Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Псарев Дмитрий Николаевич

Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники
<
Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Псарев Дмитрий Николаевич. Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.03 / Псарев Дмитрий Николаевич;[Место защиты: Мичуринский государственный аграрный университет].- Мичуринск, 2015.- 178 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ состояния вопроса, цель и задачи исследований 13

1.1 Технологии восстановления посадок подшипников качения в корпусных деталях полимерными материалами 13

1.2 Способы механизированного нанесения полимерных покрытий при восстановлении посадочных мест подшипников качения 24

1.3 Моделирование процессов и критерии подобия 30

1.4 Классификация полимерных материалов по обрабатываемости резанием и способы их механической обработки 36

1.5 Выводы. Цель и задачи исследований 41

2 Теоретические предпосылки комплексного формирования полимерных покрытий на наружных кольцах подшипников качения 45

2.1 Модель формирования покрытия окунанием из раствора эластомера на вращающемся наружном кольце подшипника 45

2.1.1 Потери напора потока жидкости при течении по наружной поверхности подшипника 46

2.1.2 Модель ламинарного течения потока жидкости по наружной поверхности подшипника с учетом его вращения 50

2.1.3 Анализ профиля скоростей при встречном и попутном движении потока жидкости и русла 56

2.1.4 Обоснование параметров безнапорного фрикционного движения потока жидкости 61

2.1.5 Анализ и выбор критериев подобия для моделирования процессов формирования полимерных покрытий окунанием 65

2.2 Параметры механической обработки резанием полимерных покрытий эластомеров 75

2.2.1 Обоснование геометрических параметров режущего инструмента для обработки покрытий из эластомера Ф-40 75

2.2.2 Влияние параметров режима механической обработки на качество полимерного покрытия CLASS 3 Методика экспериментальных исследований 86 CLASS

3.1 Общая методика исследований 86

3.2 Методика исследования усадки эластомера Ф-40С 88

3.3 Методика исследования параметров режима окунания деталей в раствор эластомера Ф -40С 92

3.4 Методика исследования геометрических характеристик полимерных покрытий из раствора эластомера Ф-40С 98.

3.5 Методика исследования адгезии полимерных покрытий 99

3.6 Методика исследования процесса формирования полимерных покрытий при помощи критериев подобия 103

3.7 Методика исследования усилия резания покрытий эластомера Ф-40С 104

3.8 Методика исследования влияния режима резания на шероховатость полимерного покрытия 108

3.9 Методика исследования долговечности посадок подшипников в корпусных деталях, восстановленных эластомером Ф-40С 108

4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ 112

4.1 Исследование усадки эластомера Ф-40С 112

4.2 Исследование параметров режима окунания деталей в раствор эластомера Ф-40С 113

4.3 Исследование параметров полимерных покрытий из раствора эластомера Ф-40С 115

4.3.1 Исследование геометрических характеристик полимерных покрытий 115

4.3.2 Исследование адгезии полимерных покрытий 125

4.4 Исследование процесса формирования полимерных покрытий при помощи критерия подобия 126

4.5 Исследование процесса механической обработки полимерных Покрытий 131

4.5.1 Исследование и определение оптимального угла резания эластомера Ф-40С 131

4.5.2 Исследование влияния режима резания

на шероховатость полимерного покрытия 134

4.6 Исследование долговечности посадок подшипников в корпусных деталях, восстановленных эластомером Ф-40С 139

5 Реализация результатов исследований и их технико-экономическая оценка 142

5.1 Технологические рекомендации 142

5.2 Расчет экономической эффективности технологии механизированного восстановления наружных посадочных мест подшипников качения сельскохозяйственной техники эластомером Ф-40С в ИП «Шестопалов И. А.» Добринского района Липецкой области 144

Общие выводы 153

Библиографический список 155

Способы механизированного нанесения полимерных покрытий при восстановлении посадочных мест подшипников качения

Во избежание прилипания ГЖМ к раздвижным кольцам, на последние до формования наносят масло АКЗп-6. Введенные в отверстие кольца разжимают на определенный размер, что обеспечивает калибрование полимерного покрытия. По завершении процесса отверждения ГЖМ кольца переводят в сжатое состояние и оправку выводят из отверстия.

