1-маъруза. Кириш. Машина деталлари фанининг ўрни ва аҳамияти

1-маъруза. Кириш. Машина деталлари фанининг ўрни ва аҳамияти

Режа:

1. 
   Фаннинг мақсад ва вазифаси.
   
2. 
   Деталларга қўйилган асосий талаблар.
   
3. 
   Машинасозликда ишлатиладиган материалларни танлаш.
   

Фойдаланилаётган адабиётлар

1. 
   Гузинков П.Г. Детали машин. –М.:"Высщая школа", 1986 г.
   
2. 
   Сулаймонов И.С. Машина деталлари. -Тошкент.: Ўқитув­чи, 1984 й.
   
3. 
   Иванов М.Н. "Детали машин". – Москва.: 1991 г.
   

4. 
   Тожибаев Р.Н., Шукуров М.М., Сулаймонов И. "Машина деталлари курсидан масалалар тўплами". –Тошкент.: 1992 й.
   
5. 
   Тожибаев Р.Н., Шукуров М.М. "Машина деталларини лойиҳалаш". –Тошкент.: Фан, 1998 й.
   
6. 
   Ўринов Н.Ф., Саидова М.Х. "Машина деталлари ва юк кўтариш-ташиш машиналари" фанидан маърузалар тўплами. –Бухоро.: Муаллиф, 1999 й.
   

1. Фаннинг мақсад ва вазифаси.

Машинасозлик саноат ва қишлоқ хўжалигининг тараққий этиши учун зарур бўлган техникавий база яратади. Шундай экан, ҳар бир ишчи, муҳандис, ҳамда олимнинг вазифаси замонамиз талабига тўла жавоб берадиган, юқори унумли, мустаҳкам ва фойдали иш коэффициенти юқори бўлган янгидан - янги машиналар яратишдан иборат.
Бунинг учун машиналар лойиҳалашда уларнинг қисмлари мум­кин қадар енгил, етарли даражада мустаҳкам, ишқаланишга чидам­ли, шакли оддий, ишлатилиши қулай, хавфсиз ва давлат стандарти талабларини тўла қондирадиган бўлишига эришиши керак. Бундан ташқари, деталлар ишдан чиққан тақдирда тез ва осон алмаштири­ладиган бўлиши ҳам зарур.
Табиийки, бундай вазифани юқори малакали, мутахассислар­гина ҳал қила олади. Ана шундай мутахассислар тайёрлашда "Ма­шина деталлари" фани алоҳида ўрин тутади.
Бир қанча деталлардан тузилган механизмлар мажмуи бўлиб, маълум иш бажариш учун мўлжалланган восита машина деб аталади.
Ҳар бир машина уч гуруҳга механизмдан: ҳаракатлантирувчи, ижро этувчи ва узатувчи механизмдан тузилган.
Машинанинг айрим бўлакларга ажралмайдиган қисми детал деб аталади. Масалан: болт, гайка, шпонка, вал ва шу каби деталлардир.
Машинанинг маълум вазифани бажариш учун мўлжалланган бир неча деталлардан тузилган қисми узел дейилади. Масалан: редук­тор, муфта, подшипник ва бошқалар.
Демак машина узеллардан, узеллар эса деталлардан тузилган бўлар экан.
Жуда кўп детал ва узеллар бўлади, лекин ҳамма турдаги ма­шиналарда ишлатиладиган деталлар ҳам бор. Бундай деталлар ва узеллар машиналарда умумий вазифаларни бажаради. Уларнинг ту­зилиши ва лойиҳаланиш усуллари машина деталлари фанида ўргани­лади.
Шундай қилиб, машина деталлари фани муҳандислик амалиётида кўплаб учрайдиган, деярли ҳамма турдаги машиналар учун умумий бўлган детал ва узелларнинг тузилишини ва уларни иқтисодий жи­хатдан тежамли қилиб ҳисоблаш ва лойиҳалаш усулларини ўргатувчи фандир.
Бу фан назарий механика, механизм ва машиналар назарияси, материаллар қаршилиги ва технологияси, чизмачилик каби фанлар­га асосланади.
2. Деталларга қўйилган асосий талаблар.

Мустаҳкамлик - ишлаш шароитида деталнинг деформацияланиш меъёрида бўлгани ҳолда синмай бенуқсон ишлай олиш ҳусусияти унинг мустаҳкамлиги дейилади.

