книги из ГПНТБ / Кричевский, М. Е. Химия ремонтирует

ПРОБЛЕМА ГАЙКИ И ВИНТА. СТАНОК НЕ НУЖЕН

Более 60 процентов всех деталей в тракторе крепятся при помощи резьбовых соединений, поэтому долговеч­ ность машины в целом во многом зависит от их надеж­ ности. Конечно, резьбовые соединения относятся к весь­ ма напряженным соединениям деталей и, как показывает опыт эксплуатации машин, с течением времени происхо­ дит их ослабление, а в результате этого — самопро­ извольное отвинчивание гаек. В конечном счете все' это ведет к интенсивному изнашиванию и даже к выхо­ ду из строя сопрягаемых деталей. Поэтому очень важно предохранить резьбовые соединения от самоотвинчивания.

122

Вот и существует проблема гайки и винта. В настоящее время разработаны различные конструкции, предохраня­ ющие крепежные резьбовые детали от самоотвинчивания. Это подчас весьма остроумные по выполнению ме­ таллические стопорные шайбы или кольца, контргайки или другие детали.

Для стопорения неразъемных соединений может слу­ жить также сварка, расклепка и... пластмасса. Наиболее ш ироко распространена для этих целей пластмасса АСТ-Т — акрилат самотвердеющий технический. Она со­ стоит из порошка, в состав которого входят полиметил­ метакрилат и перекись бензоила, а также жидкости ме­ тилметакрилата и диметиланилина. Для использования порош ок и жидкость замешивают в соотношении 1 : 0,9 в фарфоровом или алюминиевом сосуде. После 3— 4-ми- нутного набухания порошка пластмасса готова к примене­ нию. В нее погружают очищенный и обезжиренный аце­ тоном винт, а затем его завертывают в гайку, также пред­ варительно очищенную и обезжиренную . При температуре окружающ ей среды примерно 20°С пластмасса затвер­ девает в течение 30— 35 минут.

М ожно также довольно просто законтрить гайку обычным кольцом из полиамида или другого полимера. Делается это так. В кольцевую проточку наружной части шестигранной гайки вставляют полиамидное кольцо. Внут­ ренний диаметр кольца несколько меньше диаметра резьбы болта. Поэтому при навертывании гайки резьба болта как бы врезается в кольцо, создавая плотное упру­ гое соединение. Возникающие при этом силы трения предотвращают самоотвинчивание гайки. Практически та­ кие гайки м ож но использовать для самоконтровки 50 раз и более.

Подобный принцип положен в основу разъемного (в отличие от неразъемного — клеевого, на сварке, заклеп-

123

кадди и т. д.) соединения деталей — бесшпоночного. За­ чем ж е это соединение? — спросите вы. Ведь шпонка — небольшая, недорогая деталь. Стоит ли думать над тем, чтобы обойтись без нее? В этом вы, пожалуй, правы. Но дело в том, что паз, вырезаемый для шпонки в осях и валах, на которых требуется закрепить зубчатое колесо, маховик или шкив, заметно ослабляет прочность детали. Кроме того, шпонку не применишь на пустотелом валу. Сотрудники Мелитопольского института механизации сельского хозяйства решили заменить шпоночное соеди­ нение бесшпоночным. Для этого на вал м ежду двумя центрирующими кольцами установили зажимную втулку из упругого материала: асборезины, клингерита, можно использовать и поликапроамид. При диаметре вала 15— 60 миллиметров толщина колец составляет обычно 1,5— 3 миллиметра. На кольца и втулку свободно, с зазором, наса­ живается, например, шкив, и гайкой создается осевое сжатие. Под его действием втулка раздается в стороны и прижимается одновременно к валу и ступице шкива. Воз­ никающие при этом на поверхностях соприкосновения де­ талей силы трения обеспечивают передачу крутящего м о ­ мента и удерживают шкив от осевого перемещения по валу.

Преимущества бесшпоночных соединений? Пожалуй­ ста. Бесшпоночные соединения м ожно легко и много­ кратно разбирать и собирать. Они позволяют установить шкивы в любом месте вала, уменьшить сечение валов, исключить механическую обработку отверстий ступиц.

