Защита двигателя, КПП, дифференциала

[Olga]

Дык я иллюзий по поводу современных норм не испытываю, в современных СНиПах и СП черным по белому минрегионразвития пишет: "Решение вопроса о применении СП и СНиП при проектировании относится к компетенции заказчика или проектной организации". И у меня смутные подозрения, что и в других отраслях так.

[sansany]

А отстаивая честь мундира всех авиаторов

Ну Вам сверху конечно виднее. Но я на всякий случай выделил красным.

А.А.Щербаков. «Летчики, самолеты, испытания»

 

Крылатый металл титан

В шестидесятые годы в производстве авиационных двигателей стал применяться титан. Этот металл по удельному весу, механическим качествам и термопрочности имел преимущества по сравнению со сталью. Применение его в двигателях позволяло снизить их удельный вес. Но применение его требовало некоторых технологических и конструкторских новаций: помимо качеств полезных он обладал низкой температурой возгорания; возгоравшись, превращался в страшную разрушительную силу.

Если на самолете возникал пожар топлива, то температура горения достигала немногим более 1000 . Такой пожар давал экипажу время для его обнаружения, и применения мер тушения или покидания самолета. При горении титана температура достигает 3000 . Пламя такого пожара режет конструкцию, как нагретый нож сливочное масло. Разрушение идет столь стремительно, что экипаж оказывается в крайне трудном положении.

В обычных условиях титан возгореться не может, даже достиг­нув температуры возгорания, для его горения требуется слишком много кислорода. Но в реактивном двигателе, в котором компрессор сделан из титана, температура достаточно высокая, а кислорода хоть отбавляй: через компрессор проходят сотни кубометров воздуха в секунду.

Если из-за уменьшения зазора между лопатками компрессора и корпусом возникнет хотя бы легкое касание, совсем незначительное чирканье, то уж лучше и не говорить!

Горящий титан - это вулкан внутри реактивного двигателя. Вот как это бывало на практике.

На сибирский завод направлена аварийная комиссия. В программе сдаточных испытаний Су-24 предусмотрен «обжим» по скорости. Это значит, на высоте 1000 метров нужно получить скорость 1400 километров в час. Для этого отведена специальная трасса, чтобы сверхзвуковые удары не беспокоили жителей близлежащих деревень.

Во время этого режима экипаж катапультировался. Летчик приземлился нормально. Штурману по самое бедро оторвало ногу, и он погиб от шока и потери крови.

Как и что произошло, летчик понять и рассказать не мог. Жители деревни, находящейся недалеко от трассы, часто видевшие пролет по ней самолетов, в этот раз даже не опознали самолет. Они говорили, что по небу катилась какая-то огненная бочка. В процессе расследования делается «выкладка» деталей, привезенных с места падения. На бетонном полу ангара рисуется контур самолета, и на него кладут обломки в соответствии с их положением на самолете. Члены комиссии с удивлением и недоумением рассматривают детали.

Массивный лонжерон с одного конца - вполне нормального вида, а с другого имел вид мочалки. Вот что может сделать с металлом титановое пламя. Была найдена консоль крыла со следами крови и человеческой плоти. Это она оторвала ногу штурману. Но она находилась позади траектории катапультного кресла. Как такое могло произойти, никто понять не мог.

Еще во время Хрущева боевые самолеты резали электросваркой. Красивые новые машины, лишаясь связи и опоры между своими частями, превращались в груды металлолома.

А если это происходит в воздухе на скорости 1400 километров в час? Никакие ЭВМ, никакое моделирование не способны прогнозировать или объяснить в таком случае движение частей самолета. Вот что такое титановый пожар в полете. В этом случае он был зафиксирован совершенно достоверно.

К сожалению, описанный случай был не единственным.

В ЛИИ летчик Александр Андреевич Муравьев на самолете с тем же двигателем, что и у Су-24, выполнял скоростную площадку. И вдруг!.. Совершенно немыслимое движение самолета.

Муравьев хорошо знал все мыслимые виды движения, до штопора включительно. Но тут было нечто невероятное: самолет как бы кувыркался через голову. Александр успел благополучно катапультироваться. Титановый пожар был также установлен.

