автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Герметизация неподвижных фланцевых соединений жидкими прокладками при ремонте сельскохозяйственной техники

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛГРОИШЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.П.ГОРЯЧША

РГВ од На правах рукописи

Аспирант НГУЕН ТХЕ КОНГ

ГЕРМЕТИЗАЦИЯ НЕЕВДВИШНХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕУЩНЕЕИЙ ШДКЙШ ПГОКЛАДКАШ ПРИ РЕМОНТЕ СЕ1ЬСЖ)Х03ЯЕСТВЕНН0Й ТЕХНИКИ

Специальность 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и

ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена на кафедре ремонта и надежности машин Московского Государственного агроишсенерного университета им. В.П.Го-рячкина.

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

В.В.Курчатюш,

кандидат технических наук, доцент Н.Й.Врченко

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор В.П.Коваленко,

кандидат технических наук, старший , научный сотрудник А.М.Карапатницкий.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт технологии упрочнения, восстановления и изготовления деталей (ВНИИТУВИД "Рввдеталь").

Защита состоится 30 июня 1997 года в 13 часов на заседании диссертационного совета К 120.13.03 при Московском Государственном агроинженерном университете им.З.П.Гсрячкина.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 127550, МоскЕа, И-550, Тимирязевская ул., д.58, МГАУ, Ученый СоЕет.

Автореферат разослан V/£ " (¿1-01 1997 года

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор >

3.И.Осипов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Значительное влияние на долговечность и экономичность работы сельскохозяйственной техники оказывает герметичность фланцевых неподвижных разъемных соединений двигателей и других агрегатов. Потери рабочих жидкостей в результате неудовлетворительной герметичности агрегатов могут достигать 30%. Кроме того, нарушение герметичности соединений приводит к ухудшению условий смазки сопряженных трупдася поверхностей, проникновению внутрь агрегатов абразивных частиц, увеличению интенсивности изнашивания и снижению долговечности деталей. Вытекающие из агрегатов машин рабочие жидкости загрязняют почву и водоемы, снижают урожайность сельскохозяйственных культур, отрицательно влияют на экологическую обстановку.

3 фланцевых неподвижных разъемных соединениях наиболее часто устанавливают прокладки из листовых или формованных материалов (картон, фибра, асбест, паронит, кожа, резина и др.), которые не обеспечивают требуемой герметичности соединений в связи с невозможностью создания высокого контактного давления из-за недостаточной жесткости деталей, снижением упругих свойств при длительной эксплуатации, короблением, непараллельностью, повреждением поверхностей фланцев и их неудовлетворительной шероховатостью, недостаточной затяжкой резьбовых соединений и ее ослаблением во время эксплуатации.

Эффективными прокладочным материалами для герметизации фланцевых соединений являются герметики - вязкотекучие материалы, которые получили наименование жидких прокладок. Однако внедрение этих материалов на ремонтных предприятиях сдерживается из-за недостаточной изученности свойств и герметизирующей способности этих материалов, отсутствия технологии герметизации. В связи с этим работа,- направленная на изучение свойств и герметизирующей способности жидких прокладок, и разработку технологического процесса герметизации фланцевых соединений с использованием герметиков, является актуальной.

Цель работы. Исследование физико-механических свойств и герметизирующей способности жидких прокладок, и разработка технологии герметизации неподвижных фланцевых соединений автогерметиком и автогер-месилом.

Объектами исследований служили полимерные покрытия, нанесенные на металлические образцы, из авгогерметика-прокладки (ТУ2384-031-05666764-96) и клея-герметика силиконового автогермесила (ТУ6-15- -1652-90), и неподвижные фланцевые соединения с жидкими прокладками из этих материалов.

Общая методика исследований включает анализ герметизирующей способности .прокладок из различных материалов; теоретические основы герметизации..неподвижных-фланцевых соединений; исследование деформа ционных свойств, термомеханических характеристик и теплостойкости жидких .прокладок; исследование герметичности неподвижных фланцевых соединений с жидкими прокладками; обработку и анализ результатов ис следований; разработку технологического процесса герметизации непод вижных фланцевых соединений и его внедрение в производство; оценку экономической эффективности разработанных предложений. При проведении- экспериментов использовались современные методы исследований, приборы и оборудование.

