Sporto įranga

1.Anglies pluošto kompozitinių medžiagų taikymas sporto ir laisvalaikio srityje bei pagrindiniai gamybos procesai

Anglies pluošto taikymas sporto gaminiuose atsirado 1970 m. Tuo metu visi daugiausia dėmesio skyrė aviacijai ir karinei pramonei. Juk tokia aukščiausios klasės sritis, ypač tuo laikotarpiu vykusios JAV ir Sovietų Sąjungos kosminės lenktynės, palydovai, erdvėlaiviai, nusileidimo į Mėnulį programos patraukė pasaulio dėmesį.

Ilgą laiką anglies pluošto kompozicinės medžiagos sėkmingai įsiskverbė į įvairias sporto prekių sritis, o sporto prekės taip pat yra pramonės sektorius, skirtas anglies pluošto pritaikymui ir plėtrai po kosmoso.

Anglies pluošto kompozitinės medžiagos tapo pasirinkta medžiaga sporto prekių pramonėje dėl savo lengvo svorio, didelio stiprumo ir puikaus atsparumo nuovargiui. Anglies pluošto sporto prekių rinką įkvėpė Jimas Floodas iš JAV, žinomas kaip golfo Edisonas. 1972 m. Jimas Floodas atrado, kad naudojant anglies pluošto lazdas golfo kamuoliukus galima pataikyti 30 jardų toliau nei lygintuvus. Vėliau anglies pluoštas buvo reklamuojamas kitose sporto šakose kaip metalo medžiagų pakaitalas, pavyzdžiui, badmintonas, tenisas, beisbolas, riedlenčių sportas, slidinėjimas, dviračių sportas, irklavimas, šaudymas iš lanko ir kitose sporto šakose, taip pat laisvalaikio sporto šakose, pavyzdžiui, žvejyboje.

 

2. Anglies pluošto kompozitinių medžiagų privalumai sporto įrangoje

Visuomenei progresuojant, žmonių gyvenimo būdo siekis nuolat tobulėja. Sportas įsiskverbė į kiekvieno iš mūsų gyvenimą. Sveiko ir mokslinio mokymo metodai taip pat yra žmonių dėmesio centre. Reikalavimai sportinei įrangai tampa vis aukštesni. Plečiasi ir naujos sporto įrangos rinka, o reikalavimai sporto inventoriaus medžiagoms taip pat vis aukštesni. Anglies pluošto pranašumai, susiję su svoriu ir stiprumu, daro jį tinkamiausia medžiaga naujai sporto įrangai. Dėl to anglies pluoštas vis plačiau naudojamas sporto įrangos srityje. Kokie yra anglies pluošto pranašumai sportinėje įrangoje:

(1) Lengvas svoris

Išskyrus specialias sporto šakas, kurioms reikalingas svoris, kai žmonės mankštindamiesi naudoja sporto įrangą, kuo lengvesnis sportinis inventorius, tuo geriau. Dėl lengvo svorio treniruokliai gali geriau pasirodyti, pvz., teniso raketės, klubai, dviračiai, slidės ir t. t. Net kai kuriai įrangai, kuri, kad jie judėtų, ne tik žmogaus jėga, kaip antai lenktyniniams automobiliams ir burlaiviams, reikalingas nedidelis svoris. kurios gali sumažinti energijos poreikį ir sutaupyti degalų. Šiuo atžvilgiu anglies pluoštas turi nepakeičiamų pranašumų.

(2) Geros mechaninės savybės

Anglies pluošto medžiagų specifinis stiprumas ir specifinis modulis negali viršyti kitų medžiagų. Jo unikalios mechaninės savybės tiesiog atitinka sporto įrangos poreikius ir yra puikus pasirinkimas sportinei įrangai. Anglies pluošto kompozitai daugiausia yra kietinami derva ir liejami, o tai gali atlikti didesnį vaidmenį apdorojimo projekte.

(3) Sauga, higiena ir aplinkos apsauga

Anglies pluošto kompozitinės medžiagos turi ne tik daug privalumų, bet ir yra aplinkai nekenksminga medžiaga, užtikrinanti higieną ir saugumą. Tai naujos, ypatingų savybių turinčios medžiagos. Be gerų mechaninių savybių, tvirto plastiškumo ir didelio saugumo, jie taip pat yra perdirbami ištekliai. Jie yra labai draugiški aplinkai ir lengvai perdirbami, tuo pačiu sumažinant išlaidas ir taupant išteklius. Šios savybės taps anglies pluošto kompozitinių medžiagų pranašumais plačiai naudojant sporto įrangą.