Еще титановый пожар был причиной аварии опытного МиГ-29. К счастью, Валерий Меницкий также смог катапультироваться.

В дальнейшем конструкторы двигателей нашли безопасные способы, как использовать титан, и сейчас он ведет себя в авиадвигателях вполне лояльно.

 

И еще

Физики и химики. Вопрос к вам по сплаву титана.

 

 

 

 

 

Добрый день.

В связи с весной, начал готовится к шашлычному сезону и активно занялся поиском легкого и долговечного мангала. Наткнулся на фирму, производящую мангалы из титана, однако на одном из форумов встретил следующее сообщение, цитирую

"Мужики вы чё, охренели чтоль?

Титан ни в коем случае нельзя использовать на мангалы.

Сам титан безвреден, но вот образуюшаяся при нагревании около 400 град С двуокись титана вызывает раздражение легочной системы, что проявляется в "першении в горле", выделении мокрот и одышке.

 

При 400 градусах титан активно поглощает водород, что делает его хрупким, при 600 градусах горит в воздухе, при 700 взаимодействует с азотом.

 

Я в шоке от "Ваших хвалебных изысканий". Никакая программа правительства по оздоровлению нации не справится с подобным."

 

На мой вопрос к этой фирме о наличии какого либо сертификата, с цитированием данного сообщения мне ответили следующее

"Сертификата нет. Однако, судите сами, марка ОТ4-1 используется в пищевой промышленности. Кроме того, температура горения дерева составляет приблизительно 300 градусов, а двуокись титана, если и образуется, то не на данном сплаве, представляет собой тонкую пленку на поверхности мангала или шампура. Сомневаюсь что шампур вы разогреете до 400 градусов, чтобы получить хоть небольшую дозу двуокиси титана внутрь. Кроме того, двуокись титана является малоопасным веществом, соответственно в малых дозах безвреден."

 

Собственно вопрос - насколько безопасен данный сплав титана (ОТ4-1) для использования в качестве материала для мангала?

6 апреля 2012 в 00:10 0

Дерево при горении может развить где-то до 1100 градусов, от условий теплоотвода сильно зависит. Титан горит на воздухе при 1200, а при более низких температурах покрывается прочной оксидной плёнкой. Из всех металлов титан, особенно в виде оксида, пожалуй наименее ядовит, в организме не накапливается. Хотя дышать пылью не стоит. Короче, я бы от титанового мангала не отказался.

11 апреля 2012 в 03:40 0

А что в наше время не вредно? Чем больше технического прогресса, тем больше вредногог во всем!!! Как будто другие мангалы не окисляются. Поэтому, мангалов бояться - на шашлыки не ходить!

9 мая 2012 в 06:41 0

Для шампуров титан подойдёт. А вот для мангала - навряд ли. При нагревании докрасна титан насыщается газами и становится очень хрупким. Как бы дно у мангала не раскрошилось.

Из-за этого эффекта, кстати, титан очень сложно сваривать или паять ( только чистым серебром и в вакууме).

Однажды я пытался поджечь или расплавить титановую стружку ювелирной горелкой (1200°С). Не вышло. При горении древесного угля в мангале температура навряд ли достигнет 1000°С. От силы 700°-800°С.

Двуокись титана совершенно не токсична. Её используют как белый пигмент для красок, добавляют в туалетное мыло.

Изменено 22 июля, 2013 пользователем sansany

[sansany]

А почему медными?

Вот еще вспомнил-медь при ударе не дает искры.

[Ил-86]

Ну Вам сверху конечно виднее. Но я на всякий случай выделил красным.

 

Позволю себе так же выделить красным:

 

В обычных условиях титан возгореться не может (согласен), даже достиг­нув температуры возгорания (про такой показатель не слышал, при которой "вспыхивает" титан, по крайней мере, на металург.предприятиях её не создать. Жаль, что автор эту цифру не озвучил), для его горения требуется слишком много кислорода (полное незнание причинно-следственных связей данного процесса). Но в реактивном двигателе, в котором компрессор сделан из титана, температура достаточно высокая (не настолько высокая, что бы об этом говорить), а кислорода хоть отбавляй (изящно): через компрессор проходят сотни кубометров воздуха в секунду (лихо!, а может тысячи?, особенно учитывая тот факт, что удельная тяга ВРД тех времен не поражает воображение) .

