Что нужно для машиностроения
Какие материалы используются в машиностроении?
Не все материалы пригодны ля изготовления машиностроительных изделий. Например, гранит характеризуется высокой твёрдостью, но чрезвычайно сложен в обработке, а керамика обладает повышенной хрупкостью. Материалы в машиностроении – это вещества искусственного или естественного происхождения, которые способны обрабатываться любыми способами без нарушения своей целостности.
Металлы и сплавы, используемые в машиностроении
Материалы, которые находят применение в качестве сырья для любого вида строительства или производства организованным способом инженерного применения, известны как инженерные материалы. Например, компьютер, соковыжималка, станок или ручка, которые мы используем, производятся с помощью контролируемых инженерных процессов. При этом используются такие материалы, как разнообразные пластмассы, медь, алюминий, олово и т. д.
Всё, что мы используем в повседневной жизни, может быть адаптировано для использования в конкретных случаях. Это можно сделать эффективно, если нам заранее известны свойства каждого материала. Таким образом, любое вещество тщательно тестируется на предмет характерных ему свойств, после чего может быть отнесено к одной из следующих групп:
По совокупным свойствам представителей этих групп можно узнать о сферах их целесообразной применимости. Преобладающее положение в этой структуре занимают металлы – чёрные и цветные, а также их сплавы.
Металлы обычно характеризуются чётко выраженной кристаллической структурой и связаны между собой характерными связями, устойчивость которых поддерживается электронным облаком. Оно, в частности, определяет высокую электро- и теплопроводность, блеск, твёрдость и, в большинстве случаев – высокую пластичность.
Чугун
В зависимости от содержания кремния в чугуне он подразделяется на белый или серый чугун, а также ковкий чугун, который отличается повышенной механической обрабатываемостью.
Широкое применение чугуна обусловлено его отличными литейными характеристиками и дешевизной. Кроме того, свойства чугуна можно легко изменить, регулируя состав и скорость охлаждения без значительных изменений в технологии производства.
Чугун имеет ряд преимуществ перед обычной сталью, среди которых:
Для увеличения коррозионной стойкости чугун легируют кремнием, никелем, хромом, молибденом и медью.
Машиностроительные материалы на основе серого чугуна используются при изготовлении блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания, массивных маховиков, картеров коробок передач, трубопроводов, роторов дисковых тормозов, кухонной посуды.
Из белого чугуна производят шламовые насосы, шаровые мельницы, подъемные штанги, экструзионные форсунки, миксеры для цемента, фитинги, фланцы, дробилки и пр. Благодаря хорошему пределу прочности на разрыв, вязкости и пластичности ковкий чугун используется для изготовления электрической арматуры и оборудования, ручных инструментов, шайб, кронштейнов, сельскохозяйственного оборудования, оборудования для горнодобывающей промышленности и т.п.
Сталь
В отличие от чугуна, в сталях всегда содержится менее 2,14 % углерода.
Первичной реакцией в большинстве сталеплавильных производств является соединение углерода с кислородом с образованием газа. Если растворённый кислород не удалить из расплава, то газообразные продукты продолжат выделяться во время затвердевания. Чтобы избежать этого, сталь раскисляют добавляя необходимые раскисляющие элементы. Тогда газ не выделяется, и такую сталь называют спокойной. Соответственно при неполном раскислении стали называют полуспокойными. Степень раскисления влияет на некоторые свойства стали.
Помимо кислорода жидкая сталь содержит соизмеримые количества растворённого водорода и азота. Для некоторых марок сталей могут использоваться специальные методы раскисления, а также вакуумная обработка, уменьшающие количество и состав растворённых газов.
Стали также содержат различные количества других элементов, в основном марганец (который действует как раскислитель и облегчает обработку), кремний, фосфор и серу. Последние два химических элемента считаются примесями, и их количество при выплавке ограничивают.
Все марки сталей отличаются отличными литейными характеристиками и деформируемостью. Поэтому технология машиностроения, материалы в которой изучаются наиболее тщательно, считает сталь наиболее универсальным продуктом.
Твердые сплавы
Твёрдые сплавы получают методами порошковой металлургии, что позволяет в широких пределах изменять гранулометрический состав и фракционирование конечного продукта.
