Kľukový hriadeľ, Kompozitné materiály

Prvá časť zadania - Kľukový hriadeľ
Kľukový hriadeľ je technická súčiastka používaná v zariadeniach využívajúcich premenu priamočiareho vratného pohybu na rotačný a naopak. Je to základná súčasť väčšiny piestových strojov.
Kľukový hriadeľ sa najčastejšie vyrába odlievaním z jedného kusu. Pre zvýšenie pevnosti ahúževnatosti sa hriadelevyrábajú tiež kovaním v zápustke. Pre motory malých výkonov sa používa iba lacná liatina. Celkom určíte pre najvyššie namáhanie je vhodné použitie kovaných hriadeľov z kvalitnej ocele triedy 14, 15 a 16. Kovaný hriadeľ môžeme použiť vždy u akéhokoľvek motora, ale tu väčšinou rozhoduje cena pri sériovej výrobe, ktorá je u odlievaných hriadeľov nižšia. Veľký pokrok zlievarenskej technológie za posledných asi 25 rokoch umožňuje výrobu veľmi kvalitných liatych kľukových hriadeľov, ktoré postupne vytláčajú kované hriadele aj u motorov väčších objemov. Dnes sa prechádza z kujnej liatiny na používanie kalenej a popúšťanej tvárnej liatiny, ktoré sa jednoduchšie kalia ako oceľ, ak je potrebné spevniť povrch čapov. Zatiaľ poslednou etapou výroby liatych hriadeľov je výroba hriadeľov z oceľoliatiny, ktorá sa po odliatí rôzne žíhajú, kalia, popúšťajú atd. Pevnostné vlastnosti sú lepšie ako u tvárnej liatiny...

Druhá časť zadania - Kompozitné materiály
Kompozity sú združené materiály, vytvorené fyzikálnym spojením rôznych jednoduchých materiálov. Predstavujú kvalitatívnu zmenu v riešení protirečenia medzi požadovanými vlastnosťami a možnosťami homogénnych materiálov. Nastokrát treba totiž zohľadniť požiadavky navzájom veľmi protichodné a nesplniteľné vlastnosťami jediného homogénneho materiálu. Voľba kombinácie použitých materiálov je preto vždy kompromisom, ktorý vychádza zo splnenia prvoradej požiadavky na výsledné vlastnosti (alebo niekoľkých prvoradých vlastností) súčiastky. Nesplnenie ostatných vlastností rieši napr. pripustením nižšej životnosti súčasti, zväčšením kritických prierezov, zmenou technológie výroby a pod.

Kompozity sú moderné, ale nie univerzálne materiály. Vždy sú navrhované pre veľmi konkrétne použitie s cieľom maximálneho využitia ich hmoty. Široké uplatnenie našli kompozity v leteckom priemysle a v stavbe dopravných prostriedkoch. Umožnili to najmä ich vysoká merná pevnosť a tuhosť, dobrá odolnosť voči mrazom, ako aj výhodná medza únavy. Preto sú kompozity predurčené najmä na výrobu rotujúcich častí, ako sú vrtule, lopatky kompresorov a turbín, ako aj na výrobu nosníkov, výstuže krídiel a podvozkov lietadiel...