Информационное агентство "Светич". Сайт о сельском хозяйстве. 16+

Применение полимерных материалов и композиций на их основе в АПК и машиностроении

Применение полимерных материалов и композиций на их основе в АПК и машиностроении
В публикации приведены результаты исследований по применению полимерных материалов и композиций на их основе для восстановления работоспособности деталей и соединений сельскохозяйственной техники и автотранспорта, технологические рекомендации и примеры практического использования доступных ремонтных материалов.

Одним из важных шагов в направлении повышения эффективности использования материальных и трудовых ресурсов является более широкое применение полимерных материалов и композиций на их основе в машиностроении, сельском хозяйстве и связанных с ним отраслях агропромышленного комплекса. Обладая ценными физико-механическими свойствами, полимерные материалы позволяют (по данным ГНУ ГОСНИТИ) снизить трудоемкость ремонта и технического обслуживания на 20-30%, себестоимость работ – на 15-20% и сократить при этом расход металлов на 40-50%.

Развитие отечественной химической промышленности способствовало созданию и серийному производству ряда полимерных композиций с разнообразными свойствами, к числу которых относятся составы ХМС – холодная молекулярная сварка. В их составе – эпоксидиановые или эпоксифурановые смолы, минеральные и металлические наполнители, отвердители аминного типа и модифицирующие (пластифицирующие, стабилизирующие и др.) добавки. Составы ХМС имеют хорошую адгезию с поверхностью черных, цветных металлов и неметаллических материалов, масло-, бензо-, кислото- и водостойки, рабочая температура (длительно) до +150 0С, кратковременно – до +200 0С. В своем применении они не требуют сложного технологического оборудования, высокой квалификации исполнителей, как в условиях специализированных ремонтных предприятий, так и в мастерских общего назначения хозяйств, а также непосредственно в поле или на трассе.

В этой связи в мастерских хозяйств следует развивать и популяризировать среди работников инженерной службы, слесарей, водителей, трактористов доступную технологию ремонта, которая позволяет снизить затраты труда, а главное затраты времени при ремонте радиаторов ДВС, поддонов, топливных баков, блок-картеров, трубопроводов, крышек, колпаков и др.

В рекомендациях ряда производителей ХМС нормируется время для полного набора прочности полимерных композиций при 20…30 0С – около 24 часов (в напряженные периоды весенне-летних работ это слишком «долго», по мнению эксплуатационников) и предполагается также, что повышение температуры окружающей среды приводит к сокращению времени отверждения (этим фактом следует воспользоваться). 

С этой целью в лабораториях кафедры «Технический сервис и механика» Ивановской ГСХА имени Д. К. Беляева были проведены эксперименты по повышению оперативности в устранении отказов деталей с одновременным увеличением прочности восстановленных соединений методом холодной молекулярной сварки и других клеевых композиций. Ряд экспериментов был проведён с применением препарата «ПОЛИРЕМ» (ТУ 225261-011-2001) серийного производства, предназначенного для заделки трещин и герметизации швов.

Результаты экспериментов позволили установить зависимость прочности шва от внешней температуры и продолжительности термообработки (рисунок 1) на примере образцов из стали 10 размером 20х10х3 мм, зачищенных от окалины, коррозии, обезжиренных ацетоном. Стальные пластины, соединенные внахлест через полимерный слой, подвергали термообработке и последующему разрушению с двукратной повторностью опытов.


 



В результате проведенных исследований, рекомендуем в обязательном порядке использовать термообработку составов серии ХМС, в частности, «Реком», «Полирем», «Эпоксилин» при устранении дефектов, позволяющую при восстановлении работоспособности изделий: а) ускорить процесс приобретения максимальной прочности уже на рубеже 60…70 минут вместо 24 часов и б) свести к минимуму убытки от простоев энергонасыщенной техники в напряженные периоды эксплуатации.

Как в лабораторных, так и в производственных условиях термообработку составов ХМС, нанесенных на небольшие детали, следует выполнять в термических (сушильных) шкафах, укомплектованных ртутным термометром или электронным блоком для термостатирования. Для крупногабаритных изделий, либо деталей без снятия их с машины, термообработку рекомендуем проводить любым инфракрасным источником тепла мощностью 300...500 Вт на расстоянии 100...150 мм от поверхности с контролем температуры дистанционным пирометром (рисунок 2). 


 



Сотрудники кафедры в ряде хозяйств и автопредприятий апробировали рекомендуемые режимы восстановления – за 14...16 месяцев оценили уровень надежности соединений как достаточный и устраивающий эксплуатационников (рисунок 3). Продолжаем обучать и консультировать персонал ремонтных мастерских в направлении более широкого применения полимерных композиций.


 



Также в данной экспериментальной работе поставлена задача исследовать влияние количества пластификатора на прочностные свойства клеевого соединения, эксплуатирующегося в условиях знакопеременных и вибрационных нагрузок.


 



Необходимость продиктована тем, что ряд деталей сельскохозяйственных машин, комбайнов и другой техники на сегодняшний день изготавливаются из полимерных материалов и в процессе эксплуатации у них, как и у металлических изделий, могут возникать трещины, пробоины, выкрашивание и др. Одним из примеров может служить конический распределитель потока семян пневматической сеялки точного высева, изготовленный из угленаполненного полиамида (рисунок 4). В процессе эксплуатации эта деталь воспринимает значительные вибрационные нагрузки, в результате чего на внутренней цилиндрической образующей крепления к корпусу возникают многочисленные трещины, нарушающие герметичность соединения при движении воздушного потока с семенами.

Продолжение читайте в следующем номере


Текст: ГВОЗДЕВ А.А., доктор технических наук, 
профессор кафедры технического сервиса и механики, 
руководитель НТО Центра «Доктор-Дизель Плюс» 
Ивановской ГСХА. Фото автора.
Журнал «Нивы России» №1 (200), январь-февраль 2022
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Реклама