книги из ГПНТБ / Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции

Рис. 17. Зависимость изменения относительной влаж­ ности воздуха R (а) и абсолютного оводнения сили­

воздуха в чехлах, а также на другие процессы. При ана­ лизе влияния силикагеля на процессы в изолированных емкостях следует различать его количество относительно величины поверхности изоляции, а также относительно величины внутреннего свободного объема. В связи с этим

(в кг/м3 ). Величина поверхностного коэффициента за­ грузки зависит только от размера чехла и количества силикагеля, тогда как на объемный коэффициент влияют объем, занимаемый изделием, степень облегания его ма­ териалом чехла-и т. д. При этом параметром, определя­ ющим закономерность процессов оводнения воздуха и силикагеля в чехлах, является поверхностный коэффи­ циент загрузки (q). '

Из рис. 18 наглядно видно, что количество загруженого силикагеля существенно влияет на скорости оводне­ ния воздуха в чехлах. Анализ кривых показывает, что с увеличением количества силикагеля в чехлах скорость его абсолютного оводнения К возрастает, однако не про­ порционально коэффициентам загрузки. В результате с увеличением количества силикагеля скорости его отно­ сительного оводнения р снижаются, что увеличивает сроки хранения до допускаемого предела оводнения изолированного воздуха.

Установлено, что закономерность оводнения воздуха (силикагеля) в чехлах из определенного материала при

121

в условиях неотапливаемого хранилища. Относительное количество

122

воздуха (силикагеля) в чехлах могут оказывать различ­ ные внутренние источники влаги (гигроскопичные мате­ риалы, влага в труднодоступных отсеках изделия и т. д.).

Характер влияния гигроскопичных материалов на процессы, происходящие в герметичной емкости с силика­ гелем, показан на рис. 19. В качестве гигроскопичного материала в данном случае применялось дерево с опре­ деленной величиной оводнения.

Приведенные данные позволяют проанализировать ба­ ланс распределения влаги между деревом и силикагелем в процессе хранения. Весь процесс можно разделить на два этапа: I этап — сушка дерева, I I этап — оводнение дерева. На I этапе силикагель оводняется за счет влаги, проникающей через изоляцию из атмосферы и дополни­ тельно за счет влаги, отданной деревом в результате его сушки. Доля влаги, поглощенная силикагелем из дерева, для рассматриваемого варианта существенна и превосходит его оводнение за счет влаги из атмосферы. Процесс продолжается до максимума кривой 2 (время т х ) .

Особенность следующего этапа состоит в постепенном оводнении высушенного гигроскопичного материала. В ре­ зультате проникающая из атмосферы влага (участок Б) поглощается как силикагелем (участок В), так и деревом (участок Г). Иными словами — дерево начинает помогать

123

силикагелю в осушке загерметизированного воздуха. Однако, как можно проследить по рис. 19, количество поглощенной деревом влаги за время хранения не компен­ сирует отданную им влагу.

Следует также учитывать специфические особенности рассмотренных этапов. На I этапе (режим сушки гигро­ скопичного материала) характеристика адсорбционного равновесия силикагеля нарушается; на I I этапе (режим оводнения гигроскопичного материала) распределение по­ ступающей из атмосферы влаги происходит таким образом, что оводнение силикагеля и гигроскопичного материала протекает при соблюдении нормального адсорбционного равновесия для обоих влагопоглотителей.

Могут иметь место случаи, когда на протяжении всего хранения гигроскопичный материал только отдает свою влагу силикагелю (II этап отсутствует).

Для учета влияния влаги гигроскопичных материалов на кинетику оводнения силикагеля (воздуха) при расчетах целесообразно ввести специальные показатели: показатель характера сушки (число этапов) К; показатель степени влияния гигроскопичных материалов на процессы овод­ нения силикагеля Xv

Первый показатель может быть характеризован отно­ шением влагоемкости силикагеля при его оводнении (рп р ) соответствующему выбранному допускаемому пре­ делу влажности воздуха к влаге, отданной гигроскопи­ ческим материалом:

где G0 и Gr — количество силикагеля и гигроскопичного материала, загерметизированного в чехле, в кг; р г и ры — начальное и минимальное (при осушке) оводнение гигро­ скопичного материала в %.

Показателем степени влияния гигроскопичного мате­ риала на процессы оводнения силикагеля (воздуха) %х может служить разность между количеством влаги, от­ данной материалом силикагелю, и влагой, поглощенной материалом на I I этапе. Этот показатель (в %) определяют по формуле

124

где р п р — оводнение гигроскопичного материала, соответ­ ствующее допускаемому пределу относительной влаж­ ности, в %.

Как видно из формулы, показатель кг не зависит от величины максимальной осушки материала в процессе хранения.

С помощью этих показателей могут быть проанализи­ рованы все возможные варианты влияния гигроскопичных материалов на процессы оводнения воздуха и силикагеля.

силикагеля до его замены более быстрое, чем без гигроско­

нения до замены силикагеля такие же, как и без гигроско­ пичного материала.

4. X >• 1; X\ < 0 — наличие I и I I этапов, сроки хра­ нения до замены силикагеля больше, чем без гигроско­ пичного материала.