Способ не устраняет влияние усадки на окончательный размер отверстия с полимерным покрытием. В процессе эксплуатации подшипникового узла клеевой шов нагревается до температуры 70... 90С, по этой причине полимерная матрица дополимеризуется, т.е. происходит полимеризация на большую глубину. По этой причине размер восстановленного отверстия изменяется.

При восстановлении посадок подшипников в корпусных деталях адге-зивами в качестве последних используют анаэробные герметики, акриловые клеи и композиционные материалы на их основе [67.. .73].

Основой анаэробных герметиков являются полимеризационноспособ-ные соединения акрилового ряда, как правило диметилакриловые эфиры по-лиалкиленгликолей, обладающие высокой скоростью превращения в пространственно сшитые полимеры. Анаэробные герметики имеют хорошую адгезию к черным и цветным металлам. Материалы являются реактопластами и по этой причине отличаются высокой стойкостью к действию воды, масел, топлива, органических растворителей, кислот, щелочей и других химических веществ. По завершении полимеризации анаэробные герметики сохраняют эксплуатационные свойства в диапазоне от -60 до +150С [74].

В России разработчиком и производителем анаэробных герметиков является НИИ полимеров им. Каргина. Потребителям предлагается большой ассортимент герметиков марок «Анатерм» и «Унигерм». Зарубежными поставщиками анаэробных герметиков в Россию являются фирмы «LOCTAIT» (Англия), «THREE BOND» (Япония).

Из отечественных анаэробных герметиков, для восстановления неподвижных соединений подшипников, наиболее широко известны такие гер метики как АН-6, АН-6В, АН-6К, АН-ЮЗ, УГ-7, УГ-8,УГ-11 [38, 41, 52, 53, 55, 68, 75]. Щетининым М. В. исследован акриловый клей АН-105 (ТУ 2257-445-00208947-2005), который выпускается ФГУП «НИИ полимеров» (г. Дзержинск, Нижегородской области). Клей относится к категории высокопрочных адгезивов. Материал разлит в полиэтиленовые воздухопроницаемые флаконы, массой 50; 100 или 200 г. Жизнеспособность клея до 1 года. Клей двухкомпонентный: компонент А - красного цвета, компонент Б - зеленого цвета. Вязкость материала составляет 2000...2500 МПа с, а предел прочности при отрыве - 30...35 МПа. Акриловый клей АН-105 является универсальным и предназначен для склеивания металла, стекла, многослойного стекла, керамики и пластмасс [76]. По результатам исследований разработана технология восстановления неподвижных соединений подшипников качения [56].

Исследованиями установлена высокая адгезия материала и ударная прочность клеевых соединений. При склеивании компонент А наносят на одну деталь, а компонент В на сопрягаемую, после чего осуществляют сборку неподвижного соединения.

Для восстановления посадок подшипников в корпусных деталях адге-зивами необходимы центрирующие приспособления. На рисунке 1.5 показано центрирующее приспособление для склеивания корпуса водяного насоса и подшипников 304, 305 [55, 77].

Однако при восстановлении посадок подшипников в агрегатах трансмиссии автотракторной возникает проблема с обеспечением соосности склеиваемых деталей. Достаточно сложно зафиксировать в вертикальном положении вал с подшипниками и шестернями, возникают вопросы при выбором технологических баз и др. По этой причине обеспечение соосности осей посадочных отверстий с осями подшипников в агрегатах трансмиссии - это существенная технологическая проблема, которая сдерживает развитие восстановления посадок корпусных деталей адгезивами. 1 - корпус водяного насоса; 2 - крышка приспособления; 3 - корпус приспособления; 4,5 - адгезив [55, 77]

Третий способ восстановления посадок подшипников реализован в технологии восстановления посадочных отверстий корпусных деталей герметиком 6Ф. Раствор эластомера послойно наносят кистью в виде покрытия на изношенную поверхность посадочного отверстия в корпусной детали. После нанесения покрытия, его отверждают при повышенной температуре 150С и времени выдержки в 3 ч [38].