(4) Didelis plastiškumas

Plastiškumas yra viena iš pagrindinių sporto įrangos gamybos sąlygų. Plastikai ir anglies pluošto kompozicinės medžiagos turi tam tikrą plastiškumo laipsnį. Plastikai ir jų lydiniai gali būti apdorojami ir formuojami įvairiais būdais (liejimas pūtimu, liejimas įpurškimu, ekstruzija, termoformavimas ir kt.), o vėliau pritaikyti sporto įrangai. Palyginti su kitomis įprastomis medžiagomis, jie turi geresnį plastiškumą. Tobulėjant mano šalies sporto pramonei, sporto įrangos srityje naudojamos medžiagos gali būti apdorojamos daugiau būdų, siekiant pagerinti sporto įrangos veikimą.

(5) Geras atsparumas senėjimui

Praktikoje sporto įranga dažniausiai yra lauke ir yra lengvai veikiama natūralios aplinkos, pvz., saulės spindulių ir perkūnijos. Tuo pačiu metu atmosferoje esančios medžiagos, tokios kaip deguonis, ozonas ir rūgštinės dujos, taip pat gali ją pažeisti. Be to, temperatūros pokyčiai sukels sporto įrangos senėjimą, įtrūkimus, spalvos pokyčius ir pan. Todėl sportinė įranga turi būti gerai atspari korozijai ir senėjimui, kai ji naudojama, ypač atviroje aplinkoje. Šiuo atžvilgiu reikalavimai yra griežtesni. Jei atsparumas senėjimui yra prastas, tai labai paveiks įrangos tarnavimo laiką.

3. Anglies pluošto kompozitinių medžiagų taikymas sporto ir laisvalaikio gaminiuose

Anglies pluošto sporto gaminių taikymą galima suskirstyti į dvi pagrindines kryptis. Viena iš jų – varžybinis sportas, kuris daugiausiai akcentuoja aukštą tikslumą, aukštesnį ir greitesnį. Kitas dalykas – kasdienis fizinis aktyvumas ir laisvalaikis, kuriam reikalingas tinkamas sąnaudų koeficientas. Šiuo metu daugiausiai anglies pluošto suvartojantys produktai sporto gaminių srityje yra šie:

(1) Dviračiai

Plienas yra ilgiausiai tarnaujanti medžiaga dviračiams. Jis turi gerą elastingumą ir mažą kainą, tačiau dėl didelio tankio jis lengvai rūdija ir pavargsta. Aliuminio lydinys yra dažniausiai naudojama medžiaga rinkoje. Lengvas ir nerūdys, bet per menkas elastingumas, lengvai pavargsta, o važiavimo komfortas neblogas. Magnio lydinio tankis yra mažesnis nei aliuminio lydinio, o jo pagrindinės savybės yra panašios į aliuminio lydinio. Titano lydinio atsparumas nuovargiui yra geresnis nei kitų metalinių medžiagų, tačiau kaina yra didelė, o savitasis svoris nėra palankus. Anglies pluošto kompozicinės medžiagos turi didelį stiprumą, gerą elastingumą, lengvą tankį ir atsparumą korozijai. Dviračiai, pagaminti iš anglies pluošto kompozitinių medžiagų, turi šias charakteristikas:

a. Efektyviai sumažinkite bendrą dviračio svorį

Anglies pluošto dervos pagrindu pagamintų kompozicinių medžiagų tankis paprastai yra tik 1,6. Tai tik penktadalis plieno ir gali sumažinti svorį maždaug 40%, palyginti su aliuminiu. Dviračių pramonėje yra posakis, kad sumažinus svorį 1g, kainą galima padidinti 1 doleriu. Anglies pluošto kompozitinis dviračio rėmas yra ketvirtadaliu lengvesnis nei aliuminio lydinio rėmas. Lengvas svoris gali sumažinti fizinės energijos praradimą ir taip padidinti važiavimo greitį.

b. Didelis bendras kūno standumas

Gero tvirtumo rėmas skatina varomąją jėgą ir pagerina dviračio valdymą. Anglies pluošto kompozito dviračio struktūra yra tvirta ir nelengva deformuotis. Praktika įrodė, kad jo rėmo standumas nėra mažesnis nei molibdeninio plieno rėmo.

