CC BY
79
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_
Инновационная наука. -2016. - №1. - С.45 - 47.
2. Кудрявченко И.В. Кодирование траекторий частицы в дискретном двумерном пространстве при разных способах его покрытия //Символ науки. -2016. - №1. - С.60 - 64.
© Карлусов В.Ю., Кудрявченко И.В., 2017
УДК 621.7-4
А.С. Кононенко
Д.т.н., профессор
А.А. Соловьева
Аспирант МГТУ имени Н.Э. Баумана Москва, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ПОСАДОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВАЛОВ ПОД ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ
Аннотация
В статье изучены причины износа посадочных поверхностей валов под подшипники качения, представлен способ восстановления соединения «вал-подшипник» полимерными материалами, а также сделан обзор современных полимерных составов и нанонаполнителей.
Ключевые слова
Восстановление, подшипниковые узлы, полимерные материалы, нанокомпозиции, наполнители.
Техническое состояние подшипниковых узлов определяет качество работы машин и оборудования в целом. В результате износа шеек валов под подшипники качения изменяются размеры и форма сопрягаемых деталей, что ведет к их выбраковке. В большинстве случаев техническое обслуживание и ремонт неподвижных соединений превышают затраты на их производство. В связи с этим, возникает необходимость в повышении долговечности подшипниковых узлов и снижении себестоимости их восстановления.
Соединение «вал-подшипник качения» под воздействием эксплуатационных факторов претерпевает изменения первоначальных размеров, появляется относительное смещение контактирующих поверхностей деталей, что неминуемо приводит к возникновению новых триботехнических условий функционирования соединений, усугубляющих процесс изнашивания поверхностей. В результате на поверхности посадочного места возникают такие дефекты, как задиры, трещины, сколы, коррозия. Однако основными причинами износа посадочных мест под подшипники качения являются фреттинг-коррозия и проворачивание внутренних и наружных колец подшипников в процессе эксплуатации [1, с. 2]. Фреттинг-коррозия возникает при взаимных микроперемещениях контактирующих поверхностей под действием вибраций. Такой износ связывают с абразивным действием образующихся при трении окислов металла, обладающих высокой истирающей способностью. Продукты разрушения, которые являются более твердыми, чем основной металл не выходят из зоны контакта, что ведет к их дальнейшему накоплению и повышению интенсивности изнашивания [2, с. 23-24].
Необходимость снижения затрат на техническое обслуживание и ремонт подшипниковых узлов привела к разработке множества способов восстановления посадочных поверхностей. Основными из них являются установка дополнительной детали, сварочно-наплавочные способы, нанесение электролитических покрытий, электроконтактная приварка стальной ленты. Однако перечисленные способы имеют ряд недостатков, которые препятствуют широкому применению в ремонтном производстве. Наиболее характерные из них: высокая трудоемкость, себестоимость, энергоемкость, сложность технологического
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070_
процесса, потребность в дорогостоящем технологическом оборудовании, большой расход материалов. Более того, традиционные методы не всегда могут обеспечить требуемую долговечность и прочность узлов в условиях интенсивных нагрузок на опорные элементы, которыми являются восстанавливаемые поверхности. Основная причина недостаточной надежности узлов - невозможность получения в цилиндрических соединениях эффективного пятна контакта площадью более 35...40 %. Результат - появление фреттинг-коррозии и проворачивание подшипников.
Новые возможности при производстве ремонтно-восстановительных работ открывают технологии с использованием полимерных материалов. В отличие от существующих способов, их применение исключает тепловое воздействие на восстанавливаемую деталь, не требует специального оборудования и высокой квалификации персонала, а также отличается низкой трудоемкостью. Положительной особенностью способа является и то, что полимерные составы можно многократно наносить на поверхность деталей различных размеров и конфигураций, обеспечивая необходимую толщину покрытия [3, с. 22]. Восстановление посадочных мест полимерными материалами дает необходимую защиту от фреттинг-коррозии и повышает площадь контакта в неподвижном соединении. Также благодаря наличию полимерного покрытия увеличивается деформация поверхности желоба подшипника в зоне контакта с нагруженными телами качения, что приводит к увеличению площади пятна контакта и снижению контактных напряжений [4, с. 3].
Химическая промышленность постоянно обновляет номенклатуру полимерных материалов, которые отличаются широким спектром потребительских свойств. Однако для восстановления посадочных мест под подшипники наиболее часто используются анаэробные полимерные составы, которые представляют собой вязкотекучие композиции, способные длительное время оставаться в исходном состоянии без изменения свойств и быстро полимеризоваться с образованием прочного слоя в узких металлических зазорах при нарушении контакта с кислородом воздуха. Анаэробы обеспечивают хорошую устойчивость соединения к воздействию рабочих жидкостей, а также увеличивают стойкость соединений к вибрационным нагрузкам.