Многолетний опыт практического применения при ремонте техники показал высокую эффективность технологии восстановления и герметика 6Ф. Восстановление посадочных отверстий под подшипники герметиком 6Ф обеспечивает многократное увеличение ресурса корпусных деталей. К недостаткам технологии можно отнести относительно не высокую точность размеров восстановленных отверстий из-за усадки полимерного материала при термической обработке, ручной способ нанесения, что обуславливает не высокую производительность процесса. Разработчиком герметика 6Ф является ОАО "НИИ пластических масс им. Г. С. Петрова" (г. Москва). Герметик 6Ф представляет собой продукт совмещения каучука марки СКН-40 и смолы ФКУ на основе замещенного фенола винилацетиленовой структуры. Эластомер поступал в реализацию в виде рулонов. До использования герметик нарезают кусочками и растворяют в ацетоне из соотношения 20 масс.ч. ацетона на 1 масс. ч. в течение суток, периодически взбалтывая емкость с раствором. Покрытия отличаются высокой адгезией к черным и цветным металлам, а также обладают химической стойкостью [48, 50, 51]. Выпуск герметика 6Ф прекращен и взамен разработчик выпустил его аналог - лак Ф-40. Отличие в агрегатном состоянии. Лак Ф-40С выпускается в виде готового к применению раствора. Это значительно упрощает использование материала при восстановлении.

Лак Ф-40 (ТУ 6-06-246-92) представляет собой раствор композиции каучука и модифицированной фенольной смолы в органическом растворителе [78]. Эластомер для реализации разливают в виде раствора в пластиковые емкости различного объема. В настоящее выпуск эластомера Ф-40 прекращен и выпускается опытными партиями его модификация Ф-40С.

Наиболее технологичным является способ восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях, основанный на нанесении полимерного покрытия на изношенную поверхность отверстий. Однако существующие технологии предусматривают ручное нанесение материала и не исключают усадку полимерного материала при отверждении, что обуславливает не высокую точность размеров восстановленных отверстий.

Потери напора потока жидкости при течении по наружной поверхности подшипника

При размещении т. А со значением — - 0,75 (рисунок 2.10) т. А смещается вниз также по параболе скорости &z. При уменьшении высоты потока 0,75 над т. А будет движение слоя жидкости толщиной около 0,17 от а высоты а. Условия для полимеризации слоя можно считать благоприятными, т.к. т. А находится в приповерхностных слоях потока, что обеспечит интенсивное испарение растворителя и, соответственно полимеризацию эластомера. Вероятность стекания раствора в поверхности подшипника в третьем

квадранте исключена, т.к. скорость и для этого профиля скорости &z имеет соотношение и = 3,81$, т.е. скорость движения русла и в 3,81 раз должна превышать скорость 3. Живое сечение потока будет иметь минимальный размер.

Однако не следует назначать очень высокие значения скорости движения русла, т.е. частоты вращения подшипника, т.к. при частоте вращения п 20 мин"1 имеет место сброс раствора полимерного материала с поверхности подшипника под действием центробежной силы [38].

При получении формул (2.21) и (2.22) было принято допущение, что наружное кольцо на участках первого и четвертого квадрантов представляет собой брус прямоугольного сечения и малой кривизны. Очевидно, что это допущение будет вносить погрешность в результаты расчетов по формулам (2.21) и (2.22). Необходимо экспериментально проверить корректность формулы (2.22) и внести в нее поправочный коэффициент М„.

Моделирование процессов движения реальных жидкостей выполняют с применением теории гидродинамического подобия. Гидродинамическое подобие подразумевает: геометрическое, кинематическое и динамическое подобие процессов модели и натуры.