c. Geras atsparumas smūgiams

Natūralus konstrukcijos dažnis yra ne tik susijęs su konstrukcijos forma, bet ir proporcingas medžiagos specifinio modulio kvadratui. Aukštas natūralus dažnis gali išvengti ankstyvos žalos, kurią sukelia rezonansas darbo sąlygomis. Pranešama, kad tos pačios formos ir dydžio rėmų bandymai rodo, kad aliuminio lydinio rėmo vibracija sustoja per 9 sekundes, o anglies pluošto kompozicinės medžiagos, turinčios itin aukštą natūralų dažnį, sustoja tik 2,5 sekundės. Geras kompozicinės medžiagos slopinimas sumažina dviračio nelygumus ir pagerina važiavimo komfortą.
d. Geras saugumas

Anglies pluošto kompozitinių medžiagų matrica yra ištisinė fazė, kuri supa nepriklausomus anglies pluoštus ir sudaro dinamišką neapibrėžtą sistemą. Kai medžiaga paveikiama, lūžus nedideliam skaičiui pluoštų, apkrova greitai perskirstoma į nesutrūkusius pluoštus, kad konstrukcija galėtų ir toliau atlaikyti apkrovą, o tai labai pagerins važiavimo saugumą. Sunku pastebėti akivaizdžius bendrų metalinių medžiagų nuovargio gedimo požymius, o jų gedimas dažnai būna staigus, o anglies pluošto kompozitiniai rėmai pasižymi labai geru atsparumu nuovargiui, o prieš gedimą galima pastebėti akivaizdžius požymius. Tyrimai parodė, kad anglies pluošto kompozitiniai rėmai gali atlaikyti daugiau nei vieną milijoną susidūrimo bandymų.

e. Didesnė konstrukcijų projektavimo laisvė

Anglies pluošto kompozicinės medžiagos turi anizotropijos savybes. Šia kompozitinių medžiagų savybe galima sutvarkyti ir kloti pluoštus pagal dviračio apkrovos kryptį ir dydį važiuojant. Kompozitinių medžiagų gamybos lankstumas yra palankus įvairių formų konstrukcijų projektavimui. Pavyzdžiui, supaprastinti dviračiai gali būti suprojektuoti pagal aerodinaminius principus, kurie yra gražūs ir praktiški bei lengvai pasiekiami geriausiomis sąnaudomis. f. Geras atsparumas korozijai

Polimerinės medžiagos turi gerą atsparumą rūgštims, šarmams ir pramoninei atmosferai, todėl dviračių rėmai, pagaminti iš anglies pluošto kompozitinių medžiagų, turi puikų atsparumą rūgščių ir šarmų korozijai.

 

 

Prancūzijos sportinių automobilių gamintojas „Bugatti“ ir olandų dviračių gamintojas PG kartu išleido lengviausią pasaulyje dviratį. Dviračio dizainas įkvėptas Bugatti sportinio lenktyninio automobilio Chiron. Pagaminta iš anglies pluošto kompozitinių medžiagų, ji sveria tik 11 svarų (apie 4,99 kg). „American Architectural Digest“ duomenimis, 95% dviračio yra pagaminti iš anglies pluošto kompozitinių medžiagų.

Čekijos technikos universitetas Prahoje naudoja automatinį pluošto vyniojimo procesą kartu su integruotos kilpos technologija (ILT), sukurta nepertraukiamo pluošto vamzdžio jungtimi, gaminant dviračių rėmus ir susijusias sudedamąsias dalis. ILT yra procesas, sujungiantis konstrukcinius kompozitinius elementus (pvz., vamzdžius ir jungiamąsias dalis). Visos dalys suformuojamos iš vieno gabalo ir tada surenkamos.

 

 

Anglies pluošto kompozitinių meškerių privalumai

Dėl savo lengvumo ir didelio standumo savybių jis yra plačiai giriamas. Žvejybos procese anglies pluošto meškerės pranašumai atsispindi šiais aspektais:
·Kadangi anglies pluošto meškerės yra lengvesnės ir plonesnės, jas galima lengvai valdyti viena ranka;
· Dėl savo lengvo svorio jis gali neleisti vartotojams jaustis pavargęs;
·Anglies pluoštas gali pailginti meškeres, o ilgesnės meškerės reiškia, kad galima uždengti platesnę žūklės plotą;
·Anglies pluošto meškerės jautresnės žuvims;

Anglies pluošto meškerės kiekvienais metais kėlė vis didesnį žvejų entuziazmą, o šios anglies pluošto meškerės taip pat pavertė žvejybą populiaria pramogine veikla, o ne pagrindine sporto šaka, kas neabejotinai sukūrė naują rinką anglies pluošto sričiai.