книги из ГПНТБ / Кричевский, М. Е. Химия ремонтирует
.pdfкольцевые риски и задиры. Ведь в отверстиях для заклепок скапливаются продукты износа, пыль и грязь. Они-то и образу ют абразивную смесь, вызыва ю щ ую преждевременный износ поверхности маховика. Словом, недостатков при клепке накла док было много. Итак, вместо клепки склеивание. Как же это выполняется?
Поверхность ведомого дис-
-ка очищают от грязи и ржавчи ны стальной щеткой или на ждачным кругом . После этого диск обезжиривают ацетоном. То же самое проделывают с фрикционными накладками — очищают и обезжиривают по верхности, которые подлежат склеиванию. Затем на подго товленные поверхности диска и
накладок наносят мягкой ки стью тонкий (толщиной 0,1 — 0,2 миллиметра) слой клея ВС-ЮТ.
Что это за клей? Это одно родная прозрачная жидкость темно-красного цвета, пред ставляющая собой раствор син тетических смол в органических растворителях и выпускаемая в готовом для употребления ви де. Он склеивает м ежду собой
\ \ \ \ \ \ М
в любом сочетании различные материалы: сталь, чугун, пластмассы и т. д. При этом получается прочное соеди нение даже при довольно высоких температурах, разви вающихся на рабочих поверхностях фрикционной накладкй и сопряженной детали. Клеевой шов устойчив против мороза, действия воды, масла, бензина.
Итак, клей нанесен. Но соединять детали еще нельзя. Дело в том, что надо дать возможность улетучиться из клея растворителям, иначе в клеевом шве появятся поры и неплотности. На это уходит 8— 10 минут. На специаль ных подставках диски высушивают. Окончание сушки оп ределяют «на отлип». К нанесенному слою клея после сушки прикладывают резиновый брусочек, очищенный бензином или ацетоном. Если он не прилипает, значит тех нологический процесс м ож но продолжать.
Диски совмещают склеиваемыми поверхностями и укладывают в зажимное приспособление, чтобы они были плотно прижаты друг к другу. Давление м ежду дисками в таком приспособлении точно рассчитано. При очень большом давлении склеивания может образоваться ослабленное, как мы уже говорили, «голодное» соедине ние за счет выдавливания части клея до его отверждения.
Пакет, например, из шести дисков помещают в на гревательную печь и при температуре 180°С выдержива ют полтора часа. За это время клей, становясь жидким, растекается и заполняет мельчайшие неровности на по верхностях, а затем отверждается в прочный клеевой шов. А как узнать, действительно ли шов прочный? Когда соединение было на заклепках — все было на виду. Даже неопытный рабочий мог заметить дефект на поверхности детали. Но как быть с внутренними, скрытыми дефектами? Для их распознания имеется целый ряд методов, позволя ющих судить о наличии в клеевом шве больших и малых трещин, расслоений, пористости, раковин и других поро-
62
ков. Один из них — метод вибродефектоскопии, предло женный академиком Академии Наук Белорусской ССР Н. С. Акуловым. Принцип его заключается в следу ющем.
Деталь приводится в состояние вибрации. В том месте, где пластмассовое покрытие не соединилось с основной поверхностью детали, возникает усиленная вибрация: пластмасса то отстает, то сближается с колеблющейся поверхностью детали. Эта вибрирующая стальная под кладка как бы подбрасывает слой пластмассы, поэтому в непроклеенном месте происходят не только колебания всей детали как одного целого, но и колебания, обуслов ленные периодическим отставанием верхнего слоя от стальной подкладки. Их-то и регистрирует вибродефекто скоп.
Есть ряд других методов подобного, так называемого неразрушающего, контроля клеевых соединений. Это и акустический — импедансный метод, основанный на прин ципе сравнения жесткости отдельных участков детали: на рушение склеивания вызывает изменение жесткости со единения, сила реакции контролируемой детали на стер жень датчика (пьезоэлемент) резко уменьшается, и эти изменения фиксируются регистрирующим прибором.
Это и ультразвуковая дефектоскопия, основанная на способности звуковых колебаний с большой скоростью распространяться в контролируемых деталях и отража ться от сред с различными акустическими свойствами. Клеевые швы без дефектов пропускают ультразвуковые колебания. При наличии же дефекта колебания отража ются от его границы. Все это фиксирует прибор.