Алюминий и алюминиевые сплавы
Уникальное сочетание свойств делает алюминий и его сплавы одним из самых универсальных инженерных и строительных материалов. Простое перечисление эксплуатационных характеристик впечатляют: лёгкость, прочность, коррозионная стойкость, нетоксичность.
Алюминий и его сплавы обладают хорошей электро- и теплопроводностью, а также высокой отражательной способностью для тепла и света. Данные металлы пластичны и легко принимают широкий спектр отделки поверхности.
Прочность чистого алюминия относительно невысока, поэтому для отвественных применений используют сплавы алюминия с марганцем, цинком, медью и кремнием, а также упрочняют полуфабрикат в процессе его пластической деформации или термообработки.
Другие металлы
Из остальных металлов применение в машиностроении находят:
В качестве легирующих добавок используют также ванадий, ниобий, кобальт и ряд других металлов.
Неметаллические материалы в машиностроении
В основном, используются искусственно созданные композиции, например, полимеры. Они аморфны по природе, поэтому не имеют кристаллической структуры, отличаются низкой теплопроводностью, являются диэлектриками.
Полимеры термостойки и эластичны, при высокой молекулярной массе имеют низкую плотность. Находят применение в электротехнике, машиностроительных узлах, действующих в условиях повышенного трения, при производстве приборов.
Из материалов естественного происхождения необходимо выделить слюду, которая широко используется в радиоприборостроении.
Важно: все материалы, применяемые в машиностроении, должны отвечать экологическим нормам.
Машиностроение
Машинострое́ние — отрасль, производящая всевозможные, орудия, приборы, а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения.
Содержание
Отрасли машиностроения по группам
Общее машиностроение
Общее машиностроение представлено транспортным машиностроением (железнодорожное, судостроение, авиационное, ракетно-космическая промышленность, но без автомобилестроения), сельскохозяйственным, производством технологического оборудования для различных отраслей промышленности.
Тяжёлое машиностроение
Производство технологического оборудования по отраслям:
Среднее машиностроение
В состав среднего машиностроения входят автомобилестроение, тракторостроение, станкостроение, инструментальная промышленность, производство технологического оборудования для легкой и пищевой промышленности.
Точное машиностроение
Ведущие отрасли точного машиностроения — приборостроение, радиотехническое и электронное машиностроение, электротехническая промышленность. Продукция отраслей этой группы исключительно разнообразна — это оптические приборы, персональные компьютеры, радиоэлектронная аппаратура, авиационные приборы, волоконная оптика, лазеры и комплектующие элементы, часы.
Производство металлических изделий и заготовок
Основными элементами развития современного машиностроения является совершенствование средств производства, методов организации производства (к прим. использование технологий серийного и массового изготовления), переход к стандартизации, автоматизации и информационному обеспечению процессов.
Крупнейшие представители отрасли
Мировые компании
*В скобках указана позиция в общем рейтинге по показателю.
General Electric — мощнейшая в мире компания по размеру фондов, по прибыльности уступает только нефтяным энергогигантам British Petroleum, ExxonMobil и Royal Dutch/Shell. Несмотря на то, что в сферу деятельности компании входит множество иных направлений, с момента основания основными являются машиностроение и энергетика.
Среди крупных машиностроителей серьезная часть — это компании автомобильной промышленности, во многом формирующие высокий уровень потребления и состояние экономики в целом.
Российские компании
*В скобках указана позиция в общем рейтинге по показателю.
Компании-автомобилестроители, ориентированные прежде всего на внутренний рынок, составляют верхушку списка, однако их ряды поправляют исторически сильные экспортные компании ВПК.
Крупным игроком на рынке грузовой и строительной техники является группа «Русские машины», а изготовителем продукции нефтегазового машиностроения группы ГМС, Интегра, Римера, Кунгур, Борец.
