Совершенствование технологии изготовления кассетных сальников Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 685.314.33

В.В. Копыльцов, В.А. Таганова, С.Я. Пичхидзе СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАССЕТНЫХ САЛЬНИКОВ

Показана устойчивая работоспособность кассетного сальника для сельскохозяйственных машин при форсированных стендовых испытаниях. Разработан технологический процесс изготовления кассетных сальников, отличающийся надёжностью и экономичностью.

Сальник кассетный, фторкаучук, клей, технология, испытания V.V. Kopiltsov, V.A. Taganova, S.Ya. Pichhidze OPTIMIZATION THE TECHNOLOGY OF CASSETTE SEALS MANUFACTURING

The article describes stable performance of cassette seals in agricultural machinery under stress testing. A new technology was developed for manufacturing cassette seals characterized for reliability and cost effectiveness.

Са88ейе oil seal, fluorine rubber, glue, technology, testing

Повышение требований надежности и долговечности уплотнительных устройств сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники требует постоянного совершенствования конструкции и технологии изготовления уплотнителей. Для защиты подшипниковых узлов почвообрабатывающих машин типовые армированные манжеты для валов, в том числе стандартных конструкций оказываются малопригодными. Это связано с функционированием рабочих органов этих машин непосредственно в грунте [1].

Необходимость герметизации внутренних полостей почвообрабатывающих агрегатов от проникновения извне при значительных давлениях пыли, грязи, влаги и растительной массы должна сочетаться при эксплуатации таких уплотнителей с необходимостью предотвращения утечек из полостей подшипников масел и смазок. Дискаторы и другие подобные устройства используются для обработки почвы, удаления сорняков, обработки паров и др. При использовании в течение 2-3 недель в году они должны быть в состоянии постоянной работоспособности в течение многих лет, не требуя квалифицированного сервисного обслуживания.

В целом создание надёжных уплотнителей сельскохозяйственных машин представляется сложной технической задачей.

Изготовление металлических каркасов кассетного сальника: обоймы, гильзы и втулки проводится на прессах холодной штамповки КД2128 из стали 08КП в два удара: первый - формование, второй - калибровка.

Вырубленные металлические каркасы подрезаются по высоте на подрезном станке.

Далее металлические каркасы проходят цикл фосфатирования и промазки водно-спиртовым адгезивным составом ВГ-53 на основе 3-аминопропилтриэтоксисилана в машине с вращающимся барабаном и управляемой подачей подогретого воздуха. Внутренняя поверхность гильзы дополнительно шлифуется для уменьшения износа рабочей кромки кассетного сальника в процессе работы.

Для изготовления кассетных сальников (рис. 1) предложена и реализована технологическая схема производства, показанная на рис. 2.

1а) 16)

Рис. 1. Конструкция кассетного сальника дискатора БДМ 60*85*15, а - классическая «губа», б - коническая «губа»: 1 - каркас металлический наружный уплотняющей обоймы, 2 - каркас металлический втулки с рабочей частью, 3 - шлифованная поверхность гильзы, 4 - каркас металлический внутренней уплотняющей гильзы, обрезиненной на поверхности уплотнения вала, 5 - металлическая пружина, 6 - лакированные

поверхности (ПТФЭ-лак), 7 - коническая «губа»

Производство пружин: Пружинонавивоч-ный станок -А-5009 (0 проволоки от 0.18 -0.70 мм) длина пружины от 17 до 100 мм)

Тест-машина:

измерение

нагрузочных

характеристик

Металлопроизводство =^=

Изготовление 3 металлических каркасов (обойма, гильза, втулка) на прессах холодной штамповки, сталь 08 КП, пресс КД 2128 63 т

Производство РТИ

Подрезка по высоте Обезжиривание

^ каркасов на станке —► каркасов -►

ПС-1 полуавтомате в перхлорэтилене

Фосфатирование

I

Промывка

I

Пассивация каркасов Сушка 90^1300С

Штампы 6 шт .

3 каркаса изготавливаются в два удара:

1) Удар-формование

2) Удар-калибровка

Гильза.

