Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАМЕНЫ ДЕРЕВЯННОГО НАСТИЛА ПОЛА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ'

ИССЛЕДОВАНИЕ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАМЕНЫ ДЕРЕВЯННОГО НАСТИЛА ПОЛА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
9
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕРЕВЯННЫЙ НАСТИЛ ПОЛА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА / ЭПОКСИДНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ / ПРЕССОВАНИЯ / МАТРИЦА / НАПОЛНИТЕЛИ / МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ / WOODEN FLOORING OF THE PASSENGER CAR / EPOXY COMPOSITE MATERIAL / PRESSING / MATRIX / FILLERS / MECHANICAL TESTING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Нигматова Д. И., Зайнитдинов О. И.

В данной статье рассматривается метод получения полимерного композиционного материала на основе эпоксидной матрицы. Проведены комплексные, механические и технологические испытания композита. На основе анализа механических и технологических свойств рекомендовано изготовления настила пола пассажирских вагонов производить из полимерного композиционного материала.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Нигматова Д. И., Зайнитдинов О. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

RESEARCH AND IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR PRODUCING POLYMER COMPOSITE MATERIALS FOR REPLACING WOODEN FLOORING OF PASSENGER COACHES

In this article, we consider a method for producing a polymer composite material based on an epoxy matrix. Complex mechanical and technological testing of the composite was carried out. Based on the analysis of mechanical and technological properties, it is recommended to make the flooring of passenger carriages from polymer composite material.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАМЕНЫ ДЕРЕВЯННОГО НАСТИЛА ПОЛА ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ»

Электрические станции, 2018. - №7. С.28

2. Вайпан В.А. Основы правового регулирования цифровой экономики / В.А. Вайпан // Право и экономика, 2017. - №11. - С.5-18

3. Доценко А.В. Антимонопольное регулирование, цифровые платформы и инновации: дело Google и выработка подходов к защите конкуренции в цифровой среде / Доценко А.В. , Иванов А.Ю. / Закон, 2016. - №2. - С.31-45

4. Попов Е.В. Особенности управления развитием цифровой экономики / Попов Е.В., Семячков К.А. // Менеджмент в России и за рубежом, 2017. -№2. - С.54-61

УДК 629.4.042.6:678.7

Нигматова Д. И. старший преподаватель Зайнитдинов О.И. aссистент ТашИИТ Узбекистан, г. Ташкент ИССЛЕДОВАНИЕ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАМЕНЫ ДЕРЕВЯННОГО НАСТИЛА ПОЛА

ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ Аннотация: В данной статье рассматривается метод получения полимерного композиционного материала на основе эпоксидной матрицы. Проведены комплексные, механические и технологические испытания композита. На основе анализа механических и технологических свойств рекомендовано изготовления настила пола пассажирских вагонов производить из полимерного композиционного материала.

Ключевые слова: деревянный настил пола пассажирского вагона, эпоксидный композиционный материал, прессования, матрица, наполнители, механические испытания.

Nigmatova D.I. Senior lecturer, TashIRE Zaynitdinov O.I. assistant, TashIRE RESEARCH AND IMPROVEMENT OF THE METHOD FOR PRODUCING POLYMER COMPOSITE MATERIALS FOR REPLACING WOODEN FLOORING OF PASSENGER COACHES Annotation: In this article, we consider a method for producing a polymer composite material based on an epoxy matrix. Complex mechanical and technological testing of the composite was carried out. Based on the analysis of mechanical and technological properties, it is recommended to make the flooring of passenger carriages from polymer composite material.

Key words: wooden flooring of the passenger car, epoxy composite

material, pressing, matrix, fillers, mechanical testing.

Целью настоящей работы является исследование полимерных композиционных материалов для замены деревянных фанерных плит, используемых для настила пола железнодорожных пассажирских вагонов.

Для выполнения эксперимента использовали метод прессования композита в формах.

В качестве связующего материала "матрицы" применяли не отверждённую диановую эпоксидную смолу марки ЭД-20 ГОСТ 10587-84, в качестве отвердителя применяли полиэтилен полиаминовый отвердитель "ПЭПА". Для придания цвета в качестве красителя использовали гелевую пасту на спиртовой основе.

Соотношение эпоксидной смолы и отвердителя имеет широкие пределы и зависит от ее состава и свойств. Для получения клея эпоксидную смолу смешивали с отвердителем при комнатной температуре в соотношении 1:10.

В качестве армирующего наполнителя использовали стеклоткань, стеклосетку, стекломат, бязь, а также бязь совместно со стеклотканью и бязь совместно со стеклосеткой.

Форма для прессования композита имеет внутренний размер 120*120*15мм, конструкция формы разъёмная, боковые стенки и днище крепятся с помощью саморезов.

Прессование - это технологический процесс изготовления изделий из полимерных материалов, заключающийся в пластической деформации материалов при действии на них давления и последующей фиксации формы изделия (рис.2).

