Dengiz kompozit materiallarini qo'llash (uglerod tolasi / shisha tolali / aramid)
Hozirgi vaqtda uglerod tolali kompozit materiallar aerokosmik, sport va dam olish, avtomobilsozlik, atrof-muhit energetikasi, qurilish muhandisligi va boshqa sohalarda keng qo'llanilgan va uning qo'llanilish doirasi deyarli hamma joyda. Ular orasida kichik qayiqlar, yaxtalar, katta kemalar va boshqa kema maydonlarida uglerod tolasi ilovalari rivojlanmoqda. Uglerod tolasi dengiz ilovalari uchun ideal materialdir, chunki u korpus tebranishini kamaytirishi, kemalar o'rtasida yaxshi simsiz aloqa muhitini saqlashi va hokazo.
Bundan tashqari, uglerod tolasidan foydalanishning eng muhim sababi shundaki, material og'irlikni kamaytirish orqali kemalarning tezligi va yoqilg'i iqtisodini yaxshilashi mumkin. Misol uchun, shisha tolali kompozitlarni (GFRP) uglerod tolasi bilan mustahkamlangan kompozitlar (CFRP) bilan almashtirish orqali korpusning og'irligini kamaytirish mumkin.
Uglerod tolasi va uning kompozit materiallarini yaxtalarda qo'llash, ustki va pastki jihozlarda CFRP dan foydalanish orqali og'irlikni yanada kamaytirishi va kemaning barqarorligini yaxshilashi mumkin; uglerod tolasi qo'zg'aysan shaftalari ham og'irlikni kamaytirishi va tebranishni kamaytirishi mumkin; pervanel pichoqlaridagi uglerod tolasi Bundan tashqari, keng ko'lamli ilovalar mavjud.
1940yillarda AQSh dengiz floti kichik kemalarni qurishda kompozit materiallardan foydalangan, bu esa kema qurilishida yangi sahifa ochgan. -1950-yillarning oʻrtalarida balandligi 16 m dan past boʻlgan kemalar kompozit materiallardan yasalgan boʻlishi shart edi. Materialshunoslikning rivojlanishi, qurilish usullari va qoʻllash shakllarining takomillashtirilishi bilan 1994 yilda Qoʻshma Shtatlar 68.3-metr uzunlikdagi “Qasoskor” sinfidagi mina qoʻriqlash kemasini qurish uchun kompozit materiallardan foydalangan. 1996 yilda qurilgan chuqur sho'ng'in qidiruv kemasi qobig'i uchun grafit tolasi bilan mustahkamlangan kompozit materiallardan tayyorlangan va qayiqning sho'ng'in chuqurligi 6096 m ga etishi mumkin. 2006 yilda ishlab chiqarilgan M80 kodli "Stiletto" eng so'nggi yuqori tezlikda harakatlanuvchi tezyurar qayiq va bir vaqtning o'zida uglerod tolasidan hosil bo'lgan eng katta korpusdir. Uzunligi 24,4 m va kengligi 12,2 m bo'lgan tortishish bor-yo'g'i 0,9 m va joy o'zgartirishi 67 t ni tashkil etadi, bu esa tezyurar qayiqning yuqori tezlikni osongina olish imkonini beradi. Amerika Qo'shma Shtatlarining Los-Anjeles toifasidagi yadroviy suv osti kemasi ham uzunligi 7,6 m, maksimal diametri 8,1 m va mukammal ishlashga ega bo'lgan sonar gumbazini yaratish uchun yangi turdagi kompozit materialdan foydalanadi. AQSh Harbiy-dengiz kuchlari, shuningdek, harbiy texnika bilan jihozlangan kemalarni an'anaviy hoverkraftlarga aylantirmoqda. An'anaviy havo kemalarida asosiy material sifatida samolyotga o'xshash alyuminiy qattiq qobiqlardan foydalaniladi, Amerikaning All Terrain Amfibiya Hoverkraft kompaniyasi (ATLAS Hovercraft) esa 150 ekipajni sig'dirishga mo'ljallangan AH{30}}P nomli kompozitsion hoverkraftni ishlab chiqdi.
Osiyoda kompozit kemalar ishlab chiqaruvchi yirik davlat sifatida Yaponiya 1953-yildayoq FRP kemalarini qurishni boshladi.1970-yillarda Yaponiya baliq ovlash qayiqlari FRP dan keng foydalana boshladi. O'shandan beri Yaponiya har yili o'n minglab FRP baliq ovlash qayiqlarini ishlab chiqardi. borgan sari mukammal. Bugungi kunda Yaponiyada FRP ishlab chiqarish dunyoda birinchi o'rinda turadi va dengiz motorli baliq ovlash qayiqlarining FRP iste'moli faqat 76,3 foizni tashkil qiladi. Shu bilan birga, uglerod tolasi kabi yuqori samarali kompozitsion materiallarni ishlab chiqish va ishlab chiqarishda Yaponiya ham dunyoda muhim o'rinni egallaydi. Uning yuqori samarali kemalari, poyga qayiqlari va hashamatli yaxtalari hozirda yuqori samarali uglerod tolali kompozit materiallardan keng foydalanmoqda.
