CC BY
1ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АНАЭРОБНЫХ ГЕРМЕТИКОВ
Тоиров И.Ж.
Тоиров Илхом Жураевич - кандидат технических наук, доцент, Каршинский инженерно-экономический институт, г. Карши, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье приведена исследования термомеханических характеристик аноэробных герметиков.
Ключевые слова: долговечность, подшипник, анаэробный герметик, посадок, температура, термомеханическая свойства, деформация, олигоэфир-крилат, полиуретан.
Долговечность машин зависит от ресурса ее составных элементов. Среди последных сельскохозяйственной техники во многом определяется долговечностью неподвижных соединений подшипников качения.
Долговечность неподвижных соединений подшипников качения повышается при восстановлении посадок полимерными материалами. При этом взаимное воздействие сопрягаемых металлических поверхностей осуществляется через промежуточную среду. В качестве таких материалов в работе использованы анаэробные герметики.
Технологический процесс фиксации подшипника качения анаэробным герметиком заключается в зачистка посадочных поверхностей от коррозии; их обезжиривании тампоном, смоченным в ацетоне; нанесении герметика на сопрягаемые поверхности и разравнивании его с помощью кисти; сборка и центрировании соединяемых деталей отверждении герметика до схватывания; удалении центрирующего приспособления; окончательном отверждении герметика.
Технологический процесс восстановления посадок с использованием анаэробных герметиков отличается простотой, низкой трудоемкостью и себестоимостью не требует сложного технологического оборудования. Однако отсутствие рекомендация по применению анаэробных герметиков при восстановлении посадок подшипников качения сдерживает широкое применение этих материалов при ремонте сельскохозяйственной техники. Поэтому для расширения области использования анаэробных герметиков при ремонте необходимо исследовать на физико-механические и термомеханические свойства и область их применения в условиях эксплуатации.
При эксплуатации подшипники качения нагреваются до 100°С [1]. Однако в литературе отсутствуют данные, характеризующие изменение физического состояния анаэробных герметиков при повышенных температурах.
Максимальную удельную работу при разрыве, характеризующую долговечность восстановленного неподвижного соединения при динамическом нагружении, имеют анаэробные герметики на основе олигоэфиркрилатов АН-6К и на основе полиуретана АН-103. Поэтому исследования термомеханических характеристик проводили на примере этих герметиков.
Влияние температуры на общую деформацию А при вдавливании цилиндрического индентора диаметром 3 мм показано на рис.1.
Рис.1. Схема замера деформаций полимерного покрытия при исследовании термомеханических характеристи: 1 - индентор; 2 - покрытия; 3 - подложка.
При 20°С деформация анаэробных герметиков АН-6К и АН-103 незначительна и не превышает 10 мкм. При снятии нагрузки деформация исчезает, что говорит о ее упругом характере.
При температуре 40°С наблюдается резкое увеличение деформации анаэробных герметиков АН-6К и АН-103. Например, общая деформация анаэробного герметика АН-6К составляет 8 мкм, что в 2 раза больше, чем при 20°С, а деформация герметика АН-103 достигает 21 мкм, что в 2,3 раза больше, чем при 20°С. Резкое увеличение общей деформации анаэробных герметиков при 40°С связано с релаксационными процессами, протекающими в материале. Релаксационный процесс позволяет устанавливать молекулярную подвижность различных кинетических единиц в широком интервале температур. Зависимости от общей деформации А от температуры испытания Т.
А
мнм 32
24
16
20
л
2 ^ -Л
3
АО
60
80
'Т°С
Рис.2. 1,2 - образцы из герметика АН-103, отвержденные при 20 и 100°С, 3 - образец из герметика АН-6К, отвержденный при 20°С;
При температуре 40°С в анаэробных герметиках наблюдается ß - переход, который обусловлен локальным движением звеньев в основных цепях [2]. Анаэробные герметики при этом переходе находятся в эластическом состоянии, и общая деформация постепенно растет. С повышением температуры происходит постепенное увеличение молекулярной подвижности атомных групп и участков макроцепей.
В интервале температур от 40°С до 100°С у анаэробного герметика АН-6К наблюдается рост общей деформации, и при 100°С она достигает 13 мкм, что в 1,6 раза выше чем, при 40°С, ив 3,2 раза превышает деформацию при 20°С. Общая деформация состоит из упругой и эластичной.
В интервале температур от 40°С до 100°С наблюдается увеличение общей деформации анаэробного герметика АН-103, отвержденного при температуре 20°С, которая при 100°С достигает 28 мкм, то есть в 1,3 раза больше, чем при 40°С, и в 3,1 раза превышает деформацию при 20°С.
Общая деформация образцов из анаэробного герметика АН-103, отвержденного при повышенных температурах, ниже по сравнению с информацией образцов, отвержденных при 20°С. Например, деформация образцов, отвержденных при 100°С, при температуре испытаний 40°С в 1,4 раза, а при 100°С в 1,3 раза ниже, чем отвержденных при 20°С. Снижение общей деформации анаэробного герметика АН-103 происходит потому, что с увеличением температуры отверждения возрастает глубина отверждения. Это приводит к возрастанию потенциального барьера внутримолекулярного вращения в олигомерном блоке, вследствие которого повышается жесткость отвержденного слоя. Заключение
Таким образом, исследования термомеханических характеристик анаэробных герметиков АН-6К и АН-103 показывает, что общая деформация герметиков с повышением температуры возрастает. При этом происходит постепенное увеличение молекулярной подвижности атомных групп и участков макроцепей и, следовательно, отвержденный слой становится более эластичым. Это свойство анаэробных герметиков должно создать благоприятные условия для работы подшипников качения, более равномерного распределения нагрузки между телами качения, увеличения долговечности не только подшипников качения, но и подшипниковых узлов в целом.
Список литературы
1. Кричевский М.Е. Применение полимерных материалов при ремонте сельскохозяйственной техники. - М.: Росагропромиздат, 1988. - 143 с.
2. Берлен А.А., Королев Г.В., Кефели Г.Я., Сивергин Ю.М. Акриловые олигомеры и материалы на их основе. М.: Химия, 1983. - 232 с.
3. Канавец И.Ф., Баталова Л.Г. Метод определения теплостойкости пластмасс. -Пластические массы. - 1960. - № 8. - С.58-63.
4. Лебедев Л.М. Машины и приборы для испытания полимеров. - М.: Машиностроение, 1967. - 212 с.
5. Бутин А.Б., Ли Р.И., Тоиров И.Ж. Полимер-полимерной композиционный материал для восстановления неподвижных соединений подишипников качения. Труды Мичуринский ГТУ, 2013 г.
6. Ли Р.И., Маматов Ф.М.. Тоиров И., Биконя А.Н. Модель инфракрасного нагрева корпусных деталей при восстановлении посадочных отверстий полимерными материалами.Материалы I международной научно-практической конференции, г.Липеск. 2018, 107-112 стр.
