Maretjalid lennukiehitamisel

Dikarev, Sergey

Maretjalid lennukiehitamisel (0)

Tallinna Majanduskool - Materjaliteadus - Tehnomaterjalid

1 Hindamata

Sergei Dikarev
maretjalid lennukiehitamisel
referaat
Õppeaines: tehnomaterjalid
Mehaanikateaduskond
Õpperühm: TI 21(B)
Juhendaja : lektor Annika Koitmäe
Esitamiskuupäev: 23.03.2015
Allkiri :....................................
Tallinn 2015

Sisukord

1.Mis on lennuk? 2
2.Alumiiniumsulamid 3
2.1Duralumiinium 4
2.2Survetöödeldud alumiiniumsulamid 5
3.Magneesiumisulamid 6
4.Terased 6
5. Titaan 7
6.Komposiitmaterjal 9
7.Komposiitmaterjalide miinused 12
8. Viidatud allikad 13
1. Mis on lennuk? 3
2. Alumiiniumsulamid 4
2.1 Duralumiinium 4
2.2 Survetöödeldud alumiiniumsulamid 4
3. Magneesiumisulamid 6
4. Terased 7
5. Titaan 8
6. Komposiitmaterjal 10
7. Komposiitmaterjalide miinused 14
8. Viidatud allikad 15

Mis on lennuk?

Lennuk (varem ka aeroplaan) on õhust raskem, inimest kandev lendav seadeldis, mis püsib õhus kandepinna ehk tiiva tekitatud aerodünaamilise tõstejõu toimel ning millel on tõmmet tekitav jõuseade.
Lennuki peamised osad on tiib, kere , kiil, stabilisaator , jõuseade ja telik , sõjalennukitel on ka relvastus. Lennukid liigituvad sõltuvalt kandepindade arvust ja paiknemisest: monoplaan, biplaan , vaidtiib, part -lennuk, tandemtiiblennuk.
Kandevkonstruktsiooni (lennuki plaaneri) ehitusmaterjali järgi jaotuvad lennukid puit-, metall -, komposiit - ja segakonstruktsiooniga lennukiteks. Metall-lennukid valmistatakse peamiselt kergmetallide alumiiniumi ja titaani sulamitest. Komposiitkonstruktsiooniga lennuk on valmistatud polümeervaikudega immutatud klaas-, süsinik-, kevlar - või muude kiudude baasil vormitud komposiidist.
Kaasaegses lennukites kasutatakse erinevaid materjale, kuid kõige sagedamini - alumiiniumi ja magneesiumi sulamid ning erinevaid teraseid, titaani ja tema sulameid . Lisaks metallilise materjalidele kasutatakse ka mittemetallist (kummist, plastist jne).
Joonis 1. Lennuk

Alumiiniumsulamid

Alumiinium on keemiline element järjenumbriga 13. Alumiinium on hõbevalge, pehme, plastne metall. Alumiiniumil on metalli kohta märkimisväärselt väike tihedus ja hea vastupidavus korrosioonile. Alumiinium ja selle sulamid on olulised lennunduses ja muudes transpordisektorites. Kõige kasulikumad alumiiniumiühendid on oksiidid ja sulfaadid . Alumiiniumi sulamise meetodiga teiste metallidega (vask, magneesium, mangaan , jne) ja vastavalt selle termotöötlusega saadakse sulameid, mis on palju kordi tugevamad kui alumiinium.