Примечания
См. также
Отрасли промышленности
металлообработка
(комплексы)
Полезное
Смотреть что такое «Машиностроение» в других словарях:
машиностроение — машиностроение … Орфографический словарь-справочник
МАШИНОСТРОЕНИЕ — ведущая отрасль мировой промышленности, занимает первое место среди всех отраслей по числу занятых и по стоимости продукции. Примерно 9/10 всей машиностроительной продукции производят развитые страны, 1/10 развивающиеся. Однако в последнее время … Географическая энциклопедия
МАШИНОСТРОЕНИЕ — комплекс отраслей обрабатывающей промышленности. Включает: общее машиностроение, транспортное машиностроение, радиоэлектронную, электротехническую, приборостроительную промышленность, сельскохозяйственное машиностроение, станкостроение,… … Большой Энциклопедический словарь
Машиностроение — важнейшая комплексная отрасль обрабатывающей промышленности, включающая: станкостроение, приборостроение, энергетическое, металлургическое, химическое, сельскохозяйственное машиностроение (включая тракторостроение); транспортное машиностроение… … Финансовый словарь
МАШИНОСТРОЕНИЕ — МАШИНОСТРОЕНИЕ, машиностроения, мн. нет, ср. (тех.). Промышленное производство машин. «…Машиностроение основной рычаг реконструкции народного хозяйства…» Сталин. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МАШИНОСТРОЕНИЕ — издательство, Москва. Ведет начало с 1931, современное название с 1964. Литература по конструированию, устройству, технологии изготовления, эксплуатации машин и оборудования, научно технические и производственные журналы … Большой Энциклопедический словарь
МАШИНОСТРОЕНИЕ — МАШИНОСТРОЕНИЕ, отрасль ТЕХНИКИ, связанная с разработкой, конструированием и работой машин. Инженеры механики работают в разных отраслях промышленности, включая транспорт, электроэнергетическую промышленность и выпуск инструментов. К достижениям… … Научно-технический энциклопедический словарь
машиностроение — МАШИНОСТРОЕНИЕ, я, ср. Промышленность, занятая производством машин, оборудования и продукции оборонного значения. | прил. машиностроительный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
машиностроение — сущ., кол во синонимов: 39 • авиамоторостроение (2) • авиаракетостроение (1) • … Словарь синонимов
машиностроение — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN mechanical engineering The branch of engineering concerned with the design, construction, and operation of machines. (Source: CED)… … Справочник технического переводчика
машиностроение — Группа отраслей промышленности, производящая автомобили (автомобильная промышленность), летательные аппараты (авиационная промышленность), речные и морские суда (судостроение), станки и инструменты (станкостроение) … Словарь по географии
Что нужно для машиностроения
Машиностроение — вид производственной деятельности предприятий обрабатывающей промышленности и сферы услуг, специализирующихся на проектировании, производстве, обслуживании и утилизации всевозможных машин, технологического оборудования и их деталей.
Классификация машиностроения по направлениям
Машиностроение делится на три группы:
В свою очередь, эти группы делятся на следующие отраслевые подгруппы:
Общее машиностроение
Машиностроительная промышленность является ведущей отраслью народного хозяйства, которое определяет дальнейшее ускорение и развитие научно-технического процесса в других отраслях. Основными задачами машиностроения является непрерывное повышение качества машин и оборудования, совершенствование роста производительности труда на предприятиях. Выполнению этих задач способствуют организация работы на основе современных средств производства, внедрение передовой технологии и прогрессивной технологической оснастки.
Общее машиностроение представлено:
Тяжёлое машиностроение
Тяжёлое машиностроение — группа отраслей машиностроения, занятых разработкой и производством:
Разработка и производство технологического оборудования по отраслям:
Среднее машиностроение
В состав среднего машиностроения входят:
Точное машиностроение
Точное машиностроение — изготовление деталей. Среди отраслей точного машиностроения приборостроение, электротехника, электроника.
Энергетическое машиностроение
Производство металлических изделий и заготовок
Основными элементами развития современного машиностроения является совершенствование средств производства, методов организации производства (к примеру использование технологий серийного и массового изготовления), переход к стандартизации, автоматизации и информационному обеспечению процессов.
История
Исторически первым производство машин было ручным, а продуктами были бытовые машины: водоподъемные рычаги и колёса, ручные мельницы, гончарные круги и трепалки, позже появились веретённые машинки и ткацкие станки, вальцы, простые прессы, строительные рычаги, колесницы, различные корабельные рулевые механизмы, из военной техники — различные камне- и стреломётные, пробивные машины. Особенным значением для развития средневековой Европы оказалось производство тактовых механизмов — часов, навигационных и печатных машин. Затем конечно и паровых машин и двигателей внутреннего сгорания.
