CC BY
51
Study of physico-mechanical properties of the polyurethane adhesive
Polvonov Abdujalil Sattarovich, Namangan engineering-pedagogical Institute Normirzaev Abdukayum Raximberdievich, Namangan engineering-pedagogical Institute.
Khabibullaev Alimardon Хidоyatillaevich, Namangan engineering-pedagogical Institute.
Shodmonov Davron Safaraliev, Namangan engineering-pedagogical Institute.
Valieva Gulshan Fayzimuradovna, Namangan engineering-pedagogical Institute.
Tuxliev Gayratali Axmadalievich, the Namangan engineering-pedagogical institute, assistent
E-mail: nabducaum@mail.ru
Study of physico-mechanical properties of the polyurethane adhesive
Abstract: The article discusses the new composite materials to restore the beds bearing the powder compositions requires pre-boring, heating block, the presence of the device for electrostatic charging of polymeric material and mechanical treatment after coating.
Keywords: polymer, metal material, epoxy material, liquid, restoration, boring, heating, temperature, properties, mode.
Полвонов Абдужалил Саттарович, Наманганский инженерно-педагогический институт.
Нормирзаев Абдукаюм Рахимбердиевич, Наманганский инженерно-педагогический институт.
Хабибуллаев Алимардон Хидоятиллаевич, Наманганский инженерно-педагогический институт.
Шодмонов Даврон Сафаралиевич, Наманганский инженерно-педагогический институт.
Валиева Гулшан Файзимурадовна, Наманганский инженерно-педагогический институт.
Тухлиев Гайратали Ахмадалиевич, Наманганский инженерно-педагогический институт
E-mail: nabducaum@mail.ru
Исследование физико-механических свойств полиуретанового адгезива
Аннотация: В статье рассматриваются новые композиционные материалы для восстановления постелей коренных подшипников порошковыми композициями требуется их предварительная расточка, нагрев блока, наличие аппарата для электростатической зарядки полимерного материала и механическая обработка после нанесения покрытия
Ключевые слова: полимер, материал, эпоксидные материалы, жидкие, восстановление, расточка, нагрев, температура, свойства, режим.
Применение полимерных материалов позволяет В ремонтных предприятиях для восстановления
снизить трудоёмкость ремонта машин на 20...30%, постелей коренных подшипников блоков цилиндров
себестоимость на 15.20% и сократить при этом рас- применяют эпоксидные смолы ЭД-16 и ЭД-20, а так-
ход металлов на 40.50% [1]. же порошковые эпоксидные композиции ПЭП-177
93
Section 9. Technical sciences
и ПЭП-534. Однако применение эпоксидных композиций на основе смол ЭД-16 и ЭД-20 при восстановление постелей коренных постелей связано с определенными технологическими трудностями. Жидкие эпоксидные композиции обладают недостаточной жизнеспособностью. После приготовления композиции необходимо использовать её в течении 20...25 мин. При температурах эксплуатации подшипниковых узлов двигателей эпоксидные композиции имеют малую эластичность, что снижает долговечность восстановленных неподвижных соединений. Эпоксидные составы токсичны, поэтому все операции по их приготовлению и применению необходимо выполнять в специальных помещениях с усиленной вентиляцией. Для восстановления постелей коренных подшипников порошковыми композициями ПЭП-177 и ПЭП-534 требуется их предварительная расточка, нагрев блока, наличие аппарата для электростатической зарядки полимерного материала и механическая обработка после нанесения покрытия.
Перечисленные технологические трудности и отсутствие необходимого оборудования на ремонтных предприятиях сдерживают широкое применение данного способа восстановление коренных подшипников блоков цилиндров двигателей.