Описанные выше неразрушающие методы контроля помогают определить только явные пороки склеивания. Конечно, они не полностью характеризуют качество скле ивания, так как изделия могут иметь сплошной клеевой
63
шов, но из-за неправильного режима отверждения, пло хой подготовки поверхности прочность соединения мо жет нарушиться.
Часто качество отверждения клея проверяют по изме нению его цвета, а в те клеи, которые не изменяют цвет во время отверждения, вводят специальные добавки, вы зывающие изменения окраски клеевого шва во время на грева или в процессе отверждения.
При условии строгого соблюдения режима технологи ческого процесса нет необходимости проверять каждую склеенную деталь. Достаточно это делать выборочно: на пример, на каждой девятой тормозной колодке автомо биля проверить качество и прочность склеивания на сдвиг на двадцатитонном прессе.
Прочность склеивания, как правило, получается выше прочности клепки. Приклеенные накладки выдерживают при температуре 20°С удельное усилие сдвига 190 кило граммов на каждый квадратный сантиметр площади скле ивания, при температуре 300°С — 60 килограммов. При клепанные накладки при тех же температурах отрывают ся при усилии 16— 18 килограммов на квадратный сантиметр.
Опытный мастер три простукивании склеенной детали молоточком определит: если звук ровный, недребезжа щий, значит, клеевой шов сплошной.
Учитывая, что прочность склеивания фрикционных на кладок с металлическим диском выше прочности матери ала накладок, при повторном ремонте, когда двигатель отработает положенный срок, достаточно лишь выров нять шарошкой на токарном станке изношенную поверх ность, например, накладки диска сцепления, а затем на клеить новую накладку известным нам способом.
А вот еще одна интересная область применения клеев, получившая широкое распространение. Известно, что лю-
64
бая машина работает хорошо лишь тогда, когда правильно установлены все ее шарикопод шипники. Они не должны «бол таться» и в то же время не должны быть посажены слиш ком туго.
Обычно подшипники в гнез да и на валы сажают по так на зываемой прессовой посадке, то есть с некоторым усилием. Поэтому и отверстия и валы должны быть очень точно об работаны, иначе не обеспечить требуемое усилие посадки. Та кие сопряжения деталей ма шин называются неподвиж ными.
В неподвижных сопряжени ях вала с подшипником качения или подшипника качения
с корпусной деталью по техническим условиям допуска ется очень незначительный износ. Иначе — ремонт. Дан ные сопряжения чаще всего восстанавливали хромирова нием, осталиванием, электронаплавкой. Эти способы и дороги, и сложны, и снижают усталостную прочность ме талла. А очень твердые хромовые покрытия сильно по вреждают сопряженную деталь при повторной перепрессовке, что немаловажно для ремонтной практики.
Как же обеспечить монтаж шарикоподшипников, упро стить ремонт неподвижных сопряжений, на которые при ходится свыше трети всех сопряжений деталей в маши нах? Ответ кроется в применении синтетических клеев.
Сущность восстановления неподвижности сопряжений клеем состоит в том, что на поверхность двух сопрягае-
3 М. Е. Кричевский |
65 |
мых деталей (вал— подшипник или корпус — подшипник) пос ле соответствующей подготов ки (зачистки, обезжиривания) наносят слой клея, затем де тали собирают и клей отверж дают.
Какие же применяются клеи? Преимущественно извест ные нам составы на основе эпо ксидных смол, а также клей ВС-ЮТ и некоторые другие.
Этим способом восстанавли вают посадку подшипников в тракторов и автомобилей, в топливных насосах, шкивах вен тиляторов и других деталях. При этом достигается высокая прочность крепления деталей. Так, например, для выдавлива ния впрессованного подшипни ка требуется усилие около 170 килограммов, а вклеенного (то го ж е размера) — 5700 кило граммов.
Как видим, действительно, очень много общего между клеем и подшипником: первый становится частью второго, ра ботают они вместе.
Имеет ли значение для прочности склеивания зазор между сопрягаемыми деталями? Конечно, имеет. Учены ми установлена закономерность, что, с одной стороны, прочность склеивания тем выше, чем меньшие зазоры за
66
полняются клеем. С другой стороны, очень малые зазо ры, как мы уже говорили, требуют увеличения точности сопрягаемых поверхностей. Исследования показали, что оптимальными вариантами являются зазоры от 0,05 до 0,2 миллиметра.
