пояснительная записка (1221203), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Проведенные испытания восстановленных втулок показали их высокую износостойкость, позволяющую повысить ресурс до 1 млн. км.
-
Задир зеркала втулки
Причины задира: отсутствие или недостаток смазки на стенках поршня и втулки; выгорание смазки из-за низкого ее качества или высокой температуры стенки; прорыв газов через кольца; попадание топлива на стенку втулки; нарушение температурного режима работы дизеля (при температуре воды выше 95 °С), которое приводит к быстрому нагреву поршня и, как следствие, – к уменьшению зазора между поршнем и втулкой, повышению удельного давления и схватыванию металла; деформации стенок втулки и поршня, что приводит к увеличению удельных нагрузок и к схватыванию металла. Задир выявляется визуально, при появлении рисок шириной более 1,5 мм и глубиной более 0,5 мм втулка бракуется.
-
Трещины втулки цилиндра
Трещины носят коррозийно-усталостный характер. Коррозия и эрозия обусловливаются циркуляцией охлаждающей воды. Поверхностное коррозийное разрушение металла рубашки приводит к снижению ее усталостной прочности. Поэтому рационально применение современных эффективных методов упрочнения рубашек, как например, обкатывание роликом или дробеструйная обработка в сочетании с защитой металла от коррозии специальными защитными покрытиями. Трещины выявляются опрессовкой водой температурой 75÷85 °С, давлением 0,3 МПа. При наличии трещин, коррозии более 50 % на наружной поверхности втулка и рубашка бракуются [5].
-
Потеря герметичности рубашки
Причинами этой неисправности являются: увеличение температуры воды более 95 °С; частые запуски и остановки дизеля, так как в момент остановки температура частей втулки разная, а через шесть минут становится одинаковой; резкий сброс нагрузки с 15-й позиции на нулевую, что приводит к быстрому уменьшению температуры стенки (за 35÷40 с она падает на 90 °С). При медленном наборе и сбросе позиций скорость изменения температуры падает в 3 раза. Герметичность проверяется опрессовкой втулки водой, при ее нарушении производят перепрессовку рубашки с заменых резиновых уплотнений.
Кратко отметим допускаемые дефекты втулки цилиндров дизеля ПД1 при производстве ремонта ТР-3. Втулки подлежат замене, если имеют следующие неисправности: износ рабочей поверхности более допустимого размера (диаметр более 318,10 мм, овальность более 0,20 мм), коррозию стенок более 50 %, глубокие риски и проплавление металла на рабочей поверхности (допускаются риски и мелкие задиры глубиной не более 0,5 мм и общей площадью не более 50 мм2). Наработок верхней части втулки от работы поршневого кольца более 0,15 мм следует зачистить до плавного перехода. Осматривается бурт втулки и качество его прилегания к блоку дизеля. Притирочный поясок должен быть непрерывным и шириной не менее 2 мм. При необходимости бурт пришабривается по гнезду блока [4 - 9].
2 ПРОИЗВОДСТВО ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕФЛОНОВЫХ ПОКРЫТИЙ
При производстве алюминиевой посуды с антипригарным покрытием во внимание принимается множество факторов и технологических решений которые позволяют получать качественное и надежное покрытие. По большому счету антипригарное покрытие или еще его называют тефлоновое покрытие это – полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ) или иными словами пластмасса, физические и химические свойства которого позволяют применять его широко в технике и в быту.
Также хотелось бы отметить что «Тефлон» является зарегистрированным товарным знаком корпорации DuPont, и представляет из себя – политетрафторэтилен или фторополимер. Еще в СССР, а в дальнейшем и в России данный материал носит традиционное название — фторопласт.
В производстве каких-либо изделий с использованием в них или добавлением политетрафторэтилена (тефлон, полифен), важную роль играет качество этого материала. Так, например, в промышленности и техники тефлоновые покрытия нашли широкое применение в качестве высокотемпературных фильтров мешочного типа, при производстве специальных высокотемпературных прокладок где чаще всего применяются волокна, как и в фильтрах различного предназначения, для производства текстильных изделий из ткани. Важно отметить что не только в промышленности при производстве изделий в виде волокнообразного типа используется этот синтетический материала, также достаточно важное место он занял и в технике. За свои особенные качества, такие как химическую и термическую стойкость, а также и за достаточно высокую прочность и износостойкость, данный материал применяют в автомобилестроении, авиастроении, а также в военной промышленности. Так в автомобилестроении материал можно встретить в элементах запорных и регулирующих клапанов, штоках и втулках, в виде уплотнительных колец. Для производства отдельных деталей компрессоров, мешалок и насосов. При производстве штоков и уплотнителей в гидравлических гасителях колебаний. В авиастроении из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кгс/см2) и с высокой температурой рабочей жидкости.
Белее распространённый из серии промышленных полуфабрикатов является фторопласт марки Ф – 4 служащий для изготовления аппаратов, ректификационных колонн, насосов, трубопроводов, клапанов, сильфон, облицовочной плитки, сальник и манжет. При использовании фторопласта как диэлектрического материала, политетрафторэтилен нашел свое широкое распространение в производстве изоляции высоких и ультравысоких частот. Прокатная пленка из фторопласта служит для производства высококачественных кабелей, проводов, конденсаторов, для изоляции катушек, или изготовления пазов роторных электрических машин. Также фторопласт применяется в качестве конструкционного материала для изготовления различных деталей машин. Так, например, при изготовлении подшипников, работающих без смазки или работающих в среде с ограничением по смазке, или в агрессивной коррозийной среде. Так по причине химической агрессостойкости и гидрофобности, а также текучести данный материал фторопласт применяют для изготовления ФУМ ленты, основное назначение которой создание герметичных фланцевых и резьбовых соединений.