Геометрическое подобие имеет место при пропорциональности сходственных размеров и равенстве соответствующих углов русел или каналов. Отношение сходственных размеров (например, гидравлических радиусов или диаметров) подобных русел 1 и 2 называют линейным масштабом [94]

Кинематическое подобие имеет место при пропорциональности местных скоростей в сходственных точках и равенстве углов, характеризующих направление этих скоростей [96] kn

Динамическое подобие имеет место при пропорциональности сил, действующих на сходственные объемы в кинематически подобных потоках и равенстве углов, характеризующих направление этих сил. Соблюдение пропорциональности всех сил означает полное гидродинамическое подобие, однако это условие в большинстве случаев выполнить невозможно. Поэтому исследователи ограничиваются неполным подобием, при котором имеет место пропорциональность основных сил: силы давления, вязкости и силы инерции.

В соответствии с первой теоремой подобия, у подобных явлений можно найти определенные сочетания параметров, которые называются критериями подобия и имеют одинаковое значение [83]. Критерии подобия, как правило, представляют в виде безразмерных соотношений.

Если на жидкость действуют силы инерции и давления, гидродинамическое подобие геометрически подобных потоков будет иметь место при равенстве безразмерного критерия подобия - числа Эйлера

Если на жидкость действуют силы тяжести, инерции и давления, то гидродинамическое подобие геометрически подобных потоков будет иметь место при равенстве безразмерного критерия подобия - числа Фруда.

Проанализировав критерии подобия (2.26)...(2.29) пришли к выводу, что критерий подобия - число Рейнольдса Re наиболее полно отражает параметры исследуемого процесса формирования полимерного покрытия из раствора эластомера.

Например, необходимо определить параметры формирования равномерного покрытия из раствора нового, ранее не исследованного, полимерного материала. Формула (2.21) для определения линейной скорости движения русла (аналога частоты вращения наружного кольца подшипника) учитывает типоразмер подшипника, динамическую вязкость раствора полимера и толщину наносимого покрытия. Очевидно, что с изменением вязкости жидкости условия формирования покрытия изменятся. По этой причине оптимальная толщина покрытия, при которой формируется наиболее равномерное покрытие, тоже будет другой. Чтобы определить ее для нового полимерного материала нами рекомендуется использовать безразмерный критерий подобия -число Рейнольдса. Для этого анализируются оптимальные параметры известного (ранее исследованного) полимерного материала, при которых формируется наиболее равномерное покрытие, и рассчитывается по формуле число Рейнольдса. В соответствии с формулой (2.28) и второй теоремой подобия можно определить по вязкости нового материала его оптимальную толщину, при которой формируется наиболее равномерное покрытие, а затем скорость вращения подшипника, при которой обеспечивается оптимальная толщина покрытия.

Методика исследования параметров режима окунания деталей в раствор эластомера Ф

Образцы для исследования усадки представляли собой отвержденные пленки, нанесенные на подложку, из растворов эластомера вязкостью v= 3157; 329 и 160 мм2/с. Форма пленок прямоугольная, размеры 60 х 15 мм.

Подложка представляет собой пластину из фторопласта 4. Размеры подложки 200x160x4 мм. На подложку накладывали рамку-трафарет, изготовленную из листа оцинкованного толщиной 0,5 мм, стали 08пс (ГОСТ 14918-80). Размеры рамки-трафарета 180x140x0,5 мм. В рамке-трафарете прорезаны пять окон размерами 62x17 мм.

Окна в рамке-трафарете послойно заполняли раствором эластомера Ф-40С, используя кисть волосяную №3 «Пони». Каждый слой покрытия просущивали в течение 10 мин при температуре 23С. По завершении заполнения окон рамки-трафарета эластомером Ф-40С, для обеспечения равноолщинности пленок, поверхность покрытий формовали фторопластовой пластиной размерами 150 x50 мм. Образцы отверждали при температуре 23 С в течение 24 ч, после чего пленки вырезали лезвием из рамки-трафарета. Предельное отклонение размеров пленок по длине и ширине не превышало ±0,1 мм.