Uglerod tolasi ikki xil yuqori quvvat va yuqori modulga ega. U yuqori qattiqlik, yuqori rentabellik va yuqori egilish kuchiga ega. U odatda yuqori samarali va tezyurar kemalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Yapon uglerod tolasi butun dunyo bo'ylab sotiladi va asosan tezyurar qayiqlar, yuqori samarali poyga qayiqlari, hashamatli yaxtalar va boshqa qayiqlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Aramid tolasi yuqori o'ziga xos kuch, yuqori qattiqlik, zarba qarshiligi va o'q o'tkazmaydigan xususiyatlarga ega va kuchlanish, faol yuk va o'q o'tkazmasligi uchun yuqori talablarga ega bo'lgan qayiq komponentlari uchun ishlatiladi. Past bosimli bükme kuchi tufayli u yuqori siqish va yuqori egilishli korpuslarni ishlab chiqarish uchun mos emas va faqat qattiq og'irlik chegaralari bo'lgan kemalar uchun javob beradi.
Qayiqlarni ishlab chiqarishda xarajatlarni hisobga olgan holda, dizayn talablariga javob berish sharti bilan gibrid tolali kompozit materiallardan foydalangan holda dizayn usuli paydo bo'ldi. Har xil tolali mustahkamlangan materiallardan aralash foydalanish bitta tolali kompozit materialning ba'zi kamchiliklarini bartaraf qiladi, fizikaviy va mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi va materialning dizaynini yanada yaxshilaydi. Armatura materiallaridan hosil bo'lgan ikki o'lchovli va uch o'lchovli matolar dizayn ehtiyojlariga muvofiq ishlab chiqarilishi mumkin, bu kemalarning mustahkamligi, qatlam ichidagi va qatlamlararo ishlashini qondirish va keyinchalik kemalar uchun engil va yuqori quvvat talablariga erishish uchun.
Kompozit materiallarning engil vazni tufayli AQSh harbiy-dengiz kuchlari quvvat bo'linmasida shisha bilan mustahkamlangan fenolik kompozit materiallardan foydalanishni rejalashtirmoqda, jumladan silindrlar, silindr boshlari, moyli idishlar, kamera qopqoqlari, tayanch roliklari, tezlikni nazorat qilish tishli tishli va suv nasoslari, moy Dengiz dizel dvigatellarining nasoslari va kasnaklari. Kutmoq.
Yuzaki kemalarning ba'zi mexanik elementlari ham kompozit materiallardan tayyorlanishi mumkin va korpusning og'irligini kamaytirish tendentsiyasida qo'zg'alish tizimining quvvat uzatish qismlarining og'irligini kamaytirish ham kun tartibida. Odatda, 2 yoki 4 ta yuqori tezlikda ishlaydigan dizel dvigatellari suv oqimini reduktor vites qutisi orqali boshqaradigan tezyurar qayiqlarda dizel dvigatel bilan vites qutisi yoki vites qutisi va suv oqimi o'rtasidagi masofa qisqartiriladi. Ayniqsa, katamaranning tor maydonida 4 ta dizel dvigatelni stagmentli tarzda joylashtirish talab qilinadi va oldingi dizel dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat orqa dizel dvigatel orqali uzatilishi kerak. Shuning uchun, bu eng engil vaznli va eng kam komponentli transmissiyani talab qiladi. Uglerodli tolali trubka materialidan tayyorlangan qo'zg'aysan milidan foydalanish transmissiya komponentlarining og'irligini kamaytirish maqsadiga osongina erishish mumkin.
CFRP qo'zg'aysan vallarining asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat: qo'zg'aysan milining og'irligini sezilarli darajada kamaytirish; yuqori kritik tezlik, odatda uzun mil ustida rulmanlarni tartibga solishning hojati yo'q, rulmanlar sonini kamaytirish, xarajatlarni kamaytirish, milni qisqartirish, qismlarni kamaytirish, rulman tayanchlari narxini tejash va og'irlikni kamaytirish; korroziyaga chidamlilik, past magnit signal, elektr signali, aşınmaya qarshi, strukturadagi va havodagi shovqinni 520 dB ga kamaytirishi mumkin. (Manba: Easy Composites / Composites Xintiandi)