2.1 Фторопласты марок 2, 3, 4, 40 обзор. Известные названия. Свойства
В России линейку продуктов под названием фторопласт называют фторсодержащие полимеры, применяющиеся для производства всевозможных пластмасс, за исключительные свойства которых данный материал и получил такое широкое распространение. Еще раз о свойствах этих материалов, к основным свойствам которых относится теплостойкость и теплоемкость, не горючесть до определенных температур чаще всего это порядка 400 °С, химическая агрессостойкость.
По причине своего наименьшего коэффициента сухого трения среди других разновидностей пластмасс, из фторопластовых соединений производят всевозможный фрикционные покрытия.
Так наибольшее техническое значение из всех фторсодержащих соединений имеет:
-политетрафторэтилен (PTFE, Teflon , Fluon G, Algoflon F, Hostaflon TF , Polyflon M, ПТФЭ или Фторопласт-4),
-политрихлорфторэтилен (Dyflon, KEL-F, Voltalef , Neoflon CTFE, ПТФХЭ или Фторопласт-3),
-поливинилиденфторид (PVDF, Kynar , Solef , Neoflon VDF, ПВДФ или Фторопласт-2)
-сополимер тетрафторэтилена с этиленом (Tefzel , Hostaflon ET, Neoflon ETFE, Фторопласт-40).
Так в таблице 1.2, приведены основные показатели данных материалов.
| Таблица 2.1 – Свойства основных разновидностей фторопластов | |||||||
| Наименование | Плотность, кг/м3 | Разрушающее напряжение, МПа | T Плав. оС | Т разлож. оС | Т эксп. оС | ||
| растяжение | сжатие | изгиб | |||||
| Фторопласт 4(CF2CF2)n | 2150-2240 | 16-35 | 10-12 | 14-18 | 270-327 | 425 | от - 260 до +260 |
| Фторопласт 3(CF2CFCl)n | 2090-2160 | 35-43 | 55-60 | 60-80 | 210-215 | 320 | -195 /+190 |
| Фторопласт 2(CH2CF2)n | 1780 | 44-55 | - | - | 150-175 | 400 | -45 /+150 |
| Фторопласт 40(CF2CF2CH2CH2)n | 1700 | 27-50 | 50 | 34 | 265-275 | -90 | 1016 |
Таким образом не все фторопласты являются подобием или аналогом таких соединений как PTFE. PTFE и все разновидности фторопластов отличны хотя и имеют одну особенную структуру.
2.2 Подготовка металла для нанесения тефлонового покрытия
Прежде чем говорить про нанесение тефлонового покрытия на какие-либо металлические изделия важно отметить подготовительные мероприятия, позволяющие качественно производить дальнейший технологический процесс. По причине свой адгезии от основного металла существует несколько основных мероприятий представленных в рис.2.1
| |
| Рисунок 2.1 Подготовительные мероприятия для нанесения тефлонового покрытия |
Важно отметить что срок службы тефлонового покрытия подверженного частому воздействию различных плотных и твердых тел, в результате чего появляться показатели прецизионного износа срок службы любого тефлонового покрытия может составлять порядка 1 – 3 лет.
Наиболее качественные тефлоновые покрытия наносятся на подготовленную поверхность методом «Напыления».
Средний срок службы напиленного тефлонового покрытия может достигать 3-4 лет.
Исходя из опыта полученного в ходе изучения и анализа материала по изготовлению алюминиевой посуды с тефлоновым покрытием, дальнейшее применение такового в деталях шатунно – поршневой группы дизеля типа Д – 49, будет заключать в себя несколько этапов подготовки рисунок 2.2.
| |
| Рисунок 2.2 – Подготовительные мероприятия для нанесения тефлонового покрытия |
Проведя аналогию с мерами, применяемыми при производстве посуды с антипригарным покрытием, где полуфабрикаты из металла в специальном аппарате проходят зачистку для удаления заусенцев и придания шершавости для улучшения свойств адгезии металла с покрытиями. В нашем случае же подойдет пескоструйная машина, наличии которой за частую должно быть на ремонтных локомотивных предприятиях.
Так для отчистки поверхности подходит пескоструйный аппарат «Сорокин 10.1». В работе приведен пример необходимого оборудования для отчистки и подготовки поверхности.
| Таблица 2.2 – Тактические характеристики аппарата Сорокин 10.1 | |
| ТТХ | Комплектация |
| Объем резервуара, л19 | Резервуар для песка |
| Давление, атм9 | 4 керамических сопла : 2, 2.5, 3, 3.5 мм |
| Расход абразива, кг/ч40 | Влагоотделитель |
| Габариты в сборе, мм830х480х290 | Защитная маска |
| Производительность, кв.м/ч2.8 | Воронка для загрузки абразива |
| Вес, кг13 | Шланг с пескоструйным пистолетом 2.5 м |
| Расход воздуха, л/мин707 | _ |
Пескоструйный аппарат «Сорокин 10.1» предназначен для матирования стекла, а также для сухой абразивной очистки металлических поверхностей от старых покрытий, коррозии, загрязнений и подготовки к нанесению защитного слоя. Для работы данного устройства необходим компрессор с давлением 4-8 атм. Благодаря малому потреблению сжатого воздуха данная модель широко используется в автомастерских и в пунктах покраски автомобилей.
Данный аппарат вмещает в себя порядка 19 литров и имеет напорный принцип действия. Расход воздуха - 170..707 л/мин, датчик давления со встроенным влагоотделителем. Быстрая загрузка абразива благодаря воронке, входящей в комплект.
Так как нанесение тефлонового покрытия путем напыления является наиболее качественным и долговечным способом, в производстве посуды, то и в нашем проекте стоит уделить более особое внимание именно этому процессу нанесения тефлоновых покрытия.