В последние годы химическая промышленность страны освоила выпуск полиуретановых адгезивов, которые представляют собой двухкомпонентные составы. Компоненты легко смешиваются и не содержат в своём составе высокотоксичных веществ. Они обладают хорошей вибро-, масло-, бензостойкостью, стойкостью к низким температурам и тепловым ударам; отличается хорошей адгезией к различным субстратам. Отверждение полиуретанового адгезива можно производить при температурах от минус 10 до плюс 120 оС. Однако в настоящее время отсутствуют научно обоснованные рекомендации по применению этих материалов, что сдерживает их широкое применение в ремонтном производстве.
Физико-механические свойства полиуретанового адгезива Вилад-11 к-3 исследовали на плёнках толщиной 90.150 мкм. Пленки формовали на фторопластовых пластинах. Пластину устанавливали под углом 45 о и поливали раствором адгезива, а затем выдерживали на воздухе в течение 15.20 мин при температуре 20 оС. Таким образом наносили от трех до пяти слоёв. Отверждение проводили при температурах 20 оС в течение 7 суток и при 100 оС в течение 3 ч, а затем плёнки отделяли от фторопластовых пластин. Из плёнок вырезали образцы в виде прямоугольных полосок длиной 35 мм и шириной 5 мм. Физико-механические свойства
плёнок при различных температурах испытаний определяли по методике Института физической химии [2]. Разрушающие напряжения и относительные удлинения исследовали на лабораторной вертикальной разрывной машине, оборудованной термокриокамерой. Нагрев производился электроспиралью, а охлаждение — жидким азотом. Испытание проводили в температурном интервале от 40 до 100 оС. Температуру контролировали хромель-копелевой термопарой в непосредственной близости от испытуемого образца и поддерживали в заданном режиме с точностью ±2 оС. Испытания при повышенной и пониженной температурах проводили после термостатирования образцов в течение 15 мин.
Удельную работу определили как произведение относительного удлинения £р, разрушающего напряжения 5р и коэффициента \, характеризующего отношение площади диаграммы растяжения к площади прямоугольника со сторонами, равными £р и 5р [3]. Площадь ограниченная кривой напряжения-деформации и координатной осью деформаций, отражает удельную работу при разрыве:
Ер А
ар = I a(e)de = ——, р 0 Fl
где S, £ — соответствие напряжение и относительное удлинение;
£р — относительное удлинение при разрыве; Ар — работа растяжения образца до разрыва; F, lo — соответственно первоначальные площади поперечного сечения и длина образца.
Чем больше удельная работа при разрыве, тем надёжнее воспринимает материал ударные нагрузки [3].
На рис. 1 показана температурная зависимость удельной работы ар, разрушающего напряжения и относительного удлинения £р (1-ар; 2-ор 3-£р) при разрыве полиуретанового адгезива Вилад-11 к-3, отверждённого при температуре Т 20 оС в течение 7 сут. Наибольщую прочность 64,5.60, 1 МПа плёнки имеют интервале температур минус 40. плюс 20 оС. С повышением температуры до 40 оС прочность резко снижается. При дальнейшим повышении температуры скорость снижения прочности уменьшается. При 100 оС прочность плёнки по сравнению с максимальной снижается в 12 раз.
Величина относительного удлинения с повышением температуры испытаний до 60 оС увеличивается и достигает максимального значения 90,3%. Дальнейшее повышение температуры до 100 оС приводит к резкому снижению относительного удлинения. При температуре испытаний 100 оС относительное удлинение снижается в 2,4 раза.
94
Study of physico-mechanical properties of the polyurethane adhesive
Рис. 1
Максимальную удельную работу при разрыве, ет при температуре испытаний 20 оС. С повышением
равную 14,8 МДж/м 3, полиуретановый адгезив име- температуры до 100 оС она снижается в 17,3 раза.
На рис. 2 показана зависимость удельной работы ар разрушающего напряжения а и относительного удлинения £р при разрыве полиуретанового адгезива Ви-лад-11 к-3, обработанного при температуре 100 оС в течение 3ч, от температуры испытаний Т (1-ар; 2-ар; 3-£р). Максимальную прочность, равную 70,7 МПа, плёнки имеют при температуре испытаний минус 40 оС. Резкое снижение прочности наблюдается в интервале температур минус 20... плюс 40 оС. При дальнейшим повышении температуры испытаний скорость снижения прочности уменьшается. При 100 оС прочность снижается в 8,9 раза. В интервале температуры испытаний минус 40. плюс 60 оС относительные удлинения резко возрастают и достигает 98,9%. При температуре испытаний 100 оС они уменьшаются в 1,9 раза.
