W skład podstaw konstrukcji maszyn wchodzą umiejętności konstruowania oraz doboru następujących elementów: połączeń, łożyskowania, wałów oraz osi, sprzęgieł, hamulców oraz przekładni. Połączenia służą wiązaniu elementów w budowie maszyn. Połączenia umożliwiają na wspólne poruszanie się elementów składowych, jak również umożliwiają przenoszenie obciążeń. Połączenia dzielimy na: połączenia rozłączne oraz nierozłączne, połączenia pośrednie oraz bezpośrednie i na połączenia spoczynkowe oraz ruchowe. Połączenia rozłączne pozwalają na ich wielokrotne montowanie oraz demontowanie. Do takich połączeń zaliczamy między innymi: połączenia gwintowe, połączenia śrubowe, połączenia kształtowe, w tym połączenia wielowypustowe, połączenia wieloboczne, połączenia wpustowe, połączenia wypustowe, połączenia kołkowe, połączenia sworzniowe, połączenia klinowe oraz połączenia wciskowe pośrednie oraz bezpośrednie. Połączenia nierozłączne nie dadzą się rozłączyć bez zniszczenia elementów wiążących. Do takich połączeń zaliczamy między innymi: połączenia spawane, połączenia zgrzewane, połączenia klejone oraz połączenia nitowe. Połączenie klejone jest połączeniem nierozłącznym. W takim połączeniu wykorzystuje się właściwości adhezyjne substancji klejowych. Taki klej przechodzi w pory na powierzchni materiału po czym twardnieje. Połączenie klejone wykorzystuje się przede wszystkim podczas łączenia elementów wykonanych z różnych materiałów, takich jak metal, tworzywa sztuczne, szkło czy gumę.
Spawanie nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych
Spawanie łukowe drutem rdzeniowym posiada następujące wady: wyższa cena drutu w stosunku do konwencjonalnych technik oraz konieczność stosowania dedykowanych spawarek. Metoda ma zastosowanie w szczególności w przemyśle stoczniowym, w spawaniu odpowiedzialnych konstrukcji stalowych oraz w drobnym rzemiośle. Inną metodą spawania jest spawanie nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych. Tymi gazami są argon oraz hel, jak również mieszanka tych gazów. Powstający łuk podczas spawania pomiędzy elektrodą a spawanym materiałem jarzy się. Elektroda wykonana jest z wolframu albo też z wolframu z dodatkami, takimi jak tor, lantan czy też cer. Elektroda ta jest podłączona do ujemnego bieguna, natomiast zacisk jest podłączony do dodatniego bieguna spawarki. Dzięki temu jest wydzielana większa ilość ciepła. Metodę tą wykorzystuje się podczas spawania ręcznego albo spawania automatycznego. Ta technika spawania służy do łączenia wszystkich gatunków stali, jak również metali niezależnych. Jednakże głównie stosuje się tą metodę do łączenia aluminium oraz stopów aluminium z użyciem prądu przemiennego....
Spawanie laserowe
Spawanie nietopliwą elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych ma w użyciu zarówno wiele zalet, jak i wad. Wśród zalet tej metody możemy wymienić następujące cechy: jest to najlepsza ze wszystkich metod spawania jakość połączeń, możliwość zrobotyzowania, możliwość spawania elementów o szerokim zakresie grubości oraz możliwość spawania we wszystkich pozycjach. Wśród wad warto wymienić następujące: mała wydajność w przypadku spawania ręcznego oraz konieczność stosowania dodatkowej osłony przed wiatrem podczas spawania na terenie otwartym. Kolejną metodą spawania jest spawanie laserowe. Technika ta polega na stapianiu obszaru styku łączonych elementów za pomocą wiązki promieni laserowych. Spawanie to przeprowadza się w osłonie gazu obojętnego. Spawanie takie zazwyczaj stosuje się podczas produkcji wieloseryjnej. Przykładem może być tutaj przemysł motoryzacyjny. Podczas spawania używana jest wiązka o dużej gęstości energii, której wartość wynosi jakiś 1 megawat na centymetr kwadratowy. Do zalet takiej techniki spawania należy na pewno mała szerokość strefy wpływu ciepła, jak również niskie oddziaływania temperatury...
Spawanie plazmowe
Spawanie laserowe stosuje się głównie do spawania stali stopowych, stali wysokowytrzymałych niskostopowych, stali węglowych, aluminium oraz tytanu. Wyróżniamy dwa rodzaje spawów laserowych. Jednym z nich jest Taylor and blanking. Jest to spawanie doczołowe blach. Można w tym przypadku spawać arkusze o różnej grubości. Drugim rodzajem spawów laserowych jest Rob Scan. Jest to spawanie blach przez materiał znajdujący się na zachodzących na siebie części elementów łączonych. Kolejnym sposobem spawania jest spawanie plazmowe. Technika ta polega na wykorzystywaniu łuku elektrycznego. Podczas spawania wytwarza się plazma. Aby takowa się wytworzyła potrzebne jest nagrzanie zjonizowanego gazu o wysokiej temperatury. Łuk powstaje tutaj podobnie jak w przypadku innych metod spawania, czyli pomiędzy w tym przypadku elektrodą wolframową a materiałem spawanym. Temperatura powstająca na łuku wynosi jakieś 6000 stopni Celcjusza. W tym przypadku łuk jest ogniskowany przy pomocy specjalnie do tego stworzonej dyszy chłodzonej wodą. Dzięki takim rozwiązaniom temperatura w łuku rośnie do 20000 stopni...
Spawanie hybrydowe
Podczas spawania hybrydowego w efekcie powstaje nam duża prędkość spawania, jak również wszystkie zalety związane ze spawaniem w osłonie gazowej elektrodą topliwą. Połączenie zostaje wypełnione stopionym materiałem elektrody. Metodę tą charakteryzuje także uzyskiwanie spoin elastyczniejszych przy zachowaniu dużej prędkości procesu. Kolejnym spawaniem jest spawanie żużlowe. Spawanie to odbywa się w następujący sposób. Powstaje jarzący się łuk elektryczny pomiędzy elektrodą a spawanym materiałem. Topnik pokrywający złącze topi się i powstaje wtedy jeziorko płynnego żużla. Głębokość tego jeziorka powiększa się. W momencie kiedy temperatura żużla wzrośnie, zwiększy się przewodność elektryczna. W wyniku tego łuk zgaśnie, a prąd elektryczny przepływa przez płynny żużel. Ponadto płynny żużel cechuje pewna rezystancja, dzięki czemu podczas przepływu prądu powstaje energia cieplna, która jest potrzebna do procesu spawania. W trakcie procesu spawania głowica spawalnicza przemieszcza się pionowo do góry. Ponadto do procesu można wykorzystać jedną lub jednocześnie więcej elektrod w zależności od grubości spawanych elementów. W przypadku grubego...