Толщину пленок измеряли в трехкратной повторности рычажной скобой повышенной точности СРП- 25 (ГОСТ 11098-75) с ценой деления 0,001 мм. Усадку материала У рассчитывали по формуле

Для исследования параметров режима окунания деталей в раствор эластомера Ф-40С разработана лабораторная установка для нанесения на подшипники покрытий из раствора эластомера Ф-40С (рисунок 3.4). Установка смонтирована на базе токарного станка 1К62 и включает в себя центрирующую сборочную оправку 1, ванночку для полимерного раствора 2 и стойку магнитную 3.

Ванночку для полимерного раствора изготовили из листа Ст. 3, толщиной 2,0 мм. Первоначально изготовили развертку ванночки, затем края ванночки загнули и соединили между собой газовой сваркой.

Стойка магнитная МВ-В предназначена для крепления ванночки и ее перемещения по высоте при окунании подшипников качения в полимерный раствор (рисунок 3.5). Крепится стойка МВ-В магнитом к основанию суппорта токарно-винторезного станка 1К62.

Центрирующая сборочная оправка служит для центрирования и сборки подшипников (рисунок 3.6). Рисунок 3.4 - Лабораторная установка для нанесения полимерных покрытий

В собранном виде она вставляется в патрон токарного станка, который вращает ее при нанесении полимерного покрытия. Оправка состоит из полого вала 1 хвостовик, которого крепится в патроне токарного станка, болта стяжного 2, который вставляется в отверстия вала, поджимной гайки 3, стягивающей три центрирующих валика 4 на валу. Левая и правая крайние ступени центрирующего вала входят по переходной посадке во внутренние кольца смежных подшипников на половину ширины посадочного места, обеспечивая тем самым центрирование подшипников.

Токарно-винторезный станок 1К62 оснащен преобразователем частоты общепромышленного применения EI-7011 компании ВЕСПЕР (рисунок 3.12). Модернизация привода позволяет бесступенчато регулировать частоту вращения шпинделя от 0 мин"1. Первоначально крепили ванночку в магнитной стойке на необходимой высоте (высота должна обеспечивать погружение подшипников в полимерный раствор на глубину 2 мм). Ф6

Количество оборотов подшипников в ванночке с полимерным раствором составляло N06 = 1; 2; 3; 4; 5 и 6. Через заданное количество оборотов подшипников в ванночке с полимерным раствором, ванночку опускали и продолжали вращение в течение 10 мин при температуре 23С. В заключении вращение шпинделя прекращали, центрирующую сборочную оправку с подшипниками вынимали из патрона и разбирали. Подшипники с полимерным покрытием выдерживали в течение 24 ч при температуре 23С, после чего в трехкратной повторности рычажной скобой СР-100 (ГОСТ 11098-75) с ценой деления 0,002 мм измеряли диаметр, рассчитывали толщину полимерного покрытия и ее среднее значение. Значение усадки У определяли по формуле (3.1).

Для эксперимента использовали растворы эластомера Ф-40С различной вязкости: v = 3157; 329 и 160 мм2/с. При исследовании зависимости толщины покрытия от количества нанесенных слоев раствора эластомера Ф-40С образцами являлись пленки, изготовленные по методике, описанной в разделе 3.1.

Отличие заключается в том, что окна в рамке-трафарете не заполняли полностью по высоте, а наносили фиксированное количество слоев: 3...4.

Толщину пленок измеряли в трехкратной повторности рычажной скобой повышенной точности СРП- 25 (ГОСТ 11098-75) с ценой деления 0,001 мм. Исследования зависимости толщины покрытия от частоты вращения подшипника проводили на лабораторной установке, описанной в разделе 3.3 (рисунок 3.4).