Duralumiinium

Suurem grupp ülitugevast alumiiniumisulamist, mis sisaldavad põhikomponendina vase, on tuntud kui duralumiinium. Puhta alumiiniumi suhteliselt kõrge korrosioonikindlus on põhjustatud oma pinnal oksiidikihi olemasolekust. Ta tekkib kiiresti alumiiniumi ja hapnikku koosmõju tõttu. Erinevad lisandid tuuakse alumiiniumisse, et levitada temale vajalikke mehaanilisi omadusi, mis rikkuvad selle pinna ühtsust, sellepärast sulamites ei ole pideva ja tiheda oksiidikihi nagu puhtas alumiiniumis, mis vähendab tema korrosioonikindlust. Olenevalt valmistusviisist, kõik alumiiniumisulamid jagunevad survetöödeldute ja valatute sulamiteks. Survetöödeldud sulamid toodakse erinevate pooltootede kujul: lehed, profiilid , plaadid , torud, latid, sepised, juhtmed jms. Lehed võivad olla plakeeritud ja mitte plakeeritud. Plakeerimise meetod koosneb sellest, et sulamist plaadile mõlematelt poolt pannakse puhtast alumiiniumist lehte ja seejärel plaat allutatakse kuumvaltsimisele, mille käigus alumiiumist lehte keevitatakse. Plakeerimist tehakse korrosioonikindluse suurendamiseks .

Survetöödeldud alumiiniumsulamid

Survetöödeldud alumiiniumsulamid korrosioonikindluse järgi võivad olla jagatud kaheks rühmaks . Esimesse rühma kuuluvad sulamid suhteliselt kõrge korrosioonikindlusega - need sulamid, mis ei sisalda vaske, näiteks: AlMn, AlMg ja teised, samuti plakeeritud sulamid nagu duralumiinium AlMgSi, mida kasutatakse helikopteri labade ja osade valmistamiseks. Teisse rühma kuuluvad mitte plakeeritud sulamid madala korrosioonikindlusega ja sepistatud sulamid AlNi, AlFe, AlTi ja teised. Valusulamitel on erinev korrosioonikindlus. Sulamid AlSiCuMg, AlMg, sisaldavad vaske ja nende korrosioonikindlus on väike. Hea vastupidavus on sulamil: AlSiMg. Kuumuskindlatel sulamitel nagu AlCuMnNi on vähendanud korrosioonikindlus. Alumiiniumi valusulamite korrosioonikindlus sõltub mitte ainult sulami koostisest aga ka poorsusest. Alumiiniumisulamid kasutatakse laialdaselt õhusõidukite ja helikopterite tööstuses tiivade, kere ja saba valmistamiseks (stabilisaator, kiilud, roolid). Selleks kulutatakse umbes 60 ... 90% alumiiniumisulameid kogu sulamitest, mida kasutatakse õhusõiduki ehituses. Samuti neid kasutatakse needide, roolite, käiguvahetuse, propellerite, salongi viimistluse ja seadmete tootmiseks.
Joonis 2. Alumiiniumisulamid

Magneesiumisulamid

Tänu madala mehaanilisele tugevusele ja madala korrosioonikindlusele ei kasutata puhast magneesiumit lennukite tööstuses. Õhusõiduki konstruktsioonites peamiselt kasutatakse magneesiumi valusulamitest detaile. Suur eelis võrreldes teiste sulamitega on nende väike kaal ja tihedus on 1.76. . . 2,00 g / cm3, mis on ligikaudu neli korda väiksem kui terases, ja 1,5 korda väiksem kui alumiiniumisulamites. Magneesiumsulamitest valatakse kompressorite korpuseid ja seadmeid, kartereid, karterite kateseid, puhurite korpuseid, õlipumba korpuseid, ratta osasid (piduritrumlid, piduriklotsid ja teised.), roolirattaid, šassii, võrade raame, aknaid, istmeid ja teisi õhusõidukite ja nende mootorite detaile.
Joonis 3. Õlipumba korpus

Terased

Lennukitööstuses kasutatake terase erinevaid tüüpe. Nende korrosioonikindluse järgi atmosfääritingimustes saab neid jagada kaheks rühmaks. Esimesse rühma kuuluvad süsinikterased: madala korrosioonikindlusega; neist valmistatakse kergelt ja keskmiselt koormatuid õhusõidukite, helikopterite ja mootorite detaile (torud, tihendid , puksid, poldid , põlved, käed). Sellesse rühma kuuluvad madallegeeritud terased ja neid kasutatakse šassiide, tiiva keevisosade, kere keevitatud sõrestikute valmistamiseks. Teisse rühma kuuluvad kõrglegeeritud terased. Nendel on suhteliselt kõrge korrosioonikindlus; neist toodakse otsiku osad, mootori otsad , kuuma gaasi sidesüsteemi turbokompressorid, väljalasketorud jms.
Joonis 4. Turbokompressor

