Трудове навчання 6 клас (для хлопців) - Б.М. Терещук

Розділ. 1 Основи матеріалознавства

 

Тема 1.1. Види та призначення конструкційних матеріалів. Тонколистовий метал та дріт

 

§ 3. ПОНЯТТЯ ПРО ВИГОТОВЛЕННЯ ДРОТУ, ЙОГО ВИДИ ТА ВЛАСТИВОСТІ

 

1.  Пригадай технологію виробництва тонколистових матеріалів на прокатних станах.

2.  У якому стані перебуває метал при прокатуванні?

3.  Які властивості конструкційних матеріалів ти знаєш? У чому їх сутність?

4.  Для чого необхідно знати властивості конструкційних матеріалів?

Для передачі електричної енергії на великі відстані, прокладання електромереж, виготовлення деталей для авіаційної та космічної техніки, конструювання різних інструментів і пристосувань, предметів домашнього вжитку та в багатьох інших випадках застосовують дріт (мал. 27).

Найбільшого поширення набуло використання стального, мідного та алюмінієвого дроту. Його виготовляють спеціальні машини у вигляді тонкої, гнучкої металевої нитки.

Дріт діаметром понад 5 мм виготовляють прокатуванням розжареної заготовки на спеціальних прокатних станах, а меншого діаметра - волочінням (мал. 28).

Дріт, який утворюється в результаті прокатування на прокатних станах, називають катанкою. Таким способом можна виготовляти дріт круглого, прямокутного, квадратного, шестигранного та інших профілів (мал. 29).

Мал. 27. Застосування дроту

 

Мал. 28. Виготовлення дроту: а - прокатування; б - волочінням

Мал. 29. Профілі дроту

Довгий та тонкий (малого перерізу) шмат дроту називають ниткою.

Профілем, виробу називають форму його поперечного перерізу.

Дріт з точнішими технічними характеристиками оброблюваної поверхні та необхідного профілю, ніж катаний, виготовляють на волочильних машинах (мал. 30).

Для цього застосовують спеціальні пристрої - алмазні волоки (мал. 31).

У результаті такої технологічної операції можна отримати виріб у вигляді дроту або смуги із точно визначеним поперечним перерізом, високою точністю обробки поверхні та іншими високоякісними технічними характеристиками, які досягаються тільки завдяки такій технології (мал. 32).

При цьому можна отримати дріт з діаметром менше 0,01 мм (мал. 33).

Мал. 30. Волочильна машина

Мал. 31. Алмазні волоки

Мал. 32. Волочіння дроту: а - загальний вигляд технологічної операції; б - схема волочіння

Мал. 33. Профілі дроту, виготовленого волочінням

Мал. 34. Схема волочіння з калібруючою оправкою

Щоб виготовити дріт більш точних розмірів і поверхню вищої якості, під час його протягування через останній отвір застосовують калібруючі оправки (мал. 34).

Окремі нитки мідного дроту, утворені таким самим способом, як і алюмінієвого, можуть скручуватись у джгути, покриватись ізоляційною оболонкою або виготовлятися без неї (мал. 35).

Виробництвом дроту на підприємствах займаються висококваліфіковані робітники. Вони повинні добре знати технологічний процес виготовлення дроту на прокатному стані, волочильних машинах, властивості різних конструкційних матеріалів з металу, їхнє призначення та застосування, умови праці та відпочинку. При виготовленні виробів слід обов’язково враховувати призначення майбутнього виробу, умови його використання, термін експлуатації тощо, добираючи метали з певними властивостями.

З 5-го класу ти знаєш, що конструкційним матеріалам притаманні певні фізичні, механічні та технологічні властивості.

Термін «фізичний» походить від грецького слова, що означає «природний». До фізичних належать уже відомі тобі такі властивості, як колір, блиск і запах. Визначальним у цих поняттях є термін властивість, тобто здатність певного матеріалу проявляти чи обумовлювати його схожість з іншими матеріалами або відмінність від них.

Наприклад: світлий колір алюмінію відрізняється від жовто-червоного кольору міді, блиск нержавіючої сталі відрізняється від блиску звичайної чорної, звук від удару по мідному дзвону відрізняється від звуку від удару по бронзовому тощо.

Мал. 35. Види одножильного та багатожильного мідного дроту а - без ізоляційних оболонок; б - в ізоляційних оболонках

Здатність матеріалу проявляти певні зорові, смакові, слухові чи інші особливості під час взаємодії з оточуючим середовищем належить до фізичних властивостей.

Термін «механічний» у сучасному розумінні означає зв’язок з машинами, механізмами, механічними навантаженнями, які можуть бути спрямовані на певний об’єкт.

До механічних властивостей належить здатність конструкційних матеріалів витримувати зовнішнє навантаження або руйнуватися від його дії. Так, при конструюванні різних споруд необхідно передбачити, який метал потрібно використати, щоб конструкція, наприклад міст або багатоповерхова будівля чи телевізійна вежа, не зруйнувалась унаслідок великих навантажень тощо.

До технологічних властивостей належить здатність матеріалу змінювати форму під час обробки різальним інструментом, плавленням, пресуванням тощо.

Необхідно також знати, як легко обробляється певний вид металу або сплаву, який інструмент для їх обробки необхідно використати, чи довго виріб буде надійно працювати тощо. Відповідь на ці запитання можна дати за умови знання фізичних властивостей конструкційних матеріалів, від яких залежить прояв технологічних властивостей. До основних з них насамперед належать уже відомі тобі: міцність, твердість і пружність.

