Автореферат (1173117), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

9). Его отличительной особенностью (посравнению с термореактивными клеями) является то, что технологическиетребования являются столь же важными, что и конструкционные, а так жесреди основных критериев, по которому первоначально проводится выборклея, является температура текучести. Это связано с рядом ограничений,которые накладывают склеиваемые материалы. Если в качестве склеиваемыхматериалов используются неметаллы, то в этом случае температураплавления клея не должна превышать их температуру плавления илидеструкции.Предельно допустимые напряжения пр (см.

рис. 9), которые возникаютв клеевом соединении, не должны быть выше разрушающих. Данноетребование сохраняется для статических и динамических нагрузок, приодновременном воздействии не только температур, но и рабочих сред.Разработан технологический процесс на ремонт дорожно-строительныхмашин с использованием термопластичных клеев-расплавов, которыйпоказывает, что клеи-расплавы более технологичны и внедрение данныхматериалов в производственные и ремонтные операции позволит увеличитьдолговечность и безопасность эксплуатации машин.Проведена оценка технико экономической эффективности примененияклеев-расплавов при ремонте элементов системы охлаждения дорожностроительных машин.Общий случай расчета себестоимости восстановления деталей (узлов)(СВ) определяется по формуле (6):СВ = СИ.Д.

+ СМ + РЗП + РОб + Сб,(6)где СИ.Д. – стоимость изношенной детали, требуемой длявосстановления; СМ – стоимость материалов, требуемых для восстановления;РЗП – затраты на заработную плату; РОб – затраты на содержание иэксплуатацию восстановительного оборудования; Сб – стоимость потерь отбрака.Стоимость восстановления детали рассчитана для различных способовремонта элементов системы охлаждения двигателя дорожно-строительныхмашин: пайки, сварки, с использованием эпоксидных клеев и клееврасплавов.18Выбор клея-расплаваРабочие температурыНетТТплТехнические требования:- склеиваемые материалы;- рабочие температуры(Т);- нагрузки ();- рабочие среды;- долговечность;- технология нанесения;- стоимость (Ц).ДаНагрузкиНетпрДаРабочие средыНетпрДаМасштабный факторНетпрДаСтоимостьНетЦЦпрДаКонецРисунок 9 – Алгоритм выбора клея-расплава19В таблице 4 приведены значения показателей и себестоимость работ,рассчитанных с использованием выражения (6) для различных способовремонта.Таблица 4 – Стоимость восстановления радиатора ДСМ различнымиметодами, руб.МетодыремонтаПоказательПайкаСваркаЗаменарадиатораВосстановление Восстановлениесклеиваниемсклеиванием(эпоксидный(клей-расплав)клей)СИ.Д.45000----СМ-102,573,56021РЗП302,512501062,5787,5682,5РОб1,286,2252,125,02Сб-81,569,750,942,5СВ45303,81440,21230,7900,6751На основании данных таблицы 4 и с использованием (6) на рисунке 10построены диаграммы удельной себестоимости устранения дефектовразличными способами.50004500Замена радиатора40003500Пайка3000Сварка25002000Восстановлениеэпоксидным клеем15001000Восстановлениеклеем-расплавом5000Стоимость восстановленияРисунок 10 – Стоимость восстановления детали различными методами20Выводы и результаты работы1.

Проведенный анализ традиционных методов восстановленияэлементов системы охлаждения двигателя дорожно-строительных машинвыявил, что существующие методы ремонта не позволяют с достаточнойстепенью надежности и экономической целесообразности восстановитьповрежденные элементы. Установлено, что наиболее перспективнымиматериалами, которые могут быть использованы при ремонте дорожностроительных машин, являются термопластичные клеи-расплавы.Показано, что процессы ремонта ДСМ с использованием клеев-расплавовимеют малую энергоемкость, большую производительность и могут бытьавтоматизированы.2.

Проведены расчеты напряженно-деформированного состояниярадиатора системы охлаждения двигателя дорожно-строительных машин,восстановленного различными способами, методом конечно-элементногомоделирования, с использованием программной системы ANSYS. Врезультате проведенных расчетов установлено, что напряжения,действующие в бачке радиатора при использовании клеев-расплавов ниже,чем при восстановлении трещины методами сварки или пайки.Установлено, что по своим свойствам все исследованные марки клеярасплава близки между собой и различия в величинах напряжений непревышают 5%.

Показано, что проведенные конечно-элементные расчетыне позволяют учесть адгезионные характеристики используемыхматериалов и поэтому необходимо провести комплекс их испытаний.3. Исследованастойкостьклеев-расплавовквоздействиюповышенных температур методом дифференциально-сканирующейкалориметрии (ДСК). Определена температура стеклования каждого израссматриваемых клеев-расплавов, которая позволяет оценить не толькотеплостойкость полимера, но и рассчитать его долговечность придлительномвоздействииповышенныхтемператур.Анализируяполученные графики, сделаны выводы о том, что наилучшуютемпературную стойкость демонстрируют материалы марок Летек и МС-1.4.