Наибольшее распространение на российском рынке получили анаэробные материалы фирм Loctite (Германия), Chester Molecular (Польша), Loxeal (Италия), НПП «Сатурн», НИИ полимеров им. Каргина и ООО «Технобазис» (Российская Федерация). Главным достоинством данных материалов является способность эффективно заполнять труднодоступные трещины и компенсировать износ посадочных мест под подшипники на валах. Однако полимерные составы, выпускаемые отечественными и зарубежными производителями, не всегда обеспечивают необходимые упругие свойства, имеют недостаточную стойкость к рабочим жидкостям, вибрационным нагрузкам и старению, а также позволяют восстанавливать износ не более 0,1 мм на сторону. Использование наполнителей позволяет значительно расширить возможности и повысить свойства выпускаемых промышленностью полимеров.
В последнее время получил распространение новый класс композиционных материалов - так называемые нанокомпозиты, которые формируются в результате смешивания полимеров и наполнителей, имеющих нанометровые размеры. Достоинством таких наполнителей является тот факт, что одновременно можно достичь нескольких положительных свойств в одной композиции. В качестве нанонаполнителей используют фуллерены, нанотрубки, нанопорошки и др. Влияние наполнителя на свойства композиции зависит от размеров его частиц, концентрации в системе, химической природы полимерного материала [2, с.8].
Введение в полимерную матрицу наночастиц, благодаря их малым размерам и высокой поверхностной энергии, позволяет значительно улучшить физико-механические и эксплуатационные свойства композиции. Так, анализ работ [2, 4 и 5] показал, что наномодификация полимеров способствует снижению времени полимеризации составов до 25 %, ползучести до 20 %; увеличению модуля упругости до 35 %, коэффициента восстанавливаемости до 26 %, теплостойкости до 25 %, стойкости нанокомпозиций к воздействию рабочих жидкостей до 39 %, к вибрационным нагрузкам - до 18 %, старению - до 15 %. В результате смешивания наночастицы равномерно распределяются вокруг полимерных волокон, что снижает подвижность последних и тем самым улучшает деформационные, теплофизические, упругие и другие свойства, влияющие на эксплуатационные характеристики и долговечность полученных нанокомпозиций.
Таким образом, применение полимерных нанокомпозитов для восстановления посадочных мест под подшипники качения обеспечивает надлежащее качество отремонтированной детали, экономию
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №04-3/2017 ISSN 2410-6070
энергоресурсов и трудозатрат, что является весьма актуальным направлением в современных условиях. Список использованной литературы:
1. Курчаткин, В. В. Восстановление посадок подшипников качения сельскохозяйственной техники полимерными материалами [Текст]: дис. ... док. техн. наук. / В. В. Курчаткин - М., 1989. - 407 с.
2. Кононенко, А.С. Повышение надежности неподвижных фланцевых соединений сельскохозяйственной техники использованием наноструктурированных герметиков [Текст]: автореферат дис. ... доктор техн. наук: 05.20.03 / Кононенко Александр Сергеевич. - М., 2012. - 34 с.
3. Кононенко, А. С. Восстановление радиаторов [Текст] / А. С. Кононенко, Р. В. Киселев // Сельский механизатор. - ISSN 0131-7393. - 2004. - № 6. - С. 22-23.
4. Бутин, А. В. Повышение эффективности восстановления неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники полимер-полимерными композициями [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / А. В. Бутин - Мичуринск, 2012. - 127 с.
5. Кононенко, А. С. Улучшение механических и эксплуатационных свойств полимерных материалов путем использования наполнителей [Текст] / А. С. Кононенко, В. Ф. Алешин, А. Ю. Колобов, К. Г. Дмитраков // Международный научный журнал. -2016. -№ 3. -С. 59-66.
© Кононенко А.С., Соловьева А.А., 2017
УДК 692.535.6
Крамаренко А. В.
Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «ПГС», Тольяттинского Государственного Университета 445020, РФ, Самарская область, г. Тольятти, ул. Ушакова, д. №59
E-mail: avk5@bk.ru Тимошкин Т. В.
Студент, Тольяттинского Государственного Университета
E-mail: timberti25@yandex.ru
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА НАЛИВНЫХ 3D - ПОЛОВ
Аннотация
Устройство наливных 3D полов с декорированием объёмными элементами. Достоинства и недостатки наливных 3D полов.
Ключевые слова
3D пол; наливной пол; декорирование.
XXI век - век инноваций и нововведений во всех сферах деятельности. Ремонт в доме, квартире не представляется без профессионального устройства покрытий полов. Желание быть новатором и востребованным на строительном рынке труда заставляет производителей изобретать что-то новое в оформлении жилых помещений, приводит к новым, неожиданным, инновационным и оригинальным решениям. Наливные 3D - полы являются некоторой новинкой в области ремонта.
Наливной 3D - пол - бесшовное полимерное напольное покрытие, состоящее из нескольких слоёв, с эффектом трехмерного изображения. Наливные 3D - полы придают необычный, интересный и эксклюзивный вид любому дизайну и интерьеру помещения. Дизайн наливных полов зависит только от финансовых возможностей и фантазии заказчика.
Наливные 3D - полы устраивают в школах, больницах, частных домах, квартирах, офисных помещениях, ресторанах, а также в химических и промышленных предприятиях.