Titaan

Titaan ja tema sulamid on väga väärtuslikude omadustega - kõrge tugevuse ja väiksema tihedusega, kui teras. Titaan ja tema sulamid on hästi töödelda kõiki teadaolevate mehaanilisi meetoditega. Neil on kõrge korrosioonikindlus ja ei vaja kaitset korrosiooni vastu atmosfääri tingimuses, jõe- ja merevees ning paljudes agressiivsetes keskkondades . Titaani ja tema sulamite kõrge füüsikalised ja mehaanilised omadused teevad neid asendamatu ehitusmaterjalidena, mõnede osade ja jõuallikate tootmiseks kaasaegsetes lennukides. Eriti titaani kasutatakse lennukimootorite ehituses.
Joonis 5. Lennuki mootor
Joonis 6. Propellerilabad

Komposiitmaterjal

Komposiitmaterjal ehk komposiit on kahest või enamast faasist (koostisosast) koosnev liitmaterjal. Faaside omadused ja orientatsioon on selgelt erinevad ja kontrollitavad. Komposiitmaterjal on heterogeenne, selle omadused (korrosiooni- ja kuumusekindlus, magnetilised omadused, jäikus , tugevus jne) on ette antud.
Tavaliselt on üks faasidest kõva ja tugev ning teine plastne ja elastne. Kõva faasi nimetatakse armatuuriks ja plastset - maatriksiks .
Joonis 7. Komposiitmaterjali kihid
Komposiitmaterjalide kasutusala lennukitööstuses on väga ulatuslik. Neid kasutatakse raskete lennukite osade ja mootorite tootmiseks (kompressorid).
Varem mudelid A310 ( Airbus ) ja B767(Boeing) sisaldasid ainult 5-6% klaaskiust. Aga aastal 1986, uuendati A310-200 konstruktsiooni, mis aitas parandada kütusekulu efektiivsust .
Joonis 8. Komposiitmaterjalide osa massist
Lennukites A320, A340 ja B777 kasutati 10-15% massist komposiitmaterjale. Kahe ettevõtete kaasaegsetes õhusõidukites A350 (joonis 9) ja B787 Dreamliner (joonis 10), komposiitmaterjalide osakaal massist rohkem kui 50%. A350 konstruktsioonis on 52% kompositmaterjale massist, 20% - alumiinium, 14% - titaan, 7% - teras, 7% - ülejäänud. Lennukis B787 on sarnane suhe: 50% - komposiitmaterjalid , 20% - alumiinium,15% - titaani, 10% - teras 5% - ülejäänud.
Joonis 9. Вoeing 787 Dreamliner
Joonis 10. Airbus A-350
Jooniselt on selgelt nähtav tiiva painutus põhjustatud osade elastsuse tõttu, mis on valmistatud komposiitidest. Komposiitist paindlikul tiival on parimad aerodünaamilised omadused.
Joonis 11. Komposiitmaterjalid МS-21 lennukis

sinine – metall

oranz - süsinikkiu komposiidid

kollane – klassikiu komposiidid

Komposiitmaterjalide miinused

Lisaks mitmetele positiivsetele omadustele, komposiitmaterjalidel on ka üsna palju puudusi, mis piiravad nende levitamist ja kohaldamist.
Kõrge hind, sest on vaja kasutada erinevaid kalleid seadmeid ja tooraineid.
Madal sitkus põhjustab turvavaru teguri suurendamist. Lisaks sellele, väike sitkus põhjustab komposiitmaterjalidest toodete kõrget vigastamise võimalust ja on suur tõenäosus varjatud defektide tekkimiseks.
Komposiitmaterjalidest toodeid on raske remontida ja nendel on kõrge ekspluatatsiooni hind.
Joonis 12. Lennuk IL-476 (IL-76МD-90А)
Joonis 13. Lennuk Tu-204