С появлением новых клеев этот метод установки под шипников получил дальнейшее развитие. Так, француз ский журнал «Ю зин Нувель» сообщил, что химики пред ложили для установки подшипников на клею специальный синтетический состав, который затвердевает при отсут ствии кислорода воздуха. И если подшипник, вернее, ту его поверхность, которая садится в отверстие или на вал, смазать тонким слоем этого состава, то примерно через шесть часов он затвердеет. Подшипник окажется на мертво связанным с посадочным местом. Прочность кле евого шва на сдвиг м ожно сделать различной — от 5 до 105 килограммов «а квадратный сантиметр. Значит, м о ж но устанавливать определенное усилие и для демонтажа подшипника.
Ф ирма «Локтайт» (СШ А ) разработала новый клеевой состав «Минит-Бонд Адгезив» для металлов, пластмассы, и других материалов, который перед применением не требует смешивания и нагрева. Так как основным ком по нентом нового клея является анаэробная смола, то уже через 10 секунд после склеивания прочность соединения такова, что не требует особых мер предосторожности, а через 2 минуты достигает 60 процентов полной проч ности, которая составляет около 210 килограммов на квадратный сантиметр (через 24 часа).
Технология склеивания этим клеем несколько отлича ется от обычной. На поверхность детали сначала наносят не клей, а отвердитель, а затем одну из поверхностей по крывают клеем и обе склеиваемые детали плотно прижи мают друг к другу. Самое интересное состоит в том, что
3* |
67 |
клей отверждается только по месту контакта склеивае мых поверхностей (где нет доступа воздуха), так что все потеки и излишки его возле соединения впоследствии легко счищаются.
Наконец, изобретены и однокомпонентные эпоксид ные клеи, содержащие так называемый скрытый отверди тель, который активизируется при 177° С и выше. В каче стве такого отвердителя могут быть использованы ком п лексы дициандиамида и трифторида бора. Срок хранения этих клеев ограничен шестью — двенадцатью месяцами.
Есть и твердые однокомпонентные эпоксидные клеи, представляющие собой частично прореагировавшие сме си смолы и отвердителя, поставляемые в виде стержней или порошка. Наносятся они на нагретые поверхности, при контакте с которыми расплавляются, а затем отверж даются.
Одной из американских фирм разработан метод от верждения клеящего состава путем пропуска тока через проводники, заложенные в слое по всей его площади. При этом ускоряется процесс отверждения, так как тепло генерируется непосредственно в слое клеящего состава, а не подводится через стыкуемые детали.
Склеиванием также может быть повышена прочность соединения различных втулок, ремонтных колец, пальцев, штифтов с основными деталями, в том числе с корпусны ми (блоками, картерами и т. д.), осуществлен ремонт мно гих неподвижных сопряжений деталей.
ЛЕЧИТ ПОРОШОК
«Посеешь в грязь — будешь князь» — эту пословицу часто повторяют хлеборобы. Но сеять в грязь не так-то просто. Тяжелая, влажная почва налипает на отвалы плу га, заставляя тратить массу энергии и горючего на его передвижение, преодоление тягового сопротивления. Приходится ждать, когда земля немного просохнет. А это «немного» уносит из почвы ценнейшую влагу, так необхо димую для урожая. Вместе с тем даже небольшое сниже ние тягового сопротивления плуга при вспашке могло бы дать большую выгоду.
Над проблемой снижения тягового сопротивления плуга работают ученые всех стран. Они рассуждают так.
69
Во время вспашки пласт почвы подвергается воздейст вию различных нагрузок. Среди сил, действующих на ле мешно-отвальную поверхность плуга, большое значение имеет сила трения. Исследователи установили, что на тре ние затрачивается от 14 до 40 процентов тягового усилия, необходимого для перемещения рабочих органов плуга в почве. Ведь если понизить коэффициент трения на ра бочей плоскости плуга с 0,8 до 0,1, то потери на трение снизятся более чем на 40 процентов. М ожет быть пойти по этому пути?
И родилась мысль: надо использовать пластмассу. Действительно, фторопласты, полиэтилен, полиамиды об ладают низкими коэффициентами трения по почве, и если отвалы плуга покрыть ими, то сырая почва не прили пает. Кроме этого, металл предохраняется от коррозии. Таким плугом можно начинать обработку почвы на неско лько дней раньше обычного, пахать с большей скоростью и с меньшими затратами горючего.
Лифтеры горохоуборочного комбайна, покрытые тон ким слоем поликапроамида, перестали забиваться влажной растительной массой. Комбайн получил возм ож ность работать рано утром, его производительность зна чительно увеличилась.
Высевающий барабан сеялки, покрытый тонким слоем полимера, уменьшает дробление зерна, а кожух шнека,