Бикирлик - айрим деталлар учун фақат мустаҳкамликнинг ўзи етарли эмас. Масалан: валлар рухсат этилганидан кўпроқ эгилиши мумкин. Бундай вални ишлатиб бўлмайди, чунки валга ўрнатилган деталлар, масалан тишли ғилдираклар орасидаги масофа чегара­ланган бўлади. Валнинг кўп эгилиши натижасида тишли ғилдирак­лар тез ишдан чиқади. Демак бундай деталларни мустаҳкамлигидан ташқари бикирлигини ҳам таъминлаш керак. Бунинг учун деталнинг қай ери кўпроқ эгилиши мумкин бўлса, ўша еридаги деформация қиймати аниқланади ва рухсат этилган қиймати билан таққослана­ди. Топилган қиймат рухсат этилгандан кичик ёки унга тенг бўл­са, деталнинг бикирлиги қониқарли бўлади. Бикирлик деталлар­нинг чидамлилигига салбий таъсир кўрсатади. Масалан тишли ғил­диракда динамик кучлар пайдо бўлиши ва шовқин ҳосил бўлиши мумкин.
Титрашга чидамлилик. Машинада ишлаш тезлигини ошириш на­тижасида титраш юзага келади. Буни йўқотиш учун резонанс ҳоди­сасини олдини олиш керак. Резонанс ҳодисаси деталнинг ўзида ҳосил бўладиган хусусий тебраниш частотаси ташқи куч таъсирида бўладиган тебраниш частотаси билан бир хил бўлиб қолганда рўй беради. Шунинг учун бу икки хил частотани бир - бирига тенг бўлиб қолмаслигини таъминлаш керак. Титроқ сўндиргичлар, яъни махсус эластик элементлар титраш ҳодисасини камайтириш учун машиналарга ўрнатилади.
Иссиқликка чидамлилик. Деталларнинг ишқаланиши натижасида иссиқлик чиқади. Машиналарни лойиҳалашда уларда ҳосил бўлади­ган иссиқлик миқдори (Q), машинадан ташқарига тарқалувчи иссиқлик миқдоридан (Q₁) кичик ёки тенг бўлиши керак, яъни:

Q  Q₁

Ейилишга чидамлилик. Деталларнинг ишлаш даври ейилиш да­ражасига қараб белгиланади. Ейилган детал нотекис ишлайди. На­тижада иш сифати пасаяди. Ейилиш ишлаш шароитига, мойланиш да­ражаси, контакт кучланишнинг қийматига боғлиқ. Ейилишга чидам­лиликни таъминлаш учун солиштирма босим p ва шартли коэффици­ент pv ни аниқлаб рухсат этилган катталик билан солиштирилади.

p  [p]; pv  [pv]

Ишончли ишлаш - машинанинг тўхтаб қолмай ишончли ишлаш да­ражасидир. Агар машина 100 марта ёқилганда 96 марта ишлаб кет­са, бу машинанинг ишончлилик коэффициенти 0,96 бўлади.
Деталнинг мустаҳкамлигини таъминлаш учун хавфли кесимдаги кучланиш рухсат этилган кучланишдан кичик ёки тенг бўлиши ке­рак. Мустаҳкамлик шарти умумий ҳолда қуйидагича ифодаланади:

бу ерда кучланиш ( ёки ) куч, момент ва кесим ўлчамлари функцияси сифатида аниқланади. Рухсат этилган кучланиш [] эса чегаравий кучланиш _ч нинг мустаҳкамлик запаси, эҳтиёт коэффи­циенти n га бўлган нисбатига тенг.
Одатда машинанинг иш бажарувчи қисмига зарур бўлган қув­ват берадиган ва ҳаракат тезлиги узатадиган механизмлар йиғин­диси машинанинг юритмаси деб аталади.

3. Машинасозликда ишлатиладиган асосий материаллар ва уларни танлаш

Машинасозликда ишлатиладиган материалларнинг хили жуда кўп бўлиб, уларни уч группага бўлиш мумкин: 1) қора металлар; 2) рангли металлар; 3) металлмас материаллар. Булардан энг кўп ишлатиладигани қора металлар – пўлат ва чўяндир.