Научная новизна. Впервые исследованы деформационные свойства, термомеханические характеристики и теплостойкость отечественных жиа ких прокладок из автогерметика и автогермесила. Выявлены технологические факторы, оказывающие влияние на герметичность неподвижных фланцевых соединений с жидкими прокладками, определены герметизируя щие способности жидких прокладок в сравнении с прокладками из тради ционных материалов.

Практическая ценность работы. В результате выполненных исследс ваний сформулированы рекомендации по герметизации неподвижных фланцевых соединений жидкими прокладками, разработан технологический щ цесс герметизации с использованием автогерметика и автогермесила, I казаны преимущества жидких прокладок по сравнению с прокладками из традиционных материалов, дано технико-экономическое обоснование использования жидких прокладок.

Реализация результатов исследований. Технологический процесс герметизации неподвижных фланцевых соединений жидкими прокладками из автогерметика и автогермесила при ремонте двигателя УМЗ-451 вне; рен в мастерской Акционерного общества открытого типа Автоуазрем Мс ковской области.

Апробация. Основные результаты исследований доложены, обсужде! и одобрены на:

- семинаре "Информационное и методическое обеспечение оценки качества машин при изготовлении и ремонте" (пос. Челюскинский, Моско; ской области) в 1996 г.;

- научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Московского Государственного агрож женерного университета им. В.П.Горячкина в 1997 г.;

- научной конференции Московского Государственного университета природообуетройстЕа в 1997 г.;

- научной конференции Российского Государственного аграрного заочного университета в 1997 г.;

- заседании кафедры ремонта и надежности машн МГАУ им, В.П.Горяч-кина.

Публикации. По результатам исследований опубликовано три статьи и один отчет по научно-исследовательской работе.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографии и приложения.

Изложена на страницах машинописного текста, содержит ^--Ь рисунков, таблиц, библиографию из ¿Г71/ наименований и ^^приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РЖОТЫ I. Состояние вопроса, цель и задачи исследований

Фланцевые неподвижные разъемные соединения часто выполняют функции уплотнений. По конструкции такие уплотнения подразделяют на уплотнения без промежуточных элементов, герметичность которых обеспечивается за счет высококачественной обработки сопрягаемых поверхностей, и с промежуточными элементами (уплотнителями), обеспечивающими нулевой или минимальный зазор между уплотняемыми поверхностями.

Наиболее широко в качестве уплотнителей используют плоские прокладки из легко деформируемых материалов (медь, алюминий, картон, фибра, асбест, паронит, кожа, резина и др.). Однако прокладки из перечисленных материалов не обеспечивают требуемою герметичность фланцевых соединений. Число неисправностей тракторов различных марок в результате неудовлетворительной герметизации превышает 50$ от общего числа неисправностей. Наибольшее количество дефектов герметизации фланцевых соединений наблюдается у двигателей (60$) и агрегатов гидросистем (2255).

Новым направлением в области герметизации неподвижных фланцевых соединений является применение в качестве прокладочных материалов гер-метиков, которые при нанесении на сопрягаемые поверхности легко заполняют микро-, макронеровности и повревденныз участки, не требуют больших усилий со стороны болтовых соединений, обладают после вулканизации высокой механической прочностью и эластичностью, хорошо заполняет зазоры при значительной неплоскостности и непараллельности сопрягаемых поверхностей. По сравнению с традиционными прокладочными материалами герметики обеспечивают более высокую степень герметичности

неподвижных фланцевых соединений при высоких давлениях и температурах.

В настоящее время наиболее доступными для ремонтных предприяти5 сельского хозяйства являются автогерметик-прокладка и клей-герметик силиконовый автогермесил, которые в дальнейшем называем автогермети-ком и автогермесилом.

Однако недостаточная изученность свойств и герметизирующей способности этих материалов, отсутствие технологии герметизации сдерживают внедрение автогерметика и автогермесила на ремонтных предприятиях.

На основании вышеизложенного сформулированы основные задачи исследований:

- теоретически обосновать герметичность неподвижных фланцевых соединений;

- исследовать деформационные свойства, термомеханические характеристики и теплостойкость жидких прокладок;

- исследовать герметичность неподвижных фланцевых соединений с прокладками из автогерметика и автогермесила;

- определить технологические режимы герметизации неподвижных флан цевых соединений жидкими прокладками;

- разработать технологический процесс герметизации неподвижных фланцевых соединений;

- внедрить технологический процесс на ремонтных предприятиях;

- определить экономическую эффективность внедрения разработанных рекомендаций.