Дополнительное количество силикагеля AG (в кг), которое нужно вводить в герметичную емкость, чтобы компенсировать вредное влияние гигроскопичного ма­

Для определения дополнительного количества силика­ геля по этой формуле необходимо знать количество гигро­ скопичного материала и его начальное и соответствующее допускаемому пределу оводнение (рг , р'пр). Последние можно ориентировочно учитывать на основании характе­ ристик адсорбционного равновесия (р — R) материалов (табл. 28).

Влияние температуры и относительной влажности

воздуха. Характер влияния температуры воздуха на ско­ рость паропроникновения в загерметизированные емкости можно проследить по кривым (см. рис. 18), из которых

125

При хранении загерметизированных изделий в усло­ виях умеренного климата влияние относительной влаж­ ности воздуха на скорость паропроникновения заметить трудно, так как среднемесячные колебания относительной

на кинетику оводнения загерметизированного воздуха и

126

Колебания давления атмосферного воздуха практи­ чески не влияют на характер паропроникновения в чехлы из эластичных материалов (мягкие герметичные упаковки), так как в результате деформации покрытия давление на­ ружного и внутреннего воздуха всегда одинаково.

В связи с зависимостью кинетики оводнения воздуха (силикагеля), заключенного в чехлах, от метеорологиче­ ских условий на сроки их хранения до замены влагопоглотителя оказывает влияние и время года герметизации (см. табл. 26).

Иногда при герметизации изделий в многослойные чехлы силикагель размещают между внутренним и внеш­ ним чехлами. Такой вариант является менее эффективным по сравнению с внутренней загрузкой влагопоглотителя, что подтверждается данными, приведенными в табл. 29.

Наиболее эффективным вариантом является двух­ слойный чехол с размещением всего силикагеля во внутрен­ нем объеме (см. табл. 29). Следует также отметить, что уменьшение силикагеля во внутреннем чехле будет при­ водить к опасным колебаниям относительной влажности воздуха у изделий при колебаниях температуры.

127

5. ОБОРУДОВАНИЕ Д Л Я СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК

При консервации и упаковке машиностроительной продукции применяются герметичные чехлы из различ­ ных пленочных материалов на основе поливинилхлорида,

пленки, была сварка с применением электронагреватель­ ного утюга с направляющим полозом. При этом способе соединения пленок марок В-118, ВЗ-2 и др. необходимо было применять подложки во избежание прилипания поливинилхлоридной пленки к нагревательной части, а также специальных направляющих приспособлений для обеспечения одинаковой прочности и прямолинейности сварочного шва. Наиболее сложной операцией при при­ менении электронагревательного приспособления является сварка заключительного шва чехла после упаковки или консервации изделия.

Сложность сварки заключительного шва при приме­ нении приспособления заключается в том, что стойки должны позволять перемещение направляющей планки по высоте.

Средняя скорость сварки с применением электронагре­ вательного утюга составляет 0,5 м/мин, при сварке заклю­ чительного шва с применением специального приспособле­ ния около 0,1 м/мин.

Основным недостатком данного способа сварки является малая и неравномерная прочность и плотность соединения, не обеспечивающая требуемой механической прочности, а также герметичности упаковочных чехлов. Сварка пле­ ночных материалов с применением электронагреватель­ ного приспособления в большой степени зависит от ква­ лификации и уменья работающих [41 ].

В настоящее время наиболее совершенными способами сварки пленок из термопластических масс являются сварка с применением нагрева токами высокой частоты, терми­ ческим импульсом и ультразвуком.

Исследованиями ВНИИЭлектромеханики было уста­ новлено, что:

а) швы, выполненные с применением электронагрева­ тельного приспособления, неравнопрочны; разрывная на­ грузка для пленки В-118 колеблется от 220 до 480 гс и

128

составляет 50—55% разрывной прочности основного ма­ териала;

б) швы, выполненные склейкой пленки марки В-118 полихлорвиниловым лаком ХСЛ, сравнительна равно­ прочны, но составляют 35—40% разрывной прочности основного материала;

в) швы, выполненные сваркой с применением высоко­ частотного или термоимпульсного нагрева, равнопрочны и составляют 65—70% прочности основного материала [42].

При проведении работ по усовершенствованию упа­ ковки электротехнических изделий для тяжелых климати­ ческих условий и длительного хранения выявилась не­ обходимость применения специализированного оборудо­ вания для сварки пленочных материалов герметичных

для сварки пленки из поливинилхлорида: один стационар­ ного исполнения типа ВЧС-0,4, другой переносного ис­ полнения с ручными клещами типа ВЧС-0,2. В обоих аппаратах применена электрическая схема П, обеспечи­ вающая наибольшую устойчивость в работе при сравни­ тельно больших колебаниях свариваемой пленки по тол­ щине (0,07—0,1 мм). Краткие технические характеристики аппаратов следующие:

Аппарат типа ВЧС-0,4 (рис. 21) предназначается для сварки с применением токов высокой частоты заготовок гер­ метичных чехлов разных размеров из пленки марки В-118.