Первая успешная сборочная поточная линия на заводе Форда, 1913 год.
Основным обрабатываемыми материалами для машин изначально была древесина, керамика, тросы и ремни, а сам ремесленник в современном понимании был прежде всего столяром владеющим металлическим и каменным инструментом. Постепенно улучшались материалы — заменой и сочетанием древесины с металлами, (а в последнее время и с пластмассами, и с резинами, и с керамикой), вводились всё более специальные инструменты.
С усложнением техники и общественных отношений появляются мастера-ремесленники, мануфактуры, цеха, заводы. В XX веке появились самые масштабные территориальные объединения — комбинаты-комплексы производящие на одной территории максимальное количество операций. С конца XX века заводы часто объединяются в транснациональные или государственные корпорации которые обладают финансовым капиталом и организуют работу географически не привязанных между собой предприятий.
Совершенствовалась и методика подготовки к производству — от простых рисунков и набросок к эскизам и сложным сборочным чертежам. Со временем появились специальные направляющие или усиливающие устройства и приспособления для рук рабочих, позже и к станкам.
Развитие машиностроения как и всей техники двигалось в направлении эффективного использования мускульной силы человека, за тем исключением что эта сила должна была быть более управляемой и согласованной, чем в других производствах. Изначально стоял вопрос качества (для начала просто собираемости) машин, тесно связанный с точностью изготовления деталей.
Крупнейшие представители отрасли
General Electric — самая влиятельная в мире машиностроительная компания, с наибольшим размером фондов среди всех корпораций мира, по прибыльности уступает только нефтяным энергогигантам British Petroleum, ExxonMobil и Royal Dutch Shell. Несмотря на то, что в сферу деятельности компании входит множество иных направлений, с момента основания основными являются машиностроение и энергетика.
Среди крупных машиностроителей серьёзная часть — это компании автомобильной промышленности, во многом формирующие высокий уровень потребления и состояние экономики в целом.
Один из крупнейших автосборочных комплексов в мире — китайский FAW в маньчжурском городе Чанчунь.
Газовые турбины: General Electric, Siemens, «Зоря — Машпроект».
*В скобках указана позиция в общем рейтинге по показателю.
Российское машиностроение
В России машиностроительные предприятия, как и в мировой практике, зачастую действуют в рамках различных объединений или государственных корпораций: Ростех, Роскосмос, Русские машины, ОСК, Трансмашхолдинг.
Кроме оборонного и транспортного машиностроения выделяются компании электроэнергетического сектора: Силовые машины, группа «Энергомаш», Объединённые машиностроительные заводы, нефтегазового направления: группы ГМС, Интегра, Римера, Кунгур, Борец, а также сельскохозяйственного машиностроения: Ростсельмаш, Челябинский тракторный завод
Крупнейшие машиностроительные комплексы: АвтоВАЗ в Тольятти, КамАЗ в Набережных Челнах, Уралмашзавод в Екатеринбурге,
Образование и наука
В России во многих школах в рамках программы (трудовое обучение в школе) мальчикам дают основные навыки работы с деревом и металлом, сборки из них различных конструкций, часто обучают работе с машинами. Еще с 1950-х годов в старших классах многих школ обучают черчению, в том числе принципам машиностроительного черчения. Иногда при школах существуют дополнительные углублённые курсы.
Начальное и среднее профессиональное образование в машиностроении, в России как правило осуществляется в профессиональных лицеях и училищах при относительно крупных или важных предприятиях.
Наиболее известные общемашиностроительные высшие учебные заведения в России:
В некоторых российских школах менеджмента существуют машиностроительные направления, например в Московском университете управления действует кафедра отраслевого управления в машиностроении.
Важным профильным научным центром в России остаётся Московский институт машиноведения, и другие учреждения в рамках Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН
Довольно сильные машиностроительные школы существуют в Минске, Киеве, Харькове и Днепре.