2. Теоретические основы герметичности неподвижных фланцевых соединений

Основным механизмом утечки рабочей жидкости через неподвижное фланцевое соединение является ее течение через неплотности (микрокг налы) меаду поверхностями уплотнителя и фланца, возникающие вследсз вие шероховатости поверхностей и наличия дефектов, температурных и силовых деформаций. Объемная утечка в микроканалах определяется по формуле

е/и

где - коэффициент формы;

£ ' - ширина микроканала, мкм -С - длина микроканала, мкм; Ар - перепад давлений, Па;

- вязкость, Па,с;

- параметр шероховатости, мкм.

Коэффициент формы характеризует проводимость микроканалов и является безразмерной функцией состояния поверхности ( , угол наклона профиля У микровыступов, направление следов обработки, наличие рисок, раковин, пор, частиц загрязнений), свойств материалов (модулей упругости, коэффициентов Пуассона) и контактного давления Цк -Кроме течения жидкости через микроканалы в фланцевых неподвижных соединениях может наблюдаться диффузионное проникновение рабочей среды. При стационарном процессе диффузии на основании первого закона Фика проникновение рабочей жидкости пропорционально градиенту концентраций веществ с1С/с{х А С/в.

С1т5 (2)

где - массовое количество проникающей жидкости, кг/с;

£ - ширина уплотнителя, и;

5 - площадь соприкосновения уплотнителя с рабочей жидкостью, м^; - функция проникаемости, м^/с.

Расход по сравнению с течением жидкости через микрока-

налы. Требуемая степень герметичности фланцевого соединения достигается при некотором минимальном значении среднего напряжения сжатия в прокладке создаваемого силовым элементом. Чрезмерно большое

же контактное давление обжатия прокладки может привести к ее излишней деформации и разрушению. Поэтому рабочий диапазон давлений должен находиться мевду^-л^и максимальным допускаемым контактным давлением [фх]' Назовем это давление давлением обжатия -

Силу затяжки фланцевых болтов для обеспечения герметичности в рабочих условиях устанавливают с некоторым запасом на потерю затяжки

Р'залЪкСЪхоЗ^-ЛЩ^р], (3)

■■де (С - коэффициент запаса, равный I. ..1,4 ; / - коэффициент осевой нагрузки;

- средний диаметр прокладки; р - давление рабочей среды. Давление рабочей среды в начале ввдавливания прокладки

л' /ил

где j? - коэффициент трения;

F"o - сила прижатия прокладки к фланцу;

- внутренний диаметр прокладки; £'кр ~ относительная деформация прокладки при Ры ; http - толщина прокладки.

При эксплуатации и хранении происходит старение прокладки, изменяются все ее первоначальные свойства.

К концу срока эксплуатации неподвижного фланцевого соединения контактное давление должно быть не менее

где кт - контактное давление при низких температурах

эксплуатации ; - коэффициент, учитывающий снижение контактного давления при низких температурах;

ÁV - коэффициент, учитывающий характер нагрузки: Кег= 1,0 - при статических нагрузках; Кб^ 0,8...0,9 - при вибрации;

0,6 - при ударных нагрузках с вибрациями ;

К$ - коэффициент, учитывающий рассеивание параметров уплотнения, равный 1,5.

3. Методы экспериментальных исследований

Деформационные свойства, термомеханические характеристики и теплостойкость жидких прокладок из автогерметика и автогермесила исследовали на модернизированном твердомере типа ТП, снабженном масляной ванной, системой нагрева и регулирования температуры с электроконтактным термометром, индикаторной головкой часового типа МИГ-I, цилиндрическими и сферическими инденторами.

Образцами для исследования служили цилиндрические стальные дис ки диаметром 30 мм и высотой 5 мм с покрытиями из аьтогерметика и автогермесила толщиной 100 мкм. Время вьщержки нанесенных покрытий при комнатной температуре составляло 0,5...24 ч. Покрытия термообр;

батывали в сушильно-стериализационном шкафу ШСС-80П с диапазоном автоматически поддерживаемых температур 50.„.200°С.