)Р )Р JP

- t

:!v:!v:!V:!V:!VV Vvvn;NV

xSooooc-

=

120

180

Рисунок 2. Схема холодного прессования композитов 1 - крышка с прессом; 2 - форма; 3 - формируемый композит Для прессования формированных образцов использовали груз весом 8 кг. Основной формующий инструмент - пресс-форма. Время полной полимеризации композита в форме под прессом составляла 24 ч.

Подготовка образцов для механических испытаний начиналась с разрезания композита напильником на заготовки с размером 124*34*14мм с последующей обработкой шлифованием до размера 120*30*10мм (рис.3).

Шлифование композитов по ГОСТ 26277-84 применялось как для черновой, так и для чистовой и отделочной обработки образцов.

Рисунок 3. Общий вид образцов после шлифования

Механические испытания композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов) на растяжение проводились в соответствии с ГОСТ 25.601-80 (180К527), на растяжение - в соответствии с ГОСТ 11262-80, на изгиб - в соответствии с ГОСТ 25.604-82.

Все виды испытаний эпоксидных композиционных образцов проводились при комнатной температуре 18-20°С на стандартном оборудовании.

Физико-механические показатели испытанных образцов представлены в таблице 1-3, а характерные виды разрушения образцов при механическом испытании в таблице 4.

_Таблица 1. Физико-механические показатели испытанных образцов

Армирующие наполнители образцов Плотность, г/см3 Прочность на разрыв ствМПа Прочность при изгибе сти МПа Относительное удлинение, % Твёрдость по Бринеллю, НВ Износостойкость, % Усадка при отверждении, % Рабочая температура, °С

Стеклоткань 1,3 4,5 36 13 1,3 -40

1 69,6 349 +140

2 87,0 362

3 73,3 357

Стеклосетка 1,2 3,7 35 12 1,5 -40

1 44,0 173 +120

2 44,6 178

3 45,0 170

Стекломат 1,2 1,6 34 10 1,0 -40

1 9,3 125 +120

2 8,6 122

3 8,3 119

Таблица 2. Сравнение физико-механических свойств эпоксидного композиционного материала с различными материалами_

Показатели Материалы

Ст3 Сталь марки 45 Д16 АМг6 Композит ООО Эволюшен Моторс Фанерная плита Эпоксидный композит

Плотность, г/см3 7,8 7,8 2,8 2,6 1,6 0,55 1,5

Прочность на разрыв ств , МПа 125 220 270 147 138 85 100

Прочность при изгибе сти , МПа 140 275 270 148 102 80 195

Рабочаятемпература, °С -50 +400 -50 +400 -40 +250 -40 +220 -40 +110 -40 +140 -40 +140

Твёрдость, НВ 200 200 105 65 37 12 36

Удлинение, % 5 14 16 19 4,0 5,2 4,5

Таблица 3. Физико-механические показатели образцов на основе хлопковой бязи

Армирующие наполнители образцов Плотность, г/см3 Прочность на разрыв ств, МПа Прочность при изгибе сти,МПа Относительное удлинение, % Твёрдость по Бринеллю, НВ Износостойкость , г/см2 Усадка при отверждении, % Рабочая температура, °С

Бязь 1 2 3 1,2 65 66 67 227 229 225 1,8 36 1,3 1,3 -40 +130

Бязь и стеклоткань 1 2 3 1,3 118 119 117 397 412 410 2,7 35 1,2 1,5 -40 +140

Бязь и стеклосетка 1 2 3 1,2 110 100 106 265 287 290 2,2 34 1,0 1,0 -40 +130

Связь между наполняемостью матрицы и механическими свойствами композиционного материала хорошо коррелирует с видами разрушения, представленными в таблице 4. Как видно, характер разрушения композиционных материалов, армированных стеклотканью и стеклосеткой, имеет вид вязкого разрушения. Для композиционных материалов, армированных стекломатом и бязью выявлено хрупкое разрушение

материала.

1 2 3 4 5

Образцы, армированные суровой бязью, имеют среднюю прочность ов=66 МПа (таблица 3), при этом наблюдается хрупкое разрушение образцов. Следует отметить, что использование суровой бязи в качестве наполнителя достаточно технологично, так как присутствует хорошая заполняемость матрицы. Однако, наличие хрупкого характера разрушения материала не позволяет рекомендовать бязь в качестве индивидуального наполнителя для рассматриваемых в работе целей. Интересно то, что самый высокий комплекс механических свойств, среди исследованных композиционных материалов, показали образцы, которые были армированы совместно бязью и стеклотканью (таблица 3). Образцы, армированные бязью и стеклотканью (соотношение материалов составляет 50 на 50 % показали более высокие механические свойства, чем образцы, армированные бязью и стекломатом. Прочность образцов на основе бязи с добавкой стеклоткани составляет в среднем ов=100 МПа (таблица 3), кроме того, вид разрушения образцов имеет более вязкий характер (таблица 4), что предпочтительно для изготовления исследуемого напольного покрытия.