Қора металларнинг кўп ишлатилишига сабаб шуки, улар мустаҳкам бўлиш билан бирга, нисбатан арзон туради. Қора металларнинг салбий томони зичлиги катта бўлиб, коррозияга унча чидамли эмаслигидир.
Машинасозликда ишлатиладиган асосий материалларнинг кимёвий таркиби ва хоссалари металлшунослик ва бошқа махсус курсларда ўрганилганлиги сабабли бу ерда уларни танлаш масалалари ҳақидаги, шунингдек, сўнгги йилларда кенг кўламда ишлатила бошлаган пластмассалар ҳақидаги маълумотларгина баён этилади.
Машиналар лойиҳалашда уларнинг деталлари учун материал танлаш муҳандис-конструкторнинг энг масъулиятли вазифаларидан биридир.
Машина деталлари учун материал танлашда унинг фақат хоссаларигагина аҳамият бермай, балки буни ҳар томонлама ўрганиш лозим. Материал танлашдаги асосий талаб шуки, танлаб олинган материал аввало, деталнинг ишга лаёқатли бўлишини таъминлаши ҳамда нисбатан арзон туриши керак. Бу талабни ҳамма вақт ҳам осонликча қондириб бўлмайди, чунки, одатда, мустаҳкам, пухта, сифатли материаллар қиммат туради. Шундай экан, материал танлашда янглишмаслик учун улардан бир неча хилини танлаб, уларни ҳисоблаб кўрган маъқул. Масалан, диаметри 100 мм ва айланиш частотаси 5000 мин^-1 бўлган шкивни чўяндан ёки алюминий қотишмасидан тайёрлаш мумкин. Алюминий қотишмаси чўянга қараганда икки марта қиммат туради. Лекин алюминий қотишмаси станокда чўянга қараганда 8 – 10 марта тез ишланади. Натижада алюминий қотишмасидан тайёрланган шкив чўяндан тайёрланган шкивга қараганда 25 % арзон бўлади. Кўриниб турибдики, таннархи қиммат бўлсада, алюминий қотишмасидан шкив тайёрлаш чўяндан тайёрлашдагига қараганда фойдалидир. Бордию деталга нисбатан қўйилган ҳамма талабга ҳам жавоб берадиган материал танлаш мумкин бўлмаса, у ҳолда энг зарур талабларни қондирувчи материални олиш лозим. Қуйилган талабларни қондириш учун айрим ҳолларда, бир деталнинг ўзи турли материаллардан ишланиши ҳам мумкин. Масалан, гидротурбиналарнинг парраги аввало мустаҳкам, қолаверса коррозиябардош бўлиши керак. Сўнгги йилларгача бу мақсадда юқори сифатли зангламас, аммо қимматбаҳо пўлат ишлатилар эди. Ҳозирги вақтда бундай парраклар оддий углеродли пўлатдан тайёрланиб, уларнинг сиртига зангламас пўлат қопланмоқда, натижада каттагина маблағ тежалмоқда. Яна бир мисол. Маълумки, тишли ғилдирак тайёрлаш учун ишлатиладиган материалнинг асосий массаси унинг танасига кетади. Ҳолбуки, тишли ғилдирак танасига тўғри келадиган кучланиш тишларига тўғри келадиган кучланишнинг жуда ҳам оз қисмини ташкил этади. Ана шу назарда тутилиб, Тошкент-политехника институтининг "Машина деталлари" кафедрасида тишли ғилдиракнинг янги тури яратилди. Бу ғилдиракнииг танаси арзон турадиган чўяндан, тишли гардиши эса сифатли пўлатдан ясалиб, улар эластик материал воситасида бир-бирига уланади. Бундай ғилдираклар етарли даражада чидамли бўлиши билан бирга, ишлаш вақтида пайдо бўладиган шовқин одатдаги тишли ғилдираклардагига қараганда бирмунча камдир.
Шундай қилиб, лозим бўлган тақдирда, бир деталнинг ўзини бир неча хил материалдан тайёрлашни тавсия этиш ҳам мумкин экан.
Бунинг учун деталнинг ишлаш шароитини деталга нисбатан қўйилган талаблар ва материалларнинг хоссаларини яхши билиш керак.
Сўнгги йилларда машинасозликда пластмассалар деб аталадиган материаллардан кенг кўламда фойдаланила бошланди. Қора металлар ўрнини аста-секин пластмассалар эгалламоқда. Агар 1930 йилда бутун дунёда атиги 0,1 млн. т пластмасса тайёрланган бўлса, 1960 йили унинг миқдори 7 млн. т га етди. Кейинги вақтда олиб борилган текширишлар шуни кўрсатдики, 1967 йили бутун дунёда жон бошига 4,3 кг пластмасса, 17,6 кг темир, 1,3 кг бошқа металлар тўғри келган бўлса, 2000 йилда аҳолининг ўсиши ҳам ҳисобга олинганда; жон бошига тўғри келадиган пластмасса миқдори 211 кг ни, темир миқдори 41 кг, бошқа металл миқдори эса 13,6 кг ни ташкил этади. Бу деган сўз; келгусида пластмассалар саноатнинг ҳамма тармоқларида, шу жумладан машинасозликда ҳам, асосий материал бўлиб қолади, демакдир.
Бинобарин, пластмассалардан машина деталлари учун материал сифатида фойдаланиш масалаларига алоҳида эътибор бериш лозим. Ҳозирги замон кимё фанининг ривожланиши машинасозликда ишлатиладиган деталлар учун енгил, мустаҳкам, технологик нуқтаи назардан қулай, ейилишга чидамли ва бошқа бир қатор хоссаларга эга бўлган материаллар ишлаб чиқаришга имкон беради.
Пластмассаларнинг афзалликларидан яна бири шуки, жуда мураккаб шаклли деталлар ҳам юқори унумли равишда босим остида қуйиш, штамплаш, пуркаш усуллари ва бошқа усуллар билан тайёрланиши мумкин.
Машинасозликда ишлатиладиган пластмассалар термопластлар (термопластик пластмассалар) ва реактопластлар (термореактив пластмассалар) деб аталадиган икки группага бўлинади.
Термопластларга хос хусусият шундан иборатки, улар суюқлантирилиб, сўнгра совитилгандан сўнг суюқлантиришдан олдинги хоссалари тикланади. Демак, бундай материал чиқиндиларини, ўздан ясалган эски деталларни қайта суюқлантириб, янги детал тайёрлаш мумкин. Реактопластлар суюқлантирилиб, сўнгра совитилгандан кейин уларнинг дастлабки хоссалари тикланмайди. Биринчи группага - ҳар хил полиамидлар, ҳамма турдаги капралонлар, полиуретанлар полиформальдегид, поликарбонат, полипропилен, поливинилхлоридлар, полиэтилен, фторопластлар каби материаллар киради. Иккинчи гуруҳга ҳар турли текстолитлар, волокнитлар ва ёғоч қатламли пластиклар (ДСП) киради. Анча кенг тарқалган пластмассаларнинг турлари, улар чегаравий ва рухсат этилган кучланишнинг қийматлари ҳақидаги асосий маълумотлар 1-жадвалда келтирилади.
Пластмассаларнинг қора металларга нисбатан асосий камчилиги шундаки, биринчидан уларнинг мустаҳкамлиги етарли даражада бўлмайди, иккинчидан, вақт ўтиши билан ташқи муҳит таъсирида механикавий хоссалари, баъзан эса деталнинг ўлчамлари ўз-ўзидан ўзгаради. Аммо кимё фанининг тобора ривожланиши бу камчиликларни бартараф қилишга имкон бериши муқаррар. Шунинг учун пластмассадан тайёрланган деталнинг бирор камчилиги сезилса, уни бутунлай ишлатмаслик нотўғри. Аксинча, аниқланган камчиликни бартараф қилиш чоралари кўрилиши керак.