С повышением температуры испытаний до 20 оС удельная работа при разрыве увеличивается и достигает 25,8 МДж/м 3- При дальнейшим повышении температуры удельная работа резко снижается. При температуре испытаний 100 оС удельная работа при разрыве уменьшается в 21,5 раза.
Относительно малое значение прочности полиуретанового адгезива, отверждённого при температуре 20 оС, объясняется тем, что у этого полимера наблюдается низкая реакционная способность полиизоцианата в процессе структурирования. При 20 оС не все функциональные группы участвуют в формировании сетки [4].
Характер зависимости относительных удлинений от температуры испытаний определяется межмолекулярным взаимодействием. При температуре, близкой к температуры стеклования, развитие высокоэластической деформации затруднено существованием прочных межмолекулярных связей. С повышением температуры межмолекулярные связи ослабляются [5].
Таким образом, физико-механические свойства полиуретанового адгезива зависят от температуры отверждения. С повышением температуры отверждение повышаются. Однако отвержденные покрытия и при 20 оС имеют достаточно высокие физикомеханические свойства. Поэтому при использовании
95
Section 9. Technical sciences
полиуретанового адгезива для восстановления неподвижных соединений подшипников возможно отверждение этого адгезива при температуре 20 оС.
С увеличением температуры испытаний физико-механические свойства полиуретанового ад-
гезива снижаются. Однако даже при температуре 100 оС они достаточно высоки и поэтому могут быть использованы для восстановления постелей коренных подшипников блоков цилиндров двигателей.
Список литературы:
1. Кричевский М. Б. Применение полимерных материалов при ремонте сельскохозяйственной техники. М.: Росагропромиздат. 1988. 143 с.
2. Санжаровский А. Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий. М.: Химия, 1978, 184 с.
3. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976, 608 с.
4. Омельченко С. И. Сложные олигоэфиры и полимеры на их основе. Киев: Наук. Думка. 1976, 216 с.
5. Каблов В. Ф. Исследование структуры свойств совмещенных эластомерных и олигомерных систем. Авто-реф. дис. канд. тех. наук. Л., 1976, 24 с.
Poltavtsev Vladimir Ivanovich, Kemerovo state agricultural Institute, D. T. N., Professor, faculty of engineering Е-mail: determinism@rambler.ru
The structure of the flow and the response function of the cell with three-phase fluidized bed
Abstract: Set out the reasons and ways to create mathematical models of typical second generation (WTMM). They are based on the principle of circulation and technological limb response tracers. Parameters of the model is the degree of circulation %. Changing \ smoothly translates circulation model in the model of ideal mixing and displacement.
Keywords: ice, pellets, fluidization, fluidized bed, water.
We introduce the notion of a technological limb response on the basis of:
a) the final dimensions of the granular particles used as tracers;
b) the finite size of the molecules of any substance;
c) the final sensitivity analysis methods.
As tracers taken peresulfirovanny cation exchanger
KU-2-8. In an industrial apparatus revealed that after 2 hours 17 minutes in the first section of tracers available. For an ideal mixing model is assumed: the volume of section 0.04 m 3 of cation flow 0,346 m 3/h, the volume of flow tracers 0.01 ion exchanger bed porosity of the particles 0.34. The removal of the last particle tracers at these rates 1.92 hour.
96
Fig. 1. Scheme of physical and ideal circulation model for one stage (cell) of three-phase fluidized-bed: 1 — the meeting point of the incoming flow and circulation; 2 — the point of separation of these flows; 3 — passive part of a three-phase fluidized-bed; 4 — the active part.