В мире
Крупные технологические высшие школы с машиностроительными направлениями обучения в мире:
Массачусетский технологический институт
Инженерные факультеты северо-американских и британских университетов
Швейцарская высшая техническая школа Цюриха
Берлинский и Штутгартский университеты
Марсельская высшая школа механики, Тулонский университет
Пекинский политехнический университет, Гуандунский технологический университет (Гуанчжоу)
Машиностроение это конкретная отрасль промышленности. Её целью является образование различных технических устройств, оборудования и машин. Состав машиностроения можно условно разделить на три группы. Научная, трудоемкая, металлоемкая. Уже они разделяются на виды машиностроения, которые подразумевают отдельные отрасли. В них осуществляется обработка всех элементов периодической таблицы Менделеева и размещение производства по географическим особенностям.
Отрасли машиностроения
Народное хозяйство любой страны не сможет нормально существовать без машиностроения. Оно в полной мере размещает в себе самые ресурсоемкие предприятия, требующие серьезного научного потенциала. Плюс к этому каждая фабрика, завод и производство создает продукцию, примеры которой используются в реальной жизнедеятельности людей.
Старые отрасли
Они занимают лидирующие позиции в производстве точных изделий, приборов и оборудования. Здесь находится судостроение, которое занимается промышленным изготовлением кораблей и прочих плавучих средств.
Также к старым отраслям относят тракторостроение и железнодорожное машиностроение. Применение в них новейших технологий обеспечило высокую производительность труда в сельском хозяйстве, жизнедеятельности людей и организации перевозок.
Новые отрасли
Здесь разделение осуществляется на следующие подгруппы:
К автомобильному машиностроению относится легкое производство. Тяжелые и крупные предприятия требуют оборонной деятельности, ведь на них возложена функция создания технологически новых устройств и механизмов. Характеристика комплексов по созданию самолетов и энергетической отрасли превосходят даже самые смелые ожидания. Все дело в масштабе изделий и их возможностях.
Историческое разделение, пришедшее с Европы, плотно обосновалось на территории РФ. Оно подразумевает тяжелое машиностроение, среднее и точное. Во всех случаях требуется наличие огромных ресурсов, электрической энергии и задействование человеческого контроля. А иногда еще и упорного труда. Мировое разделение машиностроения по общим правилам обеспечивает эффективное производство необходимых товаров.
Новейшие отрасли
Основой этого подвида станут научные достижения. Здесь существуют следующие подвиды:
электроника и электротехника;
Такая структура позволяет техническому прогрессу опережать человеческие потребности. Производители ракет не могут предоставить продукцию для рядового покупателя. Да и денежных средств на это просто не хватит. А экономика страны получает новые исследования, приборы и даже различные средства управления ими.
Когда общество стало индустриальным, машиностроение заняло лидирующие позиции абсолютно во всех отраслях народного хозяйства. Государство определяет его уровень доходов и возможности, которые имеют его граждане. Отсюда развивается военный потенциал, что позволяет добиваться новых высот и обеспечивать себе спокойствие.
Сейчас общество приняло информационный путь развития. При этом машиностроение, будь то старая отрасль или новая, по-прежнему позволяет добиваться превосходства.
Центры машиностроения в России
На первое место выходит южная часть Уральских гор. Там находятся такие города, как Екатеринбург, Челябинск, Ижевск, Пермь, Набережные Челны, Уфа. Второе место разделяют все крупные города и мегаполисы страны. Тут Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Калининград, Нижний Новгород и Комсомольск-на-Амуре.
Во всех этих точках на карте либо находятся конкретные предприятия, либо множество дополнительных фабрик, нуждающихся в тех или иных товарах. Поэтому они потребляют огромное количество энергии и ресурсов, что приводит к их функционированию на каждой подгруппе машиностроения.
Принципы размещения предприятий наукоемкого машиностроения
Эта отрасль является одной из самых востребованных в плане человеческого ресурса. Здесь важно понимать, что изготовление приборов для авиастроения или создание новых компьютеров возможно в условиях полного лидирования. А это возможно лишь при наличии рядом находящихся высших и средних учебных заведений.
Первое место разделяют между собой Китай и США. К ним добавляются СНГ и Западная Европа.
Крупные компании, транснациональные корпорации и множество предприятий сосредоточены в основном в Восточной Азии и Северной Америке. Поэтому они обеспечивают лидерство следующим странам: США, Китай, Россия, Канада.
В заключении отметим, что без машиностроения невозможна современная жизнь. Оно обеспечивает множество рабочих мест, крупные денежные доходы и развитие современных технологий.