 

Александр! Если Вас действительно заинтересовал "титановый пожар" (обратите внимание, что этому явлению присвоили даже имя собственное,- нет магниевых, стальных, и пр. Хотя, жаропрочные сплавы турбин ТНА ЖРД сгорают, но там другие процессы), уж точно не стОит использовать интернет-версии мемуаров, даже очень уважаемых мною людей. ( Да и вообше, интернет-ресурсы по любой теме). Они, конечно формируют в мальчишках любовь к небу и помогают достичь выбранной цели, но не стОит описывать сложные и малоизученные процессы не специалисту в печатной продукции. Лучше это делать на разных там форумах, на уровне "приколов" про "кисточки для бритья" (реальный факт, переведён был с н.-т. журнала).

Явление не достаточно было изучено, т.к. на это не было времени и средств. Просто, было сделано заключение - не использовать. А сплав, действительно- уникальный. Один минус-технологические трудности обработки и литья. Но, наука и технологии не стоят на месте.

[Alexanger]

Что-то такая простая деталь, как защита двигателя вызвала столь бурное обсуждение, мне как металлургу, правда в области алюминиевых сплавов, даже не понятно чего Вы обсуждаете. Если по существу, то в некоторых случаях для деформационной обработки титановые сплавы нагревают до 1100 С в обычной атмосфере (и они не горят), но это плохо из-за высокой активности титата, насыщением газами и окислением, поэтому выше просто не греют (в обычной атмосфере). Из-за этого недостатка обычно рабочие температуры титана не превышают 400 С. Для более высоких рабочих температур необходима уже защита, например покрытие, или вообще меняют материал на другой.

 

Для защиты двигателя даже ума не приложу зачем в несколько раз переплачивать за титан, если бы даже было такое предложение. Мы так может перейти к обсуждению защиты из, например, никеля. А что, высокая коррозионная стойкость хорошая жаропрочность до 1200 С, правда минус тяжеловата.

[Ил-86]

столь бурное обсуждение

 

Согласен. Думаю, тема защиты уже давно исчерпала себя. Для аккуратного водителя при нашем клиренсе и не съезжая с более-менее нормальных дорог - можно совсем не ставить. Вопрос паранойи, не более. Каждый определится сам. Я поставил, - больше по застрявшему во мне стереотипу.

[sansany]

не стОит описывать сложные и малоизученные процессы не специалисту

Я вовсе не собираюсь вступать с Вами в полемику. Я понять не могу, зачем Вы предостерегаете Ольгу и других от использования давно применяемых материалов, аргументируя авиационными технологиями? Вы своим глазами видели "титановый пожар" на авто с титановой защитой? Или на даче у дачника с титановой лопатой? У меня знакомый специально делал на заводе титановый лом. Игрушка, а не инструмент! А ледобур титановый у рыбаков? Наручные часы в титановом корпусе могут загореться от трения шестеренок в механизме?

Речь то идет о сплавах, а не о чистом металле. Об углепластике и кевларе даже и говорить не буду.

Физические свойства

 

Титан — легкий серебристо-белый металл. Существует в двух кристаллических модификациях: a-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой (a=2,951 Å; с=4,679 Å^[8]; z=2; пространственная группа C6mmc), b-Ti с кубической объёмноцентрированной упаковкой (a=3,269 Å; z=2; пространственная группа Im3m), температура перехода a↔b 883 °C, ΔH перехода 3,8 кДж/моль. Точка плавления 1660±20 °C, точка кипения 3260 °C, плотность a-Ti и b-Ti соответственно равна 4,505 (20 °C) и 4,32 (900 °C) г/см³^[1], атомная плотность 5,71·10²² ат/см³^{[источник не указан 1403 дня]}. Пластичен, сваривается в инертной атмосфере. Удельное сопротивление 0,42 мкОм·м при 20 °C

Имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок.