Нанесение антифрикционного фторлака. Воздушная сушка

Обезжиривание в растворах ПАВ,

промывка и сушка

Шлифовка

гильзы

под рабочее

место

уплотнения

Вулканизация резиновых элементов 2 каркасов: уплотняющей гильзы внутренней и рабочей части внутренней обоймы, 2 пресса 160 т

Намазка адгезивным составом 2 вулканизуемых каркасов: гильзы и втулки

Сборочное устройство (позиционирование, установка пружин, контроль правильности установки пружин, счётчик), нанесение смазки

Наружная обойма.

Нанесение антифрикционного фторлака. Воздушная сушка

Упаковка: автомат

Участок резинопод-готовки, вальцы СМ-800, предфор-мователь ПП-15

Склад

Рис. 2. Технологическая схема получения кассетного сальника дискатора с классической «губой»

Навивка пружин - это автоматизированная технологическая операция, при которой проволока изгибается в пружину. Осуществляют холодную навивку из проволоки диаметром 0,18...0,70 мм. Пружины навивают (холодная навивка) при помощи подающих роликов и двух упорных штифтов. Обрезку цилиндрической части пружины до нужной длины проводят при остановке подачи внутренним и наружным ножами. При навивке соблюдают характеристику пружин, обеспечивающую нормированное радиальное усилие. После навивки пружины проходят термостабилизацию. Для изготовления пружин, работающих в условиях внешней окружающей среды или агрессивных жидкостей, используется нержавеющая проволока. В случае изготовления сальника с конической «губой» из технологической схемы рис. 1 исключается стадия производства пружины.

Вулканизацию осуществляют в прессе ВП-150 (при 170. 180 0С в течение 5.6 мин). В пресс-форму предварительно закладывают металлический каркас и резиновую заготовку. При использовании резин на основе фторкаучуков СКФ-264В/5, Уіїоп В651с изделия подвергаются второй стадии вулканизации в термостате 200 0С * 24 ч.

Сборка сальника проводится вручную на специальном приспособлении. При сборке оператор осуществляет требуемую ориентацию основных деталей сальника. Вначале в приспособление помещается обойма 1, затем на вал приспособления одевается гильза 4, далее запрессовывается втулка 2. Запрессовка втулки проводится давлением пневмоцилиндра до упора в обойме усилием вдавливания до 2 кг* м.

Несмотря на значительное количество сборочных операций, производство кассетных сальников является достаточно экономичным. Цена кассетного сальника, изготовляемого по предложенной технологии, в несколько раз ниже стоимости прототипа, изготовляемого фирмой «Рге^епЬе^».

Таким образом, предложена конструкция эффективного уплотнительного устройства подшипниковых узлов сельскохозяйственных машин в виде кассетного сальника. Разработан технологический процесс изготовления кассетных сальников, отличающийся надёжностью и экономичностью.

1. Совершенствование конструкции резиновых уплотнителей валов сельхозмашин / В.В. Ко-пыльцов, В.А. Таганова, С.Я. Пичхидзе, В.С. Юровский // Каучук и резина. 2012. № 6. С. 23-28.

ЛИТЕРАТУРА

Копыльцов Виктор Викторович -

генеральный директор ЗАО «Резинотехника», г. Балаково

Viktor V. Kopiltsov-

Director General QTSC «Resinotechnica», Balakovo

Таганова Виктория Александровна -

кандидат технических наук, доцент кафедры «Процессы и аппараты химической технологии» Балаковского института техники, технологии и управления Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Victoria A. Taganova-

Ph. D., Associate Professor Department of Processes and Chemical Engineering Devices

Balakovo Institute of Engineering, Technology and Management Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

Пичхидзе Сергей Яковлевич -

Sergei Ya. Pichhidze-

Dr. Sc., Senior Scientist, Associate Professor Department of Biotech and Medical Devices and Systems Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

доктор технических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры «Биотехнические и медицинские аппараты и системы»

Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Статья поступила в редакцию 17.08.13, принята к опубликованию 15.09.13