Таким образом, результаты исследования макроструктуры полимерных образцов показали, что армированные полимерные матрицы в процессе механического нагружения способны пластически деформироваться вплоть до полного разрушения. Образцы, армированные стекломатериалом, за счёт армирующего наполнителя имеют более высокую пластичность и прочность.

Таблица 4. Характерные виды разрушения образцов из композиционных материалов

Виды нагружения

Материалы

3

Стеклоткан ь

Образцы после испытания

Оценка

Стеклотк ань

Стеклосе тка

Изгиб

л

Стеклом

ат

Бязь

Стеклотк

ань

+

бязь

+

+

+

2

Расчёт площади пола пассажирского вагонаопределяется по формуле:

^ = Lвн • Ввн (1)

где Бп - площадь пола вагона, м2; ЬВН - внутренняя длина кузова, м;

ВВН - внутренняя ширина кузова, м.

5П = 23,540 • 3,045 = 71,7

Рисунок 4. Расположение напольного настила внутри кузова пассажирского вагона 1 - Рейка (перемычка); 2 - ПКМ; 3 - Теплоизоляционный слой; 1 -Рейка (перемычка); 2,5 - Саморезные винты; 3 - Полимерный композиционный материал;4 - Плинтус;

6 - Ленолеум; 7 - Теплоизоляционный слой.

Расчёт стоимости материалов за один вагон с общей площадью пола 71,7 м2.

Расход стоимости фанеры на один вагон, в сумме:

25,000 • 71,7 = 1 792 500 сум. (3)

Стоимость композиционного материала в сумме на один вагон. 50,000 • 71,7 = 3 585 000 сум. (4)

И так, общий расход материала для настила пола одного вагона составляет: настил из фанера - 1 792 500 сум, из композиционного материала - 3 585 000 сумм.

Расчёт расхода фанерного настила пола одного вагона при прохождениях всех видов капитальных ремонтов за весь срок службы вагона составляет в средним:

1 792 500 • 6 = 10 755 000 сум. (5)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При массовом производстве композиционных полов (до 800 вагонов/год) их стоимость должна значительно снизиться, так как предполагается механизация технологических операций и снижение доли ручного труда. Кроме того, оптовая закупка сырьевых материалов позволит значительно снизить затраты на сырьевые материалы.

Срок службы эпоксидного композиционного материала для настила пола пассажирских вагонов при соблюдении условий эксплуатации сохраняет свою работоспособность до 45 лет.

Выводы

1. Проведены комплексные механические испытания композиционного материала на основе эпоксидной матрицы с различными наполнителями.

2. Установлено, что наиболее высоким комплексом механических и технологических свойств обладают образцы полимерного композиционного

материала, армированного совместно бязью и стеклотканью.

3. На основе анализа механических и технологических свойств рекомендовано изготовление настила пола пассажирских вагонов производить из полимерного композиционного материала на основе эпоксидной матрицы, армированной совместно бязью и стеклотканью.

Использованные источники:

1. Сафин, В.Н. Композиционные материалы: учебник / В.Н. Сафин. - 2-е изд. - М. : ЮУрГУ-Издат, 2010. - 36 с.

2. Барашков, Н.Н. Полимерные композиты их получение, свойства и применение : учебник / Н.Н. Барашков. - 6-е изд. - М. : Наука, 2004. - 228 с.

3. ГОСТ Р10587-84. Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Техническое требования. - Введ. 1985-02-01. - М. : Изд-во стандартов, 1985. - 22 с.

УДК 784.96

Носов О.А. учитель музыки

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Новотаволжанская средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза И.П. Серикова Шебекинского

района Белгородской области» Россия, Белгородская область, Шебекинский район,

с. Новая Таволжанка МЕТОДЫ РАБОТЫ НАД ПОЛИФОНИЕЙ НА УРОКАХ МУЗЫКИ Аннотация: Статья посвящена работе над многоголосием на уроках музыки и во внеурочной работе. Ритмическое двухголосие, пение канонов и аккордовых построений.

Ключевые слова: диссонанс, консонанс, каданс, наложение голосов.

Nosov O.A. music teacher Municipal budget educational institution "Novotavolzhanka secondary school name of Hero of the Soviet Union I. p. Serikov Shebekinsky district of the Belgorod region» Russia, C. New Tavolzhanka Belgorod region Shebekinsky district METHODS OF WORK ON POLYPHONY MUSIC LESSONS Abstract: the Article is devoted to the work on polyphony in music lessons and in extracurricular activities. Rhythmic two voices, the singing of the canons and chordal constructions.

Key words: dissonance, consonance, cadence, voice overlay.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.