А механизаторы пошли еще дальше — бесшпоночное соединение используют для крепления не только метал­ лических, но и пластмассовых шкивов. Зачем? Очень просто: шкивы из волокнита в 5 раз легче и в 2,5 раза де­ шевле чугунных. Пластмассовые шкивы с бесшпоночными соединениями хорошо зарекомендовали себя, будучи

124

установленными, например, на приводе вентилятора куку­ рузоуборочных комбайнов ККХ-3.

Мы несколько увлеклись, рассказывая об улучшении существующих соединений, где участвуют винт и гайка. Но ведь нередки случаи, когда резьбовые отверстия из­ нашиваются и их следует восстановить.

Резьбовые отверстия, несущие значительные нагруз­ ки, при износе или срыве резьбы м ожно ремонтировать при помощи металлических пробок, установленных с при­ менением состава на основе эпоксидной смолы. Ремон­ тируемое отверстие рассверливают, затем нарезают увеличенную резьбу и заготовляют соответствующую стальную пробку. После обезжиривания ацетоном повер­ хностей пробки и отверстия на них наносят слой состава А на основе эпоксидной смолы и в отверстие устанавливают пробку. После отверждения состава в пробке размечают центр отверстия, сверлят и нарезают нормальную, соот­ ветствующую неизношенной, резьбу.

При ремонте резьбовых отверстий, не несущих значи­ тельных нагрузок, процесс этот упрощается. Поверхность резьбы обезжиривают ацетоном, затем наносят слой со­ става Б на основе эпоксидной смолы. В ремонтируемое отверстие ввертывают болт, диаметр которого соответ­ ствует неизношенному размеру резьбового отверстия. Чтобы состав не прилипал к болту, на него предваритель­ но наносят слой разделителя (парафин). После отвержде­ ния состава болт вывертывают, и износа как не бывало.

А если требуется изготовить новую, например, брон­ зовую гайку ходового винта токарного станка? Для этого необходим другой и, конечно, исправный, металлорежу­ щий станок.

Правильно. И... неправильно. М ож но обойтись и без станка, он не нужен. А вот пластмасса — стиракрил ТШ нужна.

125

Стиракрил ТШ состоит из порошка, представляющего собой сополимер метилметакрилата и стирола (в сопо­ лимере 5 процентов стирола), перекись бензоила и жид­ кости — метилметакрилата и диметиланилина. Соотноше­ ние порошка и жидкости 0,5: 1. Эта пластмасса, как и АСТ-Т, способна отверждаться при комнатной темпера­ туре.

Теперь посмотрим, как же применить этот материал для нашего случая.

Сначала срезают старую резьбу в гайке и в отверстие вставляют винт. Образовавшийся зазор заполняют стиракрилом. На винт наносят силиконовое масло или слой парафина, поэтому после полного затвердения стиракрила через 12— 15 часов винт м ожно свободно вывернуть из вновь образованной резьбы. А определенная толщина нанесенного парафина обеспечивает необходимый зазор м ежду винтом и поверхностью новой резьбы. Наносят этот разделительный слой довольно простым способом: винт погружают в расплавленный парафин, а затем охла­ ждают на воздухе. Образовавшийся при этом слой пара­ фина толщиной 0,05— 0,1 миллиметра обеспечивает в дальнейшем необходимый зазор м ежду винтом и гайкой. Если же нужен больший зазор, винт вторично погружают в расплавленный парафин и получают больший слой па­ рафина. Это особенно необходимо при восстановлении многозаходных резьб. После полного затвердевания стиракрила парафин удаляют.

После износа стиракриловую резьбу м ожно опять вос­ становить тем же способом.

А м ожно вообще отказаться от изготовления гаек из бронзы и, имея в качестве материала для корпуса гайки чугун или сталь, выполнять резьбовую часть при помощи стиракрила. В настоящее время этот процесс нашел ши­ рокое применение на заводах.

126

Итак, мы убедились, что обойтись без станка для изго­ товления детали можно. Мы ознакомились, как вместо ме­ таллической детали использо­ вать пластмассовую. Но пласт­ масса может помочь изгото­ вить и металлическую деталь. Мы имеем в виду использова­ ние пластмасс в модельно-ли­ тейной и станочной оснастке. Стоимость такой модели из со­ става на основе эпоксидной смолы в 4— 5 раз ниже стои­ мости моделей из металла.