При обычной температуре покрывается защитной пассивирующей плёнкой оксида TiO₂, благодаря этому коррозионностоек в большинстве сред (кроме щелочной).

Титановая пыль имеет свойство взрываться. Температура вспышки 400 °C. Титановая стружка пожароопасна.

Химические свойства

 

Устойчив к коррозии благодаря оксидной плёнке, но при измельчении в порошок, а также в тонкой стружке или проволоке титан пирофорен^[9].

Титан устойчив к разбавленным растворам многих кислот и щелочей (кроме HF, H₃PO₄ и концентрированной H₂SO₄).

Легко реагирует даже со слабыми кислотами в присутствии комплексообразователей, например, с плавиковой кислотой HF он взаимодействует благодаря образованию комплексного аниона [TiF₆]²⁻.

При нагревании на воздухе до 1200 °C Ti загорается с образованием оксидных фаз переменного состава TiO_x. Из растворов солей титана осаждается гидроксид TiO(OH)₂·xH₂O, осторожным прокаливанием которого получают оксид TiO₂. Гидроксид TiO(OH)₂·xH₂O и диоксид TiO₂ амфотерны.

TiO₂ взаимодействует с серной кислотой при длительном кипячении. При сплавлении с содой Na₂CO₃ или поташом K₂CO₃ оксид TiO₂ образует титанаты:

При нагревании Ti взаимодействует с галогенами. Тетрахлорид титана TiCl₄ при обычных условиях — бесцветная жидкость, сильно дымящая на воздухе, что объясняется гидролизом TiCl₄ содержащимися в воздухе парами воды и образованием мельчайших капелек HCl и взвеси гидроксида титана.

Восстановлением TiCl₄ водородом, алюминием, кремнием, другими сильными восстановителями, получен трихлорид и дихлорид титана TiCl₃ и TiCl₂ — твёрдые вещества, обладающие сильными восстановительными свойствами. Ti взаимодействует с Br₂ и I₂.

С азотом N₂ выше 400 °C титан образует нитрид TiN_x(x=0,58-1,00). При взаимодействии титана с углеродом образуется карбид титана TiC_x (x=0,49-1,00).

При нагревании Ti поглощает H₂ с образованием соединения переменного состава TiH_х (x=1,3 — 2). При нагревании эти гидриды разлагаются с выделением H₂. Титан образует сплавы со многими металлами.

Применение

 

 

 

 

 

Часы из титанового сплава

В чистом виде и в виде сплавов

 

 

 

Титановый памятник Гагарину на Ленинском проспекте в Москве

• Металл применяется в: химической промышленности (реакторы, трубопроводы, насосы, трубопроводная арматура), военной промышленности (бронежилеты, броня и противопожарные перегородки в авиации, корпуса подводных лодок), промышленных процессах (опреснительных установках, процессах целлюлозы и бумаги), автомобильной промышленности, сельскохозяйственной промышленности, пищевой промышленности, украшениях для пирсинга, медицинской промышленности (протезы, остеопротезы), стоматологических и эндодонтических инструментах, зубных имплантатах, спортивных товарах, ювелирных изделиях, мобильных телефонах, лёгких сплавах и т. д. Является важнейшим конструкционным материалом в авиа-, ракето-, кораблестроении.
  
• Титановое литье выполняют в вакуумных печах в графитовые формы. Также используется вакуумное литье по выплавляемым моделям. Из-за технологических трудностей, в художественном литье используется ограниченно. Первой в мировой практике монументальной литой скульптурой из титана является памятник Юрию Гагарину на площади его имени в Москве^[10].
  
• Титан является легирующей добавкой во многих легированных сталях и большинстве спецсплавов.
  
• Нитинол (никель-титан) — сплав, обладающий памятью формы, применяемый в медицине и технике.
  
• Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов.
  
• Титан является одним из наиболее распространённых геттерных материалов, используемых в высоковакуумных насосах.
  

В виде соединений

• Белый диоксид титана (TiO₂) используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Пищевая добавка E171.
  
• Титанорганические соединения (например, тетрабутоксититан) применяются в качестве катализатора и отвердителя в химической и лакокрасочной промышленности.
  