Образцы помещали в масляную ванну и термостатировали в течение 15 мин. Температуру нагрева масла устанавливали с помощью контактного термометра. Полимерное покрытие деформировали цилиндрическими и сферическими инденторами. Толщину покрытия определяли с помощью индикаторной голоеки до нагружения, после выдержки под давлением 10 МПа в течение 60 с и снятия нагрузки. Общую деформацию определяли по уравнению

(б)

где Но и. - толщина покрытия до и после нагружения. Остаточная или необратимая деформация

А{ - Ьа-Нг., (?)

где ¡72. ~ толщина покрытия после снятия нагрузки. Высокоэластическая (обратимая) деформация

Аг = ~ (8)

Способность полимерного покрытия восстанавливать исходные размеры после снятия нагрузки оценивали коэффициентом восстанавливаемости

(9)

Для определения температурного интервала использования жидких прокладок строили термомеханические кривые, представляющие из себя графики в координатах деформация-температура.

Теплостойкость жидких прокладок определяли по изменению модуля'

упругости при нагревании, который определяли по формуле Герца в МПа.

да>

где Р - нагрузка на шарик 50 Н;

А - глубина погружения шарика, мм; с[ - диаметр шарика 10 мм.

Ползучесть жидких прокладок толщиной 200 мкм исследовали на модернизированном твердомере при давлении на цилиндрический инден-тор диаметром 10 мм 10 МПа в течение 120 ч.

Герметизирующую способность жидких прокладок исследовали на установке, состоящей из манометра грузопоршневого типа МП-600 с гидропрессом и фланцевого соединения. Фланцевое соединение устанавливали на место испытываемого манометра.

В опытах использовали два фланцевых соединения: с шириной фланца 8 мм, внутренним диаметром 50 и наружным 66 м , и с шириной фланца 10 мм, внутренним .диаметром 70 и наружным 90 мм.

На поверхность одного или двух фланцев наносили жидкую прокладку. Контактное давление создавали шестью болтами М12х1,75 мм. Момент затяжки болтов изменяли от 10 до 70 Нм. Контроль момента затяжки осу ществляли динамометрическим ключом. В результате изменения момента затяжки и использования соединений с различной шириной фланцев контактное давление на жидкие прокладки изменяли от 10 до 120 МПа.

Герметизирующую способность жидких прокладок определяли при температуре 20 и Ю0°С. В последнем случае фланцевое соединение после сборки и заполнения моторным маслом нагревали в сушильно-сте-риализационном шкафу ШСС-80 в течение I ч.

Собранное и заполненное моторным маслом фланцевое соединение монтировали на установке, повышали давление до пробоя прокладки и по его величине оценивали ее герметизирующую способность.

Используемые в опытах фланцевые соединения имеют значительную жесткость. Большинство фланцевых соединений сельскохозяйственной техники имеют меньшую жёсткость. Поэтому с целью определения влияния жесткости фланцевых соединений на герметизирующую способность прокладок из герметиков и других материалов проводили опыты на соеди нении крышка клапанов-головка цилицдра двигателей Владимирского трак торного завода.

4. Результаты исследований

Исследованиями установлено, что деформационные свойства жидких прокладок зависят от времени выдержки нанесенного покрытия перед

сборкой фланцевого соединения. С увеличением времени выдержки общая и остаточная деформации снижаются, а высокоэластическая - возрастает. Зависимости общей остаточной и высокоэластической деформаций автогерметика от времени выдержки показаны на рисЛ.

ЧЛ>А

мкм &0

6 О

ЪО

20

/

V2

^-т—

3

РисЛ. Зависимости общей остаточной Л/ и высокоэластической Дг деформаций автогерметика от времени выдержки открытой поверхности: 1,2,3 - соответственно общая, остаточная и высокоэластическая деформации.

г 4- б « ю 4

Стабилизация всех видов деформаций этого герметика наступает через 6 ч. Аналогичные зависимости получены при исследовании деформационных свойств автогермесила. Однако деформационные свойства авто-гермесила стабилизируются через 8...9 ч.

Автогерметик по сравнению с автогермесилом имеет более низкую общую деформацию (87 и 94 мкм) после выдержки 0,5 ч и более высокую (40 и 35 мкм) после выдержки 12 ч. Высокоэластическая же деформация автогерметика больше при есэх исследованных выдержках. При вццержке 12 ч высокоэластическая деформация автогерметика 32 мкм, автогермеси-ла 26 мкм, т.е. превышает на 23%.