Viidatud allikad

(Mirgazetdinova, 2012) http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/1517/%D0%90%D0%B2%D0%B8%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5

(Osnovnyie-konstruktsionnyie-materialyi, 2014) http://bookucheba.com/tehnika-aviatsiya/osnovnyie-konstruktsionnyie-materialyi-14496.html

http://et.wikipedia.org/wiki/Komposiitmaterjal

http://et.wikipedia.org/wiki/Lennuk

http://et.wikipedia.org/wiki/Alumiiniu m

.DOCX Laadi alla originaalfail 13 lk · .docx · 11 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 13 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2015-04-08 Kuupäev, millal dokument üles laeti

11 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Sergey Dikarev Õppematerjali autor

komposiit sulamid komposiitmaterjal korrosioonikindlus survetöödeldud duralumiinium lennukid

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

docx

Materjalid lennuehituses läbi aja

MATERJALID LENNUEHITUSES REFERAAT Õppeaines: Tehnomaterjalid Transporditeaduskond Õpperühm: AT 11 Juhendaja: lektor Annika Koitmäe Esitamiskuupäev:................ Üliõpilase allkiri:................. Õppejõu allkiri: .................. Tallinn 2015 SISUKORD SISUKORD....................................................................................................................1 SISSEJUHATUS............................................................................................................3 1. LENNUMATERJALIDE AJALU

Tehnomaterjalid

pdf

Metallide Tehnoloogia 1 Referaat

TTÜ EESTI MEREAKADEEMIA Üld- ja alusõppe keskus MATERJALIÕPETUS Referaat õppeaines Metallide tehnoloogia, materjalid I Kadett: Andrei Lichman Õppejõud: Paul Treier Rühm: MM42 Tallinn 2015 SISUKORD 1. Metallide kristalliline struktuur ............................................................................. 3 2. Kristallvõre tüübid ....................................................................................................... 3 3. Kristalliseerumine ....................................................................................................... 4 4. Materjalide füüsikalised, tehnoloogilised ja mehaanilised omadused ...... 5 4.1. Materjalide füüsikalised omadused ............................................................................ 5 4.2. Materjalide tehnoloogil

Metalliõpetus

doc

Tehnomaterjalid eksam

Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused?  Tihedus  Sulamistemperatuur  Soojuspaisumine  Soojusjuhtivus  Elektrijuhtivus  Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused?  Tugevus  Kõvadus  Sitkus  Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused?  Valatavus  Survetöödeldavus  Sepistatavus  Termotöödeldavus  Keevitatavus  Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused?  Korrosioonikindlus  Kulumiskindlus  Pinnaomadused  Tulekindlus  Soojuspüsivus  Ohutus  Keskkonnasõbralikkus 5. Millised on materjalide mehaaniliste omaduste määramise meetodid?  Tõmbeteim  Väsimusteim  Löökpaindeteim  Kõvaduskatse 6. Milliseid materjalide omadusi määratakse tõmbeteimiga? Tõmbeteimiga

tehnomaterjalid

pdf

Rakenuskeemia konspekt

Rakenduskeemia Tähtsamate metallide keemia. Metallisulamid. Metallide füüsikalised ja keemilised omadused. VL.0334 Metsandus Metsandus-- ja maaehitusinstituut Metallide reageerimine hapetega, leelistega ja veega. (MI) Redoksreaktsioonid. 2 AP Metallide korrosioon ja korrosioonitõrje. VL.0558 Tehnikainstituut (TE) Elektrokeemia alused: Keemilised vooluallikad, galvaanielement, elektrolüüs. 1.5 AP Puidukeemia. Ehitusmaterjalid. Sergei Jurts Jurtsenko ([email protected] [email protected])) ([email protected] [email protected])) Analüütiline keemia

