阻燃防火材料-网上贸易平台 | | WAP浏览
服务热线:4006555305
当前位置: 首页 » 资讯 » 应用前沿 » 轨道车辆 » 正文

复合材料在工程车辆上的发展和应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-04-20   来源:复材在线   浏览次数:1072  分享到: 分享到腾讯微博
复合材料在工程车辆上的应用可谓是广泛。复合材料有着别的材料无法替代的优越性。

机械工程材料也可按用途分类,如结构材料(结构钢)。工模具材料(工具钢)。耐蚀材料(不锈钢)、耐热材料(耐热钢)、耐磨材料(耐磨钢)和减摩材料等。

机械工程材料也可按用途分类,如结构材料(结构钢)。工模具材料(工具钢)。耐蚀材料(不锈钢)、耐热材料(耐热钢)、耐磨材料(耐磨钢)和减摩材料等。由于材料与工艺紧密联系,也可结合工艺特点来进行分类,如铸造合金材料、超塑性材料、粉末冶金材料等。粉末冶金可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料,也可直接制造各种精密机械零件,已发展成一类粉末冶金材料。

目前工程机械尽管在发动机技术、底盘系统、操作环境等设施中不断改进,性能已有一定的提升,但仍存在许多薄弱环节。尤其是一些配件易疲劳磨损、密封性差等缺点,影响着整机的使用性能,尚需改进。目前各种机械配件基本上采用传统的各种合金钢,其优点有强度和弹性模量高、韧性好、各向受力均匀、可靠性高、对动载的适应性强以及设计计算理论成熟等,但重量大、机动性差、耐腐蚀性差、维修保养费用高等缺点也很明显,特别是重量大引起的一系列问题,如不良作业环境的适应性差、不利于机动灵活等等。

复合材料由于各组分材料在性能上协调作用,可以得到单组分材料无法比拟的优越性能,具有刚度大、强度高、重量轻等优点。根据基体不同大致可分为三类:金属基复合材料(MMC)、陶瓷基复合材料(CMC)和各种纤维增强的树脂基复合材料(FRP)。它们主要优点有:比强度和比模量高;化学稳定性优良;减摩、耐磨、自润滑性好;韧性和抗热冲击性好;有很大的材料设计自由度,具有耐烧蚀性、耐辐射性、耐蠕变性及特殊的光、电、磁效能。由于性能优异,在许多领域已得到广泛应用。但现今机械装备业中仅有密封及耐磨部件等少部分装置中采用了复合材料,因此研究如何将复合材料应用于工程机械从而改进现有机械的性能,有着重要的实际意义。

复合材料按用途可分为功能性和结构性两种,将功能性复合材料如耐磨、耐高温及防护性材料应用于机械零部件中,可延长部件的使用寿命,提高机械的使用性能;将结构性复合材料用于车体,由于它质量轻、强度和模量高,用作承力结构后可大大减轻车身重量,提高机械的作业效率和机动灵活性。据粗略计算,在一定的范围内机械重量尤其是工装重量每减少5%,作业效率可提高15%,燃油经济性可提高5%~10%,车身的机动性也可大大提高。

2、在车体、工作装置及部分零部件上的应用

1984年,碳纤维复合材料已成功地用于制造汽车的主动轴、弹簧、发动机盖、离合器磨擦片、支架推杆、制动盘及其总成等,但其存在易变形、磨损等缺点,采用碳纤维改性材料与金属基体的复合物,可提高使用寿命,降低维护和修理的费用。在保持原有的结构性能、不影响作业性能的情况下适当采用复合材料如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)做成车身骨架可使传统的钢质车身骨架减重,最多可减轻20% ~30%,这将提高机械车辆的机动性和作业效能。若由于作业要求需保持原有重量,也可在部分采用复合材料车身后加装其它设备。

传统的工装往往都是由合金钢制成,当机械有较长作业臂时如挖掘机,挖掘装置需自重较大。将复合材料应用于工装中,可以以较轻的重量取得相同的性能,这样,车体重心将更加稳固,在相同马力情况下,可以加大工作装置的尺寸,完成更多的工作量,提高了作业效率。例如,在挖掘机作业装置中,工作臂中斗杆属于强力结构件,需用能承受较大拉压应力和弯矩的材料。采用硼纤维增强铝基复合材料与合金钢相结合,重量减轻2/3,即可达到相同的力学性能指标。铲斗则可采用碳纤维增强金属基复合材料,既重量小,又不粘土、易于物料的自由流动、可设计性也得到提高。用石墨/铝复合材料制成的轴承重量可比巴氏合金减少一半,但摩擦系数却同样小且耐磨性、导热性优良。碳铜复合材料同样可作为自润滑轴承材料。在中等载荷及润滑条件下铝/石墨复合材料可代替铜基或锡基合金,具有更好的耐磨性。制动鼓传统用铸铁制造,但铸铁比重大,导热性差,用碳化硅颗粒增强铝合金金属基复合材料可用来解决这个问题,重量比铸铁轻50%
~60% ,惯性力、噪音、都大大减小,且磨损小导热性比铸铁提高5~7倍。

本文转载自其它媒体,转载目的在于更好服务读者、传递信息之需,并不代表<防火资源网>赞同其观点,<防火资源网>亦不对其真实性负责,持异议者应与原出处单位主张权利。

 
 
[ 资讯搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]  [ 返回顶部 ]


 
推荐图文
推荐资讯
  • 周排行
  • 月排行
  • 总排行
最新资讯
 
 
 
 
网站首页 | 广告服务 | 关于我们 | 联系方式 | 服务协议 | 版权声明 | 网站地图 | 友情链接 | 网站留言 | 旧版本 | 闽ICP备09009213号
©2019-2021 FIRETC.COM All Rights Reserved   备案号:闽ICP备09009213号-1在线客服 点击QQ交谈/留言 点击QQ交谈/留言