По стабилизации деформационных свойств можно судить об окончании вулканизации герметика. Термообработка образцов с покрытиями из автогерметика и автогермесила при температуре 40...120°С в течение 2 ч не приводит к существенному изменению деформационных свойств жидких прокладок. Поэтому можно считать, что автогерметик достаточно полно вулканизируется в течение 6 ч, а автогермесил в течение 8...9 ч и нет никакой необходимости термообрабатывать их перед сборкой фланцевых соединений.

Деформационные свойства жидких прокладок зависят от времени наг-ружения при одном и том же напряжении. Интенсивный рост относительных деформаций жидких прокладок при температуре 20°С и давлении 10 МПа наблюдается до времени нагружения 24 ч, а. затем снижается и при 60 ч полностью прекращается. Интенсивный рост относительных деформа-

ций жидких прокладок с периодическим нагревом в течение 8 ч до температуры 80°С наблюдается в течение первых 24 ч, а затем снижается и через 96 ч полностью прекращается.

Ползучести прокладок из автогерметика и автогермесила существенно отличаются при ввдержке под нагрузкой до 12 ч» При дальнейшем увеличении времени выдержки под нагрузкой относительные деформации при температуре 20°С отличаются на 1,7..Л,Относительные деформации с периодическим нагревом превышают относительные деформации без нагрева прокладок из автогерметика на 14$ и из автогермесила на 2156.

С возрастанием температуры нагрева до 120°С общая и остаточная деформации жидких прокладок возрастают, а высокоэластическая - снижается. Если при температуре 20°С общая, остаточная и высокоэластическая деформации автогерметика соответственно составляют 40,8, 4 и 32 мкм, автогермесила - 35,8 и 27 мкм, то при температуре нагрева 120°С они составляют первого 84, 76 и 8 мкм, второго - 88, 84 и 4 мкм. При температуре нагрева до П0°С более высокие общая и остаточная деформации у автогерметика, а выше П0°С - у автогермесила. Высокоэластическая деформация выше у автогерметика в интервале всех исследованных температур. Так, при температуре 20°С она выше на IШ, при 80°С - на 33 и при 120°С - на 100$.

Одним из основных свойств жидких прокладок, определяющих их работоспособность в качестве герметизаторов, является упругость, которую можно оценить по величине коэффициента восстанавливаемости и модулю упругости. С возрастанием температуры нагрева коэффициент восстанавливаемости снижается у обоих исследованных материалов. Если при температуре 20°С у автогерметика он составляет 80$, а у автогермесила 78%, то соответственно при температуре 80°С - 48 и 37$ и при температуре 120°С - 10 и 5$. Коэффициент восстанавливаемости автогерметика выше коэффициента восстанавливаемости автогермесила при приведенных температурах соответственно на 2,5; 29,7 и 100$, что свидетельствует о его более высоких упругих свойствах.

При температуре 20°С автогерметик имеет модуль упругости 265 МПг автогермесил - 255 МПа. С повышением температуры модуль упругости снижается^ обоих материалов. Так, при температуре 80°С модуль упругости автогерметика 202, автогермесила 180 МПа, а при температуре 120°С соответственно 100 и 80 МПа. Во всем интервале исследованных температур модуль упругости на 4...25$ выше у автогерметика. При

этом более высокие проценты соответствуют наиболее высоким температурам.

С увеличением контактного давления герметизирующая способность жидких прокладок возрастает. Так, при ширине фланцев 8 мм и контактном давлении 17,16 МПа давление пробоя прокладки из автогерметика 11,4 МПа, соответственно при контактном давлении 68,64 - 39,2 и 120, 12 - 59 МПа (рис.2).

P.Mlk

50 hO 3D га т

Рис.2. Зависимости давления пробоя Р жидкой прокладки из автогерметика (3,4) и аЕТОгер-месила (1,2) от контактного давления : 1,3 - ширина фланца 8 мм; 2,4 - ширина фланца 10 мм.

го ю .. во ¿о ■ -юо у нпл.

Контактное давление оказывает существенное влияние на герметичность фланцевых соединений с жидкими прокладками. Изменением контактного давления путем различной затяжки болтов можно регулировать давление пробоя жидких прокладок и в случае необходимости довести его до 60 МПа.