Rakenduskeemia

pdf

Lennukite materjalid

Karl Sepp MATERJALID LENNUKIEHITUSES Õppeaines: Tehnomaterjalid Transporditeaduskond Õpperühm: AT 31b Juhendaja: A. Koitmäe Esitamiskuupäev:……………. Allkiri:………………………. Tallinn 2014 SISUKORD Sissejuhatus ......................................................................................................................................3 1. Puit lennukid ........................................................................... Error! Bookmark not defined. 2. Metallidest lennukid ..................................................................................................................5 2.1 Alumiinium ........................................................................................................................5 2.2 Teras ...............................................

Tehnomaterjalid

docx

Alumiiniumi referaat

Janno Reilik ALUMIINIUM REFERAAT Õppeaines: TEHNOMATERJALID Mehaanikateaduskond Õpperühm: MI11 Juhendaja: lektor Annika Koitmäe Esitamiskuupäev: 29.10.2014 Üliõpilase allkiri:……………. Õppejõu allkiri: …………….. Tallinn 2015 SISUKOR SISSEJUHATUS........................................................................................................................................3 1. ALUMIINIUM.......................................................................................................................................4 1.1.Tootmine..........................................................................................................................................4 1.2.Ajalugu................

tehnomaterjalid

docx

Alumiiniumi kordamine

1. Alumiiniumi leidumine looduses, alumiiniumi füüsikalised omadused. Al on hapniku, H ja Si järel 4. kohal olev aine maakoores, ligikaudu 8% , kõige enam levinud met-line komponent. Esineb peamiselt boksiidis - liitkivimid (Al2O3 ) ja alumosilikaatides - päevakivides. Boksiit koosneb järgmistest oksiididest: Al2 O3 50 60 %; Fe2O3 3 30 % ; SiO2 1 -7 %; TiO2 1 -5 % Peamisteks esindajateks on ortoklass K[ Al2O3]. Al kuulub savide ja paljude teiste mineraalide koostisse. Põhilised leiukohad on Venemaal, Jamaikal ja Austraalias Tihedus on 2,69 kg/dm, sulamistemperatuur 658 ºC, keemistemperatuur ca 2500 º C. Hea soojus- ja elektrijuht Puhas Al on pehme ja sitke ning hästi vormitav. Al pinnale moodustub oksiidikiht paksusega 0,00001 mm, mis kaitseb korrosiooni eest. Kasutatakse terastes legeeriva komponendina kontsentratsiooniga ca 0,05% Korrosioonikindlus merevees. Merevesi sisaldab kloori, mis soodustab korrosiooni. Korrosiooni vältimiseks kasutatakse AlMg sulameid ehk mer

Keemia

doc

Metallide tihetusestt ja mu selline jutt

Materjali õpetus Malm Malmideks nimetatakse terastega võrreldes suurema süsinikusisaldusega (üle 2,14%) rauasüsinikusulameid. Malmid liigitatakse süsiniku oleku järgi kahte gruppi: 1) malmid, kus kogu süsinik on seotud olekus tsementiidis (Fe3C). Need on seotud süsinikuga malmid e. valgemalmid; 2) malmid, kus kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus grafiidina. Need malmid on tuntud grafiitmalmidena (tuntumad neist on hallmalmid). Suure süsinikusisalduse tõttu on malmi struktuuris kõva ja habras eutektikum ledeburiit (valgemalmis) või süsinik grafiidina (libleja, keraja või pesajana). Nii ledeburiit kui ka grafiit teevad malmi hapraks, mistõttu ei saa ühtki malmiliiki survetöödelda sepistada, valtsida jne. Seepärast kasutatakse malmi valusulamina. Kõige rohkemkasutatakse selleks otstarbeks alaeutektoidse koostisega hallmalmi. Sellisel malmil on suure süsinikusisalduse tõttu terasega võrreldes madalam sulam

Kategoriseerimata

Rohkem sarnaseid