Методом динамомеханического анализа (ДМА) исследованоизменение деформационных свойств клеев-расплавов при воздействиитемпературы. Установлено, что модуль упругости при увеличениитемпературы постепенно снижается, а модуль потерь, в диапазонетемператур от +40 до +100°С увеличивается, а при дальнейшемповышении температуры, резко снижается. Воздействие влаги приводит ктому, что модуль упругости при комнатной температуре снижается, авеличина модуля потерь, наоборот, возрастает.

После воздействия водыклей-расплав марки Теплакс в наименьшей степени изменяет своидеформационные свойства (на 3% уменьшается модуль упругости прикомнатной температуре и на 15% при этой же температуре увеличиваетсямодуль потерь). В большей степени воздействие воды оказало влияние на21деформационные свойства клея-расплава марки Летек, для которогомодуль упругости уменьшился на 13%, а модуль потерь увеличилсяпрактически на 50%. Увеличение температуры испытаний оказываетаналогичное воздействие, поскольку в наибольшей степени воздействиеводы оказало влияние на изменение упругих характеристик клея Летек, а внаименьшей степени для клея Теплакс. Следовательно, клеи-расплавымогут быть рекомендованы в качестве конструкционных клеев приизготовлении и ремонте деталей ДСМ, подвергающихся в процессе своейэксплуатации длительному деформационному воздействию.5.

Изученастойкостьклеев-расплавовквоздействиюэксплуатационных факторов, основным из которых при ремонте элементовсистемы охлаждения является воздействие агрессивных сред. Изученаструктура клеев-расплавов после их нахождения в агрессивных средах втечение 100 дней. Установлено, что клеи-расплавы обладаютудовлетворительной стойкостью к воде и антифризу, а так же хорошоустойчивы в полусинтетических маслах.

Таким образом, клеи-расплавыимеют практически такую же стойкость к агрессивным средам, кактрадиционные эпоксидные материалы и могут быть предложены вкачестве конструкционного клея при изготовлении и ремонте деталейдорожно-строительных машин, которые в процессе эксплуатацииподвергаются длительному воздействию воды, масла и антифриза.6. Проведены сравнительные исследования адгезионной прочноститермореактивных полимерных материалов традиционно используемых приремонте ДСМ и клеев-расплавов, установлено, что по своим прочностнымхарактеристикам клеи-расплавы практически не уступают традиционнымэпоксидным клеям и могут использоваться при ремонте элементовсистемы охлаждения дорожно-строительных машин.

Установлено, чтонаилучшие прочностные характеристики получены для термопластичногоклея марки МС-1 и Летек.7. Проведены экспериментальные исследования по оценке прочностиклеевых соединений в динамических условиях. Установлено, что потерипрочности после 10 суток выдержки на вибростенде не превысили 1% дляклея-расплава марки Теплакс и 1,8% для клея марки Летек.

Дляэпоксидного клея имеет место потеря прочности уже после 1 часавоздействия вибрационных нагрузок (18,45%), после воздействиявибрации в течение 10 суток потери прочности составляют 59%. Привоздействии циклических напряжений, соответствующих нагрузкам,равным 50% от разрушающих, разрушение клеевого соединения, на клеерасплаве не происходит, тогда как эпоксидное клеевое соединение притаком нагружении имеет очень малый предел выносливости.8. Разработан алгоритм выбора клеев-расплавов при ремонтеэлементов системы охлаждения дорожно-строительных машин с учетомконструкторских и технологических факторов. Его отличительнойособенностью (по сравнению с термореактивными клеями) является то,22что технологические требования являются столь же важными, что иконструкционные.

Среди основных критериев, по которому первоначальнопроводится выбор клея, является его температура текучести.9. Разработан технологический процесс ремонта элементов системыохлаждения дорожно-строительных машин с использованием клееврасплавов. Установлено, что клеи-расплавы более технологичны ивнедрение данных материалов в производственные и ремонтные операциипозволит повысить долговечность и безопасность эксплуатации машин.10. Разработаны рекомендации по контролю качества ремонтаэлементов системы охлаждения дорожно-строительных машин сиспользованием клеев-расплавов. Показано что, контроль качества,проводимый на всех этапах технологического процесса ремонта, являетсянеобходимой мерой, обеспечивающей заданные характеристикиотремонтированной детали, позволяет свести к минимуму возможностьповторного возникновения дефекта, повысить долговечность ибезопасность эксплуатации машин.11. Проведена оценка технико экономической эффективностиприменения клеев-расплавов при ремонте элементов системы охлаждениядорожно-строительных машин.

Показано, что стоимость восстановлениярадиатора с использованием клеев расплавов на 39 % ниже чем при сварке,на 48 % ниже чем при пайке и на 17 % ниже чем при ремонте сиспользованием эпоксидных клеев.23СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ:Публикации в рецензируемых научных изданиях1. Лапина, Н.В. Применение клеев-расплавов при ремонте узлов иагрегатов машин, длительно работающих в условиях воздействияагрессивных сред / Н.В.

Характеристики

Список файлов диссертации