Давление пробоя жидких прокладок зависит от их толщины. Так, при толщине прокладки 30 мкм из автогерметика в соединении с шириной фланцев 8 мм давление пробоя составило 59 МПа, 52,5 мкм - 39,2 и 227,5 мш, - 11,4 МПа. Увеличение толщины прокладки'из автогермесила также приводит к снижению давления пробоя.

Различные способы подготовки поверхностей фланцев перед нанесением жидких прокладок не оказывают существенного влияния на их герметизирующие свойства. Давление пробоя прокладки из автогерметика, нанесенной на механически очищенную поверхность одного фланца шириной 8 мм, составило 39,2 МПа, на очищенную 10% раствором МС-37 при температуре 80°С, или обезжиренную бензином - 44 МПа, на смазанную моторным маслом поверхность - 38 МПа.

Жидкие прокладки менее чувствительны к непараллельностям поверхностей фланцев. Так, увеличение перекоса поверхностей фланцев шириной 10 мм с нуля до 0,5 ш приводит к снижению давления пробоя прокладок

из картона в 2,44 раза, паронита в 2,35, автогерметика в 1,51 и автс гермесила в 1,42 раза. Поэтому при сборке фланцевых соединений с использованием жидких прокладок можно увеличить допустили величину непараллельности фланцев по сравнению с существующими нормативами.

Нагрев фланцевых соединений до температуры 120°С не оказывает существенного влияния на давление пробоя жидких прокладок. При ширине фланцев 8 мм нагрев прокладки из автогерметика от 40 до 120°С при водит к повышению давления пробоя на 16%, а из автогермесила - на Ш йидкие прокладки обладают высокой теплостойкостью.

Сравнительная герметизирующая способность прокладок из различных материалов, определенная на примере соединения верхняя плита го-лоеки - крышка клапанов двигателей Владимирского тракторного завода, приведена в таблице.

Таблица

Герметизирующая способность прокладок из различных материалов

Момент гКонтакт- Материал прокладки

затяжки :ное дав-резьбового:ление, соединения; МПа Нм ; Паронит : Картон :Автогерме-:Автогерме-: :тик :сил

Давление пробоя, МПа

20°с :юо0с :20°с :Ю0°с:20°с :100о!20ос|100ос

ю 2,97 0* 0х 0х 0х 5 0 10 0

20 5,93 0 0 0х 0 8 б 12 5

30 8,91 6 10 0 5 10 10 17 9

40 11,88 8 14 3 8 15 17 20 15

50 14,85 12 20 5 15 20 28 25 24

н Утечка моторного масла без избыточного давления.

Жидкие прокладки по сравнению с прокладками из паронита и картона обладают более высокими герметизирующими способностями. При температуре 20°С прокладки из автогерметика выдерживают избыточное давление 5 МПа, а из автогермесила 10 МПа даже при затяжке резьбового соединения 10 Нм, в то время как прокладки из паронита и картона не только не вьщерживают избыточного давления, но и не обеспечивают герметичность соединения при его отсутствии. При температуре нагрева Ю0°С и контактном давлении 14,85 МПа давление пробоя прокладок из автогерметика вше паронитовых на 29%, картонных на 46, а из автогер-

месила соответственно на I? и 37%. Давление же пробоя прокладок из автогерметика превышает давление пробоя прокладок из автогермесила на Ш.

5. Внедрение результатов исследований в производство и их экономическая эффективность

Технологический процесс герметизации неподвижных фланцевых соединений жидкими прокладками из автогерметика и автогермесила при ремонте двигателя УМЗ-451 внедрен в мастерской Акционерного общества открытого типа Автоуазрем Московской области. Цена 8 замененных прокладок из традиционных материалов составляет 61000 руб. Цена жидких прокладок 7619 руб.

Сравнительный экономический эффект от внедрения технологического процесса при программе ремонта 186 двигателей ЖЗ-451 составил -22171470 руб., экономический эффект при эксплуатации одного двигателя - 105920 руб.

ВЫВОДЫ И РЩОМЕНДАЦЩ

1. Анализ литературных источников показал, что одной из распространенной неисправностью сельскохозяйственной техники является нарушение герметичности фланцевых соединений, приводящее к потере рабочих сред, ухудшению условий смазки сопрягаемых трущихся поверхностей, попаданию внутрь-агрегатов абразивных частиц, увеличению интенсивности изнашивания деталей и снижению долговечности машин, ухудшению экологической обстановки.