Исследование параметров полимерных покрытий из раствора эластомера Ф-40С

При частоте вращения n = 2 мин"1 имеют место незначительные подтекания полимерного раствора в четвертом квадранте окружности подшипника. Неравномерность покрытия по толщине и длине меньше, овальность покрытия снизилась в 1,12 раза, конусность 1,19 раза и составляют: Оп = 0,033 мм, Кп = 0,016 мм.

При оптимальной частоте вращения подшипника n = 3 мин"1 подтекания полимерного раствора отсутствуют и овальность имеет минимальное значение Оп= 0,028 мм, что в 1,18 и 1,32 раза меньше овальности покрытий, нанесенных при n = 2 и 1 мин"1, соответственно. Конусность также имеет минимальное значение Кп = 0,011 мм, что в 1,45 и 1,73 раза меньше конусности покрытий, нанесенных при n = 2 и 1 мин"1, соответственно.

С увеличением частоты вращения подшипника до n = 3,5 и 4,0 мин"1 условия равномерного распределения полимерного раствора по поверхности подшипника ухудшаются. Скорость безнапорного движения нижних слоев потока полимерного раствора превышает скорость верхних слоев движущихся в противоположном направлении под действием геометрического напора. По этой причине овальность покрытия увеличилась до Оп= 0,029 и 0,030 мм, а конусность до Кп = 0,012 и 0,014 мм при частоте вращения подшипника n = 3,5 и 4,0 мин"1 соответственно.

Поэтому для обеспечения равномерной толщины полимерного покрытия из раствора эластомера Ф-40С вязкостью 3157 мм2/с формирование покрытия следует проводить при частоте вращения подшипника n = 3 мин"1.

Подобный характер имеют зависимости овальности Оп и конусности покрытия Кп, нанесенного из раствора эластомера Ф-40С вязкостью 329 мм2/с, при увеличении частоты вращения подшипника п (рисунки 4.5, б) и 4.6, б). При частоте вращения n = 2 мин"1, как упоминалось ранее, имеет место подтекание полимерного раствора с поверхности наружного кольца подшипника. Поэтому покрытие отличается значительной неравномерностью по толщине. Овальность и конусность покрытия имеют максимальные значения: On = 0,03 мм, Кп = 0,016 мм.

При частоте вращения n = 3,5 мин"1 также имеет место подтекание полимерного раствора, но уже в меньшей степени. Неравномерность покрытия по толщине меньше, овальность покрытия снизилась в 1,2 раза, конусность 1,23 раза и составляют: Оп = 0,025 мм, Кп = 0,013 мм.

При оптимальной частоте вращения подшипника n = 6,5 мин"1 подтекания полимерного раствора отсутствуют и овальность имеет минимальное значение Оп= 0,020 мм, что в 1,25 и 1,5 раза меньше овальности покрытий, нанесенных при n = 3,5 и 2 мин"1, соответственно. Конусность также имеет минимальное значение Кп = 0,009 мм, что в 1,4 и 1,78 раза меньше конусности покрытий, нанесенных при n = 3,5 и 2, соответственно.

С увеличением частоты вращения подшипника до n = 8 и 10,0 мин"1 условия равномерного распределения полимерного раствора по поверхности подшипника ухудшаются. По причинам изложенным выше, овальность покрытия увеличилась до Оп = 0,021 и 0,023 мм, а конусность до Кп = 0,010 и 0,011 мм при частоте вращения подшипника n = 8,0 и 10,0 мин"1 соответственно.

Поэтому для обеспечения равномерной толщины полимерного покрытия из раствора эластомера Ф-40С вязкостью 329 мм2/с формирование покрытия следует проводить при частоте вращения подшипника n = 6,5 мин"1.

Как следует из рисунков 4.5, б) и 4.6, б) покрытие, нанесенное из раствора эластомера Ф-40С вязкостью 160 мм2/с имеет наиболее равномерное покрытие, минимальную овальность и конусность. Однако и здесь при недостаточной частоте вращения n = 3,5 мин"1, как упоминалось ранее, имеет место подтекание полимерного раствора с поверхности наружного кольца подшипника. Овальность и конусность покрытия имеют максимальные значения: Оп = 0,027 мм, Кп = 0,012 мм.