Но особый интерес у литей­ щиков вызвала, например, та­ кая идея: лить металл по моде­ лям... испаряемым. «Фунда­ мент» нового метода — пено­ полистирол — вещество, напо­ минающее застывшую пену. Если модель из этого материа­ ла заформовать в землю, а по­

том, не вынимая, залить ф орму металлом, то горячий ме­ талл выжжет пенополистрол. Модель буквально испарит­ ся. А изготовлять пенополистрольные модели несложно, и они обходятся дешевле, чем любые другие.

Ну, а если бы несколько лет назад кто-нибудь сказал, что для штамповки металлических деталей будут приме­ няться штампы из смолы, над этими словами, конечно, только бы посмеялись. Издавна сложные ф ормообразу­ ющие детали штампов — пуансоны, матрицы делали только металлическими. На обработку их на станках ухо­

127

дило очень много времени. Но совсем недавно такие детали стали изготавливать из эпоксид­ ной смолы. Они хорошо заре­

отливки. Трудоемкость их про­ изводства по сравнению с ме­ таллическими снижается на 40— 50 процентов. Кроме того, они весьма долговечны. Так, для крышки автомобиля «Мо­ сквич» после штамповки 4500 деталей износ штампа не пре­ высил 0,15 миллиметра.

И, наконец, применение пластмасс открыло новые воз­ можности создания легких и удобных контрольных приспо­

соблений для проверки качества изготавливаемых метал­ лических деталей. При изготовлении пластмассовых при­ способлений отпадает необходимость в выполнении сло­ жных фрезерных, строгальных и слесарно-доводочных работ. Такие приспособления в 3— 4 раза дешевле метал­ лических и изготовляются они во столько же раз быстрее. Станочные приспрсобления из стандартизированных ме­ таллических элементов с клеевым соединением на основе эпоксидной смолы ЭД-6 снижают затраты на изготовле­ ние специальной оснастки из этих элементов и сокращают сроки подготовки производства изделий на 20— 35 про­ центов. А освободившиеся станки на предприятиях ис­ пользуются для других неотложных целей.

128

ПЛАСТМАССА — СТРАЖ

Представьте себе, что во время пути появилась течь в радиаторе автомобиля. Добираться до ближайшей мас­ терской, где его отремонтируют или заменят, — удоволь­ ствие небольшое. Но если у вас есть баночка с синтети­ ческим порошком, например со «сполфиксином», то уст­ ранить течь можно, что называется, на ходу. Достаточно лишь засыпать в систему охлаждения немного этого по­ рошка, и он надежно закупорит трещину. Так синтетика герметизирует небольшие отверстия, уплотняет при не­ обходимости соединения деталей, как бы стоит на стра­ же — не дает просочиться воде или маслу там, где это не положено.

Как показали исследования ГОСНИТИ, у 20— 25 про­ центов тракторов ДТ-75 в эксплуатации наблюдается течь масла из бортовых и тормозных отсеков, через разъем крышки картера конечной передачи, а также через зазор в сопряжении корпуса конечной передачи с корпусом заднего моста. Часто наблюдается течь масла и через ре­ зиновые манжеты уплотнения вращающихся валов. Ма­ шина с такими дефектами работать не должна. Причина дефектов — плохие уплотнения и прокладки.

Конечно, и при ремонте различных агрегатов тракто­ ров, автомобилей, комбайнов и других машин между де­ талями также ставят прокладки — картонные, из асбес­ товых материалов, пробки, резины, кожи и т. д. А вот если сборка и разборка агрегатов за время службы ма­ шины проводятся несколько раз? Прокладки следует за­ менить (они приходят в полную негодность), иначе по­ явится тот же дефект — течь воды, масла и т. д. Да и при сборке сопряжений с предварительной постановкой кар­ тонных прокладок малой толщины (0,5— 1 миллиметр) не всегда удается компенсировать неплоскостность обычной затяжкой болтов и гаек.

Итак, надо искать пути, чтобы улучшить уплотнения сопряжений деталей.

В последнее время прокладки пытались изготавливать из более прочных и стойких, чем картон, материалов — текстолита и фторопласта. Но и они, хотя и являются дол­ говечными, не смогли полностью удовлетворить конст­ рукторов и ремонтников, так как стоимость их по сравне­ нию с картоном высокая. Поэтому появились специаль­ ные герметизирующие пасты и уплотнительные замазки.

Пасты и замазки, о которых мы говорили, не высыха­ ют, они всегда в одном и том же состоянии, в виде одно­ родной тестообразной массы высокой эластичности. Для одних деталей, работающих, например, в диапазоне тем-

130