями задания.

Приводная роликовая цепь является наиболее распространенным видом цепей, применяемых в цепных приводах для передачи механической энергии от ведущего вала к ведомому. Относительная простота конструкции, возможность передачи широкого диапазона мощностей, высокий КПД, стойкость к агрессивным средам и различным видам загрязнений, высокая механическая прочность и долговечность способствовали применению приводных роликовых цепей во всех отраслях промышленности.

Приводная роликовая цепь состоит из пяти деталей: внутренняя пластина, ролик, наружная пластина, валик, и втулка.

На эскизе пластины есть два отверстия, которые необходимы для крепления вала и втулки роликов. Зоны отверстий будут являться зонами концентрации напряжений, то есть напряжения в этих местах будут максимальными.

Во время работы между соседними пластинами создается трение следовательно необходимо обеспечить износостойкость детали.

Пластина должна обладать высокой прочностью  и ударной вязкостью .[pic 2][pic 3]

При изготовлении данной детали нам понадобится сталь, имеющая разные механические свойства в отдельных зонах. Такой результат мы можем получить с помощью комплексной термической обработки металла, включающая в себя закалку и высокий отпуск.

Так как мы имеем места резкого перехода геометрии (концентраторы напряжений) и нам важно сохранить плоскостность получаемой детали, то при охлаждении пластины нельзя будет использовать скоростное охлаждение (охлаждение в воде).

ЭТАП 2. Выбор концентрации углерода, гарантирующей достижение требуемого уровня твёрдости при закалке стали.