2. Прокладки из картона, фибры, паронита, резины и других традиционных материалов не обеспечивают требуемую герметичность фланцевых неподвижных соединений в связи с невозможностью создания высокого контактного давления из-за недостаточной жесткости деталей, неудовлетворительной микро- и макрогеометрией, непараллельностью сопрягаемых поверхностей, ослаблением затяжки резьбовых соединений и снижением упругих свойств прокладок при длительной эксплуатации.

3. Для обеспечения герметичности неподвижного фланцевого соединения к прокладке необходимо прикладывать давление обжатия с запасом на потерю затяжки фланцевых болтов, коэффициентов осевой нагрузки и внутреннего давления, с учетом старения материала прокладки, характера нагрузки и рассеивания параметров уплотнения. Для увеличения давления пробоя следует снижать толщину прокладки.

4. Деформационные свойства авгогерметика стабилизируются через

б ч, а автогермесила через 8...9 ч выдержки жидкой прокладки до сбор-

ки соединения. Термообработка жидких прокладок не приводит к заметному изменению деформационных свойств, что свидетельствует о достаточно полной вулканизации этих материалов при комнатной температуре

5. Интенсивный рост ползучести жидких прокладок наблюдается в первые 24 ч после сборки фланцевого соединения и полностью прекращу ся через 96 ч.

6. Ьдкие прокладки из автогерметика и автогермесила имеют стабильные деформационные свойства до температуры нагрева 60.,.80°С. Резкое снижение высокоэластической деформации автогерметика начинаем ся при температуре 90°С, а автогермесила - 80°С.

7. Коэффициент восстанавливаемости и модуль упругости жидких прокладок снижаются с повышением температуры нагрева. При температур 80°С коэффициент восстанавливаемости автогерметика 48$, автогермесш 37%, при Ю0°С соответственно 10 и 5$. В интервале температур 20... 120°С модуль упругости на 4...25$ выше у автогерметика.

8. Герметизирующая способность жидких прокладок зависит от контактного давления и их толщины. Изменением контактного давления путе различной затяжки болтов можно регулировать давление пробоя жидких прокладок. С увеличением толщины прокладки давление разгерметизации снижается.

9. Наибольшей герметизирующей способностью обладают жидкие прок ладки, нанесенные на обезжиренные поверхности двух фланцев. Однако давление пробоя последних превышает давление пробоя прокладок, нанесенных на поверхности механически очищенных поверхностей, только на 20,4$. Еще меньшее влияние на давление пробоя оказывает нанесение герметиков на два фланца по сравнению с их нанесением на один фланец

10. Нагрев фланцевых соединений до 120°С не оказывает существен ного влияния на герметизирующие свойства жидких прокладок.

11. Жидкие прокладки по сравнению с прокладками из паронита и картона обладают более высокими герметизирующими способностями. Они выдерживают избыточное давление рабочей среды до 10 Ша даже при контактном давлении 2,97 МПа, в то время как прокладки из картона и пар' нита не обеспечивают герметичность соединения даже без избыточного давления.

12. Технологический процесс герметизации неподвижных фланцевых соединений жидкими прокладками из автогерметика и автогермесила при ремонте двигателя УМЗ-451 внедрен в мастерской Акционерного общества открытого типа Автоуазрем Московской области. Сравнительный экономический эффект от внедрения технологического процесса при программе ремонта 186 двигателей в год составил 22171470 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Исследование основных сеойств герметик-прокладок и гермесилов.// Материалы семинара: "Информационное и методическое обеспечение оценки качества машин при изготовлении и ремонте".- М.: Информ-агротех, 1996.

2. Исследование деформационных свойств жидких прокладок. //Триботех- : ника и основы ремонта машин. - М.: МГАУ, 1996. >

3. Применение полимеров при ремонте автомобилей.// Автомобильный транспорт, № 5...6, 1997.(соавторы Курчаткин В.В., Башкирцев В.й.)

4. Прогрессивные технологии технического сервиса в агропромышленном комплексе. Отчет о научно-исследовательской работе МГАУ. Руководители работы В.В.Курчаткин, К.А.Ачкасов, - М., 1996.

Подписано в печать М.06.97. Формат

Бумага писчая Усл.-печ.л. /,0

Заказ /^ г, Тираж (СО

Ротапринт Московского государственного агроинженерного университета им.В.П.Горячкина, 127550, Москва, Тимирязевская, 58