книги из ГПНТБ / Пластмассы заменяют металлы
..pdfственных. декоративных деталей применима вторичная капроновая крошка и капроновые отходы текстиль ных производств.
Успешное применение полиамидов в химическом машиностроении обуславливается высокой стойкостью этих деталей в щелочных средах любой концентрации
Р и с . 2. Детали химического оборудования из капрона
при температурах до +100° С, хорошей маслостойкостыо и, наконец, дешевизной литья изделий. Из кап рона изготавливаются маховички, втулки различного назначения, дистанционные кольца, детали несиловых передач, манжеты и т. п. Образцы отлитых на заводе деталей показаны на рис. 2.
Стоимость прессформы окупается уже при изго товлении из капрона партии в 10—15 деталей, что осо
бенно важно в условиях индивидуального производ ства. Отливка производится на машинах шприц-прес- сового типа с механическим или гидравлическим при водом. Вес отливки от 5 до 700 граммов.
Как показывает опыт Уралхиммашзавода, при конструировании деталей из капрона следует учиты вать, что в зависимости от вида сырья (нить-путан- ка, слитки, гранулы прозрачные, гранулы с двуокисью титана и т. д.), а также температуры прессформы и режима литья усадка детали бывает различной. По этому рекомендовать таблицы усадок для проектиро вания прессформ можно только с учетом определен ных условий и вида сырья. Так, при отливке на шприцпрессе деталей из прозрачных капроновых слитков (без добавления двуокиси титана) с нагревом прессформы до +70° С для определения усадок по внутрен нему и наружному диаметрам используются графики, приведенные на рис. 3, 4 и 5. Усадка по длине деталей втулочного типа более стабильна и составляет около
1,8 проц.
В случае прессовой посадки по наружному диамет ру втулки нельзя гарантировать посадочный размер ее по внутреннему диаметру. При этом натяг по на ружному диаметру берется увеличенным по сравне нию с металлическими втулками, а расточка внутрен него диаметра производится в сборе втулки с метал лической обоймой (корпусом подшипника), т. к. в про цессе вйрессовки втулки в обойму капрон сужается, в результате чего втулка по внутреннему диаметру уменьшается. Теоретически это уменьшение подсчи тать трудно.
Нельзя устанавливать две соприкасающиеся кап-
|
мм. |
|
мм. |
Р и с . 3. График |
пределения усадки при отливке капроновых |
втулок |
при толщине стенок 2,4—5 мм |
Ь ]) 20 ц |
£0 |
$0, 100 120 № |
100 180 200, |
|
й-внутренний |
диаметр Вмм. |
|
„ \ |
3 |
-наружный |
диаметр ¡>мм. |
Р и с . 4. График определения усадки при отливке капроновых втулок при толщине стенок 5—10 мм
ромовые детали, имеющие различную скорость вра щения или перемещения, даже если скорость и на грузки очень малы. Детали свариваются друг с дру гом за счет тепла трения, а затем ломаются.
Термообработка капроновых деталей кипячением
Р и с. 5. График определения усадки при отливке капроновых втулок при толщине стенок свыше 10 мм
в воде для выравнивания структуры незначительно влияет на их свойства. Избыток влаги (5-|-8%),полу‘ ченный деталями при кипячении, повышает их эла стичность и удельную ударную вязкость на короткий промежуток времени. При отдаче избытка влаги в ат мосферу свойства отливок и размеры стабилизируют ся. Кипячение отливок в воде зачастую приводит к
13
растрескиванию деталей за счет «вымывания» моно мера, особенно при сырье плохого качества.
Структуру, а следовательно, и свойства отливок на Уралхиммаше изменяют н другими методами. Напри мер, если нужно повысить упругость и прочность де тали на удар, то литье производят в холодную форму, из-за чего материал отливки получается преимущест венно аморфного строения. При литье же в нагретые формы материал получается с большим содержанием кристаллической фазы, с более высокой твердостью и износоустойчивостью. Для выравнивания кристалли ческой структуры отливку рекомендуется выдержи вать в масляной ванне при температуре + 150-^180° С в течение 10—30 минут.
Практика показывает, что нельзя применять кап роновые втулки при скоростях вращения свыше 300 об/мин (для средних диаметров) и усилиях боль ше 100 кг/см2.
Для изготовления различных деталей, комплектую щих химическое оборудование, применяется полиэти лен низкой плотности марок: ПЭ-500, ПЭ-450, ПЭ-300, ПЭ-150, изготавливаемый в виде гранул, труб, полос, а также полиэтилен высокой плотности, выпускаемый химической промышленностью в виде гранул марок Л (литьевой), П (прессовый) и в виде порошка марки Н для нанесения покрытий.
