Elemente de inginerie mecanică

CAPITOLUL 1

MATERIALE, ORGANE DE MAŞINI ŞI ÎNTREŢINERI TEHNICE

1.1. MATERIALE UTILIZATE LA LUCRĂRI DE ÎNTREŢINERE ŞI REPARARE A UTILAJELOR DIN FERMELE ZOOTEHNICE

1.1.1. Metale şi aliaje feroase.

Materialele care se folosesc în construcţia şi exploatarea utilajelor zootehnice sunt materiale metalice şi nemetalice. Materialele metalice sunt feroase (au la bază fierul) şi neferoase (au la bază alt metal ca: Al, Cu, Zn, Sn). Metalele se gasesc sub formă de aliaje: aliaje feroase şi aliaje neferoase.

Aliajele feroase sunt aliaje ale fierului Fe cu carbonul C, numite aliaje fier-carbon. Aliajele feroase care contin între 0,05% şi 1,7% carbon se numesc oţeluri, iar aliajele care conţin între 1,7% şi 6,67% carbon se numesc fonte. Aliajele Fier-Carbon se combina cu alte elemente ca: Si, Mn, S, P, Cr, Ni, Co, W, V, Cu, Al şi altele, formând oţeluri aliate sau fonte aliate.

Oţelurile se obţin din fonte albe prin retopire în cuptoare Siemens-Martin, în convertizoare şi cuptoare electrice, unde prin ardere, are loc micşorarea procentului de carbon la procentul dorit. Oţelurile sunt: oţeluri carbon şi oţeluri aliate. Oţelurile se toarnă în piese, sau se laminează-forjează. Oţelurile laminate sunt oţeluri carbon pentru construcţia de maşini, oţeluri pentru table, oţeluri pentru ţevi, oţeluri pentru scule, oţeluri pentru rulmenţi, oţeluri pentru arcuri, oţeluri beton, oţeluri rezistente la coroziune şi altele.

Fig. 1.1. Tipuri de profile din oţeluri laminate: 1. oţel rotund; 2. oţel semirotund; 3. oţel pătrat; 4. oţel hexagonal; 5. ţevi din oţel fără sudură laminate la cald; 6. oţel cornier cu aripi egale; 7. oţel cornier cu aripi inegale, în L; 8. oţel U; 9. oţel I (dublu T); 10. oţel T; 11. oţel lat; 12. tablă groasă; 13. oţel platbandă; 14. tablă ondulată.

Oţelurile laminate se livrează sub formă de profile (fig. 1.1), cum sunt: bare rotunde, semirotunde, pătrate, hexagonale, în formă de I, U, P, H, L, sau sub formă de tablă, benzi, ţevi, etc. Profilele au caracteristici principale: dimensiunile secţiunilor transversale şi masa specifică în kg/m.l, iar tablele: dimensiunile (lungimea, lăţimea şi grosimea), suprafaţa şi masa specifică în kg/m2.

1.1.2. Metale şi aliaje neferoase.

Metalele neferoase utilizate sunt: Cu, Al, Sn, Pb, Ni, Mg, Zn.

Cuprul (Cu), sau arama, are culoare roşiatică. Este maleabil, ductil, cu o foarte bună conductivitate termică şi electrică, cu rezistenţă mare la coroziune, cu temperatura de topire de 1084C. Se utilizează pentru confecţionare conductorilor electrici, pentru contactele aparatelor electrice, pentru conducte şi armături la maşini, ciocane de lipit, suflaiurile pentru sudură, etc. În aliaje cu Zn rezultă alama care are proprietăţi mecanice superioare cuprului. Alama se utilizează la confectionarea tablelor şi a diferitelor profile. Din alierea Cu cu Sn rezultă bronzul, care are o structură poroasă, ceea ce favorizează aderarea lubrifianţilor, deci e utilizat pentru execuţia lagarelor de alunecare.

Aluminiul (Al) are culoarea alb-argintie, se topeşte la temperatura de 658C. Are o conductibilitate electrică şi termică bună, de aceea e utilizat pentru conductori electrici. Se foloseşte în aliaje cu: Mg, Mn, Cu, Si, Zn, Ni.

Plumbul, staniul, nichelul, zincul au întrebuinţări minore.

1.1.3. Lubrifianţi.

Pelicula de lubrifiant, în condiţiile ungerii fluide, asigură preluarea sarcinii, eliminând contactul direct între suprafeţele metalice, reduce la minimum frecarea şi uzarea organelor de maşini, asigură o etanşare şi o amortizare vâscoasă, contribuie la transportul căldurii generate de frecare şi transportul particulelor rezultate din uzură.

Principalii lubrifianţi folosiţi sunt: uleiurile minerale şi unsorile consistente.

Uleiurile folosite pentru ungerea motoarelor, transmisiilor şi a instalaţiilor hidraulice trebuie sa aibă proprietăţile: onctuozitate bună (capacitatea de a forma un film continuu – peliculă), să adere la suprafeţele metalice, fluiditate, viscozitate, rezistenţă la oxidare, tendinţă redusă de spumare, capacitate detergentă, punct de congelare coborât, conductivitate termică mare, punct de inflamare ridicat, ş.a. Pentru motoarele cu ardere internă, principala caracteristică este viscozitatea. Uleiurile de calitate inferioară au indicele de viscozitate Dean-Davis (I. V. D. D) de 40, iar cele superioare 160.