Міцність - властивість, що характеризує стійкість конструкційного матеріалу проти руйнування. З міцних матеріалів варто виготовляти конструкційні елементи, які підлягають значним навантаженням.

Твердість - здатність матеріалу чинити опір проникненню в нього іншого твердого тіла, наприклад знарядь обробки (ножиць, пилок, кусачок, стамесок, свердел, інших різальних інструментів). Знання твердості матеріалу має велике значення. Різальні інструменти для обробки, приміром, металу заточують з урахуванням цієї властивості. Що твердіший матеріал, то важче його обробляти, то більший кут загострення повинен мати інструмент.

Пружність - властивість матеріалу змінювати свою форму і не руйнуватися під дією навантаження та відновлювати її після припинення дії навантаження.

Заготовка зі сталі, наприклад, згинається (деформується) під дією сили й знову випростовується, або пружинить, після зняття навантаження. Тому з неї виготовляють конструктивні елементи, які підлягають значним навантаженням. Наприклад: корпуси океанських лайнерів, рами автомобілів, деталі верстатів, елементи будівель, мостів тощо.

Усі зазначені властивості обов’язково враховують при виготовленні виробів з металу.

Сучасні металообробні підприємства, на яких виготовляють дріт, обладнані складними машинами, які майже всі технологічні операції виконують без затрати фізичної праці людини. Називають такі машини автоматичними лініями. Керує роботою цих машин диспетчер за допомогою спеціального пристрою - диспетчерського пульта або комп’ютерної техніки (мал. 36).

Мал. 36. Автоматична (а) та напівавтоматична (6) лінії виробництва дроту

Для успішної роботи автоматичної лінії оператор повинен уміти визначати, у разі потреби, причини її зупинки або несправності та швидко ухвалювати рішення щодо їх усунення. Для цього фахівець має знати будову, принцип дії, призначення кожного складового елемента автоматичної лінії, уміти визначати причини несправностей та спосіб їх усунення, прийоми налаштування та регулювання лінії, її догляду та ремонту. Готують спеціалістів з робітничих професій у професійно-технічних навчальних закладах.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧНА РОБОТА № 2

Визначення видів та властивостей дроту

Обладнання, інструменти і матеріали: зразки дроту з алюмінію, міді, сталі завдовжки 100 мм та діаметром 2 мм, лінійка слюсарна, штатив, набір важків, шліфувальна шкурка, молоток слюсарний.

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомся зі зразками дроту.

2. Оброби поверхню кожного зразка шліфувальною шкуркою.

3. Визнач за кольором, який зразок дроту виготовлено з алюмінію; міді; сталі.

4. Закріпи почергово зразки дроту на штативі (мал. 37).

5. Підвісь до вільного кінця кожного зі зразків гирки масою по 50 г.

6. Зніми гирки зі зразків.

7. Порівняй, як відхилиться кожний зі зразків від попереднього положення.

8. Установи, який зі зразків має яку властивість.

9. Закріпи кожний із зразків у лещатах і шляхом згинання їх поблизу губок лещат постарайся зламати кожен.

10. Полічи, скільки однакових згинів треба виконати над кожним зразком, щоб він зруйнувався (відламався).

11.   Визнач, який із зразків має найбільшу гнучкість.

 

Мал. 37. Закріплення важків на дослідному зразку

 

12. Зроби кілька легких (однакової сили) ударів молотком по одному з кінців кожного зразка так, щоб його діаметр зменшився приблизно у 2 рази.

13. Зроби висновки та запиши їх у робочий зошит.

 - дріт, волочіння, прокатування, волок, оправка.

Волок - деталь прокатного стану у вигляді стрижня, що обертається навколо своєї осі на підшипниках, за допомогою якого нагрітому зливку надається певна форма.

Кування - надання металу потрібної форми биттям молотком або молотом чи натисканням пресом.

Оправка - пристрій для закріплення деталі та її формування під час обробки.

Рулон - згорнутий у трубку листовий метал, тканина, папір тощо. Сплющення - надання предмету плоскої форми здавлюванням, ударянням, натискуванням.

1. З яких матеріалів виготовляють дріт?

2. Для чого під час виготовлення дроту застосовують оправки?

3. Де застосовують дріт?

4. Який дріт називають катанкою?

5. Який процес називають волочінням?

6. Що спільного та в чому відмінність між способами виготовлення листових матеріалів та дроту?

Тестові завдання

    1. Установи відповідність між схемами способів протягування дроту та їхніми назвами.

1 поперечний

2 гвинтовий

3 поздовжній

2. Установи відповідність між зображеннями схем виготовлення дроту та назвами технологій.

1 прокатування

2 волочіння

3 штампування

4 пресування

5 протягування

 

 

3. Яким способом виготовляють дріт круглого, прямокутного, квадратного, шестигранного та інших профілів?

А прокатування

Б протягування

В волочіння

 Г усіма переліченими

Д правильної відповіді немає

4. Дріт якого діаметра отримують способом прокатування розпеченої заготовки на спеціальних прокатних станах?

А від 0,2 до 0,01 мм

Б до 2,0 мм

В до 8 мм

 Г понад 8 мм

5. На якому зображенні показано схему утворення профілю дроту волочінням із застосуванням калібруючих оправок?

6. Дріт якого діаметра можна отримати способом волочіння із застосуванням калібруючих оправок?

А від 0,2 до 0,01 мм

Б до 2,0 мм

В до 8 мм

Г понад 8 мм

7. Як називається здатність металу або його сплаву поновлювати форму після припинення дії на них зовнішньої сили?

А міцність

Б пружність

В пластичність

Г твердість

 






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.