1-жадвал

Пластмассанинг номи	Мустаҳкамлик чегараси, МПа				Рухсат этилган кучланишлар
	эз	в	эг	[эз]		[]	[эг]	[0]	[н]
К-15-2; К-17-2; К-18-2; К-19-2; К-20-2; К-11-0-2 типидаги кукунлар ……………………. 1, 2, 3 – фенолит …………… Волокнитлар ………………. Текстолитлар ……………… Капрон …………………….. 68, 54 полиамидлар ………. АК-47 полиамиди ………… Поливинилхлорид ………… Полистирол ………………… Полипропилен ……………… Полиформальдегид ………… Поликарбонат ……………….	90 160 140 230 70 80 85 85 90 70 130 77	40 45 30 70 60 50 55 50 40 35 60 70	70 55 80 100 80 70 100 100 80 60 100 85	60 120 100 150 35 40 42 42 46 35 65 35		30 35 18 45 30 25 27 25 20 17 30 35	50 40 60 65 40 35 50 50 40 30 50 42	15 10 15 20 17 15 16 12 8 12 12 10	7 7 7 12 4 5 6 5 4,5 3 5,5 5

Такрорлаш учун саволлар

1. 
   Машина деталлари фани нимани ўрганади?
   
2. 
   Машина нима?
   
3. 
   Детал нима?
   
4. 
   Механизмнинг вазифаси нима?
   
5. 
   Узел нима?
   
6. 
   Машина деталлари фани қайси бошқа фанлар билан узвий боғлиқ?
   
7. 
   Деталларга қандай асосий талаблар қўйилади?
   
8. 
   Мустаҳкамлик нима?
   
9. 
   Деталнинг бикрлиги деганда нима тушунилади?
   
10. 
    Титрашга чидамлилик нима?
    
11. 
    Иссиқликка чидамлилик нима?
    
12. 
    Ейилишга чидамлилик нима?
    
13. 
    Машина деталлари ясашда асосан қайси металлардан фойдаланилади?
    
14. 
    Машина деталлари тайёрлашда асосан қайси пластмассалардан фойдаланилади?
    

Таянч иборалари


Машина, деталл, механизм, мустаҳкамлик, бикирлик, титраш, деталларнинг ейилиши, ишончли ишлаш.