• Неорганические соединения титана применяются в химической электронной, стекловолоконной промышленности в качестве добавки или покрытий.
  
• Карбид титана, диборид титана, карбонитрид титана — важные компоненты сверхтвёрдых материалов для обработки металлов.
  
• Нитрид титана применяется для покрытия инструментов, куполов церквей и при производстве бижутерии, так как имеет цвет, похожий на золото.
  
• Титанат бария BaTiO₃, титанат свинца PbTiO₃ и ряд других титанатов —- сегнетоэлектрики.
  

Существует множество титановых сплавов с различными металлами. Легирующие элементы разделяют на три группы, в зависимости от их влияния на температуру полиморфного превращения: на бета-стабилизаторы, альфа-стабилизаторы и нейтральные упрочнители. Первые понижают температуру превращения, вторые повышают, третьи не влияют на неё, но приводят к растворному упрочнению матрицы. Примеры альфа-стабилизаторов: алюминий, кислород, углерод, азот. Бета-стабилизаторы: молибден, ванадий, железо, хром, никель. Нейтральные упрочнители: цирконий, олово, кремний. Бета-стабилизаторы, в свою очередь, делятся на бета-изоморфные и бета-эвтектоидообразующие. Самым распространённым титановым сплавом является сплав Ti-6Al-4V (в российской классификации — ВТ6).

[sansany]

даже не понятно чего Вы обсуждаете

Да меня категоричность суждения поразила. "Титан и композиты"- ни в коем случае!

Вот и завелся. Лично я выбирал бы не материал, а правильно рассчитанную конструкцию с ребрами жесткости и окнами для охлаждения.

У меня алюминиевая стоит, какая под руку попалась. Тему закрывать пора. Извините, если обидел.

Изменено 23 июля, 2013 пользователем sansany

[Alexanger]

Я еще добавлю, дело не только в материале, т.е. в его характеристиках, но и в самой конструкции детали. Если сравнивать два материала например сталь и алюминиевый сплав, то у стали модуль выше, соответственно некоторым людям будет казаться что и изделие будет более жестким, при прочих равных условиях это верно. Но мы живем в условиях, когда одну и туже деталь (на первый взгляд) будут делать разные производители, один например сделает дополнительно ребро жесткости или увеличит толщину, например, у детали из алюминия. И защита из алюминия уже будут справляться со своими задачами одинаково, как и из стали. При этом защита из алюминия получит преимущество - низкий вес, стойкость к коррозии и т.д. А если два ребра (это я фантазирую), то еще большее преимущество, это если у стальной не будет таких ребер.

 

Вообще дело не только в материале, но и конструкторской документации на деталь и предъявляемой к ней требованиям. Поэтому не все так однозначно и точно не определяется лишь данными из справочника по конструкционным материалам и тем более из Википедии.

 

ЗЫ: я себе на Субару поставил алюминиевую (другую поставить рука не поднялась, все-таки я алюминщик), на Джазе стоит из углепластика (других не было).

[DerAlSem]

В очередной раз убеждаюсь - каждый решает сам для себя.

[MarinaK]

А мне тоже непонятно: кто-нить видел горящий автомобиль оттого, что он ехал и чиркнул где-то стальной защитой??? на лансе была расчерябана..

Хочу видеть статистику!

[Alexanger]

то-нить видел горящий автомобиль оттого, что он ехал и чиркнул где-то стальной защитой???

 

В принципе исключать этого нельзя (я об этом даже не задумывался), поскольку искра может попасть на чего-нибудь воспламеняющееся, которое находится под авто (например, кто-нибудь чего-нибудь пролил) и т.д (в зависимости от фантазии). Но для этого надо чтобы много чего сошлось и авто стоял на месте. Только как эту статистику вести, кто же даст потом такое заключение.

[Ил-86]

Всё!! Дамы, как минимум,- в растрепанных чуйствах, максимум, -в панике. Не хотел я прикосаться к этой теме, но вынужден:

- для дам и для тех, для кому этот благородный металл близок - только алюминий (у кого стоит сталь - срочно поменять)

- для всех остальных - всё, что угодно!