Полиэтилен — весьма перспективный материал в химическом машиностроении, так как относительно ле гок в переработке, а по антикоррозионным свойствам он уступает лишь фторопластам, обладая высокой устойчивостью к действию кислот, щелочей <н раство рителей.
14
За последние годы Урал.химмашзавйД освоил Ме тод изготовления прокладок из фторопласта-4 любого диаметра п сечения. Этот материал также идет для уплотнительных набивок в сальниковых соединениях
различной химической |
аппаратуры. |
Фторопластовые |
/детали выДерживают |
температуры |
от —195°С до |
! 4-250° С. |
|
|
За последнее время на Уралхиммашзаводе дета ли, которые раньше изготовлялись из текстолита ме тодом механической обработки, все больше заменяют ся волокнитовыми.
Для придания большей кислотостойкое™ волокнитовое сырье дополнительно пропитывают феноло-фор- мальдегидными смолами, а иногда еще и поверхность готовой детали покрывают бакелитовой смолой с по следующей ее полимеризацией. Волокнитовые детали получают прессованием в формах на гидравлических прессах.
Из волокнита изготавливают крышки, шкивы, кор пусные детали насосов, корпуса подшипников, рабо тающих в кислых средах. Примеры таких деталей по казаны на рис. 6 и 7.'
Пластмассы применяются в различных конструк циях центробежных насосов. На рис. 8 изображен центробежный насос, изготавливаемый из волокнита на Полевском криолитовом заводе. Эти насосы пред назначены для перекачки слабых кислот и водных растворов их солей при температуре до +50°С.
Свердловский насосный завод совместно с научно: исследовательским проектно-технологическим инсти тутом машиностроения (СвердНИПТИмаш) и Ниж не-Тагильским заводом пластмасс наладил производ-
15
Г* •
Р и с. 6. Детали химического оборудования из волокнитаУй
ство комбинированных насосов типа ЗХ-9 и 4Х-12, где детали проточной части (корпус, лопастное колесо, всасывающий штуцер), станина и вал делаются из чер ных металлов, а детали привода-полумуфты, крышки подшипников, маслоотражатель и другие — из волокнита и пресспорошков. На рис. 9 показаны детали на соса 4Х-12 (полумуфта привода и крышка подшипни ка из волокнита), которые поставляет Нижне-Тагиль ский завод пластмасс. Замена семи наименований деталей лишь на двух типах насосов ЗХ-9 и 4Х-12 дала годовую экономию 10 тонн металла. Применение этих деталей для всех насосов позволит ежегодно экоио-
16
Р и с . 7. Корпус подшипника из волокнита
мить 67 тысяч рублей. При этом высвобождаются про изводственные площади, достаточные для выпуска до полнительно тысячи насосов.
Весьма перспективно применение пластмасс и для деталей проточной части центробежных насосов. Свердловский насосный завод совместно с институтом Ур.алВИГМ разработал конструкцию насосав 2Х-9П и 1.5Х-6П, у которых детали проточной части выполне ны изстеклопластика с полиэтиленовым покрытием. Освоение производства этих насосов позволит за воду повысить их коэффициент полезного действия (КПД) на 8—10 проц., в полтора раза увеличить долговечность и экономить ежегодно на каждой тыся-
2 Заказ Б73 |
17 |
Р и с . 5. |
ентробежный насос из во |
|
локнита |
че насосов 400 тони никелемолибденовых нержавею щих сталей.
Применение пластических масс в конструкциях й узлах подъемно-транспортных машин: ручных, элек трических и пневматических талях, ленточных стацио нарных конвейерах, кранах, лифтах, экскаваторах — снижает вес движущихся органов машин и трудоем-
18
кость их изготовления. Кроме того, применение пласт масс дает значительную экономию цветных и черных металлов, особенно в производстве таких массовых изделии, как конвейеры и тали.
Р и с . 9. Детали центробежного насоса 4 x 1 2 из волокнита:
а — полумуфта привода, б — крышка подшипника
Полевской машиностроительный завод совместно с институтом СвердНИПТИмаш и Нижне-Тагильским заводом пластмасс освоил производство ряда деталей (стаканы, лабиринтные уплотнения) роликов ленточ ных транспортеров В-400, В-500, В-650 из волокнита взамен чугуна (рис. 10). В качестве промышленного образца Полевскому заводу был рекомендован для освоения чугунный стакан роликоопоры, получаемый методом литья в кокиль или землю с последующей ме ханической обработкой посадочных мест. Трудоем кость изготовления стакана из чугуна (включая от-
2* |
19 |