При частоте вращения n = 5 мин"1 также имеет место подтекание полимерного раствора. Неравномерность покрытия по толщине и длине меньше, овальность покрытия снизилась в 1,3 раза, конусность 1,5 раза и составляют: Оп = 0,21 мм, Кп = 0,008 мм.

При оптимальной частоте вращения подшипника n = 7,5 мин"1 подтекания полимерного раствора отсутствуют и овальность имеет минимальное значение Оп = 0,010 мм, что в 2,1 и 2,7 раза меньше овальности покрытий, нанесенных при n = 5 и 3,5 мин"1, соответственно. Конусность также имеет минимальное значение Кп = 0,005 мм, что в 1,6 и 2,4 раза меньше конусности покрытий, нанесенных при n = 5,0 и 3,5 соответственно.

С увеличением частоты вращения подшипника доп=10и12 мин"1 условия равномерного распределения полимерного раствора по поверхности подшипника ухудшаются. По причинам изложенным выше, овальность покрытия увеличилась до Оп= 0,012 и 0, 0,014 мм, а конусность до Кп = 0,006 и 0,007 мм при частоте вращения подшипника n = 10 и 12 мин"1 соответственно.

Поэтому для обеспечения равномерной толщины полимерного покрытия из раствора эластомера Ф-40С вязкостью 160 мм2/с формирование покрытия следует проводить при частоте вращения подшипника n = 7,5 мин"1.

Сравнив фактические значения оптимальной частоты вращения с расчетными, полученными по формуле (2.22), получили значение поправочного коэффициентами = 10. 1. Чтобы получить полимерное покрытие достаточной толщины для восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях, следует нанести четыре слоя из раствора эластомера Ф-40С вязкостью V = 160 мм2/с, три слоя раствора эластомера Ф-40С вязкостью V = 329 мм2/с или два слоя раствора эластомера Ф-40С вязкостью 3157 мм2/с. 2. Определена оптимальная скорость вращения подшипников при которой формируется полимерное покрытие максимальной толщины и с минимальными отклонениями по размерам: при нанесении покрытий из раствора эластомера Ф-40С вязкостью V = 160; 329 и 3157 мм2/с рекомендуется частота вращения подшипника n = 7,5; 6,5 и 3,0 мин"1. Значение поправочного коэффициента в формуле (2.22) составляет Мп = 10.

Адгезия полимерного покрытия играет важное значение в обеспечении высокой долговечности восстановленной посадки подшипника, так как препятствует отслаиванию покрытия при эксплуатационных нагрузках.

На рисунке 4.7 показаны результаты исследования адгезии полимерных покрытий, нанесенных из раствора эластомера Ф-40С вязкостью У = 160; 329 и 3157 мм2/с.

Как следует из рисунка минимальную адгезию F = 3,32 кН/м имеет покрытие из раствора эластомера Ф-40С вязкостью У = 3157 мм2/с. Покрытие из раствора эластомера Ф-40С вязкостью У = 329 мм2/с имеет более высокую адгезию F = 7,18 кН/м, что в 2,16 раза превышает предыдущий показатель. Максимальную адгезию F = 10,1 кН/м имеет покрытие из раствора эластомера Ф-40С вязкостью V = 160 мм2/с, что в 1,4 и 3,1 раза выше адгезии покрытий, нанесенных из раствора эластомера Ф-40С вязкостью У = 329 и 3157 мм2/с. Адгезия определяется в значительной мере смачиваемостью, которая существенным образом зависит от вязкости полимерного материала. По этой причине наиболее высокую адгезию имеет покрытие, нанесенное из раствора эластомера Ф-40С вязкостью V = 160 мм2/с.

Похожие диссертации на Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок корпусных деталей сельскохозяйственной техники