[Alexanger]

Еще надо защиту сверху поставить от падения метеорита. Насчет искр мой пост выше - шутка. А то некоторые и вправду задумаются о замене.

[sansany]

Не хотел я прикосаться к этой теме, но вынужден:

Вот это да! Я что ли про титановый пожар начал? Высший пилотаж!

 

P.S. Закрыть уже.

Изменено 23 июля, 2013 пользователем sansany

[MarinaK]

Дамы, (у кого стоит сталь - срочно менять)

Интересуюсь, зачем?

[Ил-86]

Интересуюсь, зачем?

 

Да, нет, конечно

[евГений]

Посты с обсуждением необходимости/отсутствия необходимости установки защит перенесены в уже существующую, выделенную специально для этого вопроса, не маленькую (по заполненности на данный момент) тему

В этой теме прошу по существу названия (в части технической направленности).

Модератор

[DimaS]

 

 

Купил три защиты(с доставкой 11470). Сегодня поставил сам (два бруска на бетонный забор,заехал,подлез,все как на ладони) за полчаса. Адрес магазина скину в личку.Все подошло идеально. Кстати антикоррозийка на машине заводская и очень неплохая

Здравствуйте. Насколько я понял, у Вас установлена алюм.защита картера и КПП от Автощита. Сам присматриваюсь к ней. А у Вас механика или вариатор? 2.0 или 1,6?

[Uncle Vova]

Здравствуйте. Насколько я понял, у Вас установлена алюм.защита картера и КПП от Автощита. Сам присматриваюсь к ней. А у Вас механика или вариатор? 2.0 или 1,6?

Вариатор, 2.0

[Алексей888]

Здравствуйте! Нужна защита на кпп- механика, дифференциала subaru 2.0. Кто нибудь , что нибудь может по советовать ? Спасибо.

[Ил-86]

Здравствуйте! Нужна защита на кпп- механика, дифференциала subaru 2.0. Кто нибудь , что нибудь может по советовать ? Спасибо.

 

На механику нет необходимости совершенно, т.к. кпп, в отличие от вариатора, распологается выше.

[Fragnomore]

Давно поставил. Вот решил отчетик кунуть.

Все взял в бестпартс. Люминь от Авто-Щит и защита дифа для фориков и ХВ. Поставил сам. Полчасика "под пиво".

Сначала миниэстокада:

 

Вещички:

 

Задита двигателя ставится поверх штатной и прикручивается штатными же болтами, где это возможно. Для остальных мест предусмотрен крепеж в комплекте.

 

Всяческие втулки и резинки, все в наличии.

 

 

Места крепления защиты заднего дифа:

То же место, но уже с защитой

 

С левой стороны в хвостовом креплении при установке мешает жгут от датчика наклона автомобиля. Его можно снять на время.

 

Бессменный контроль всех моих действий

 

Ну и самое геморное место, которое требует рук пианиста, сноровки или второго помощника:

 

А еще лучше взять болты подлинее, чем те, что в комплекте с защитой. Будет гораздо проще закрепить эту чудо "гайку"-пластину.

 

 

В общем выглядит здоровски. И работает тоже отлично. Уже ловил отлетающие булыжники на грунтовке и разбитых дорогах

Изменено 22 августа, 2013 пользователем Fragnomore

[sasha15031983]

Полностью согласен с автоором, защиту картера и акпп поставил за пол часа, а вот с защитой дифференциала провозился 1,5 часа. И так ее и эдак старался прикрепить. Болты совсем коротенькие у нее, в итоге поменял их на более длинные, повезло что в гарадже валялись остатки от ВАЗ 2109

 

П.С. Удивило, что средняя часть днища ничем не обработана, просто грунтом покрашена и все, думаю что надо ее все-таки обработать к зиме.

[YuSS]

То же место, но уже с защитой

Посмотрел на эти фотки, и начали терзать меня смутные сомнения. (с)

При таком способе крепления защиты за хвостовик редуктора не сослужит ли такая защита плохую службу.

Как бы она его не отломала нафиг, при наезде этой защитой на что-нибудь серьезное. Полезу смотреть, как ее там поставили официалы.