Применение синтетических материалов для ремонта
тепловозов
При ремонте тепловозов нормальной колеи в
депо и на ремонтных заводах широкое распространение получил эластомер
ГЭН-150 (В), изготавливаемый по техническим условиям ТУ 6-05-211-651—76.
Эластомер используют в качестве основного материала для восстановления
натягов и герметиза-ции соединений. Он состоит из бутадиеннитрильного
каучука марки СК.Н-40С и смолы ВДУ. Эластомер применяют в виде клеев,
растворов, паст, замазок с любой вязкостью, пленок с различной
твердостью и эластичностью в зависимости от добавки наполнителя и
термообработки. Предел выносливости валов, осей, восстановленных
эластомером, повышается на
40... 75 % по сравнению с прессовой посадкой без пленки. Коэффициенты
концентрации напряжений снижаются в 1,5... 2 раза, выравниваются
удельные давления, усилия напрессовки и распрессовки повышаются в 2...3
раза, причем поверхности, покрытые пленкой эластомера, до появления
коррозии и фре-тинг-коррозии работают в 1(3... 20 раз дольше, чем без
пленки. Распрессовочное усилие сопряженных деталей с применением
эластомера при температуре —50 °С в 2 раза выше, чем при комнатной
температуре. Детали с пленкой эластомера могут работать при температуре
от —20 до +145 °С. Пленка эластомера после термообработки инертна к
холодной воде, спирту, маслу, дизельному топливу, керосину, бензину и их
смесям. Герметизирующий эластомер применяют для увеличения
распрессовочных усилий при номинальных натягах, восстановления
посадочных натягов, защиты сопрягаемых поверхностей от коррозии,
предупреждения от задиров при запрессовке и распрессовке, повышения
усталостной прочности, снижения концентрации напряжений, выравнивания
давлений по периметру, уменьшения вибрационных воздействий, как
универсальный герметик и прокладочный материал; для заделки трещин в
деталях, работающих на сжатие, для склеивания металлов между собой, а
также металлов с другими материалами, для покрытия резиновых изделий и
других материалов для защиты их от воздействия агрессивной среды:
спирта, масла, бензина и т. п., для изоляционных покрытий для повышения
электрического сопротивления.
Для приготовления раствора эластомера его нарезают мелкими кусочками
(3...4 мм2) и растворяют ацетоном (ГОСТ 2603 — 71), этилацетатом или
бутилацетатом (ГОСТ8981—71), толуолом (ГОСТ 5789 — 78), растворителем
Р-4 (ГОСТ 7827 — 74), бензином (ГОСТ 5955 — 75). Для обезжиривания
деталей применяют авиационный бензин Б-70 (ГОСТ 1018 — 72) или
бензин-растворитель для резиновой промышленности БР-1 «Галоша» и БР-2
(ГОСТ 443 — 76).
Приготавливать и хранить эластомер нужно в стеклянной или металлической
посуде с плотно закрывающейся пробкой. В посуду заливают растворитель, а
затем засыпают эластомер, помешивая стеклянной или металлической
палочкой. Раствор приготавливают с условной вязкостью от 10 до 60 сСт (сСт
— сантистокс). Для прессовых ответственных соединений рекомендуется 20
сСт, для получения такой вязкости раствор эластомера готовится в
следующих соотношениях: сухой эластомер— 20 частей, ацетон — 50,
бутилацетат или этилацетат —50 и растворитель Р-4—100 частей. Лучшим
растворителем является ацетон. Рекомендуется применять 20 частей сухого
эластомера на 100 частей ацетона. Смесь в этой пропорции оставляют на
8... 10 ч для растворения эластомера. После этого раствор в течение
2...3 ч периодически взбалтывают до полной растворимости и дают
отстояться 30 мин. Приготовленный раствор следует профильтровать через
металлическую сетку, имеющую не менее 98 и не более 494 отверстий на 1
см2. Для получения раствора с большей вязкостью необходимо добавить
сухой эластомер, а с меньшей — растворитель. При длительном хранении
(5...6 сут) жидкого эластомера необходимо перед применением обязательно
проверить его вязкость.
Работы с применением эластомера ведутся, как правило, при комнатной
температуре. Для гарантированной адгезии поверхность, подготавливаемая
под эластомер, должна быть очищена до блеска, обезжирена бензином БР-1
«Галоша» или Б-70 и затем протерта ацетоном. После обезжиривания и
протирки деталь выдерживают на воздухе 5... 10 мин, а затем наносят
эластомер кистью, центробежным методом, напылением, накаткой валиком,
поливом или окунанием.
Деталь с нанесенным раствором выдерживают на воздухе не менее 20 мин без
попадания прямых солнечных лучей, затем наносят второй и третий слой.
После этого при необходимости пленку высушивают до отвердения при 120...
145 °С
30... 40 мин, пленку на деталь можно наносить и высушивать до отвердения
за 5...10 дней и более до соединения деталей. Перед соединением деталей
пленку нужно очистить бензином от загрязнений, а затем слегка протереть
салфеткой, смоченной ацетоном. Максимальная толщина пленки, которую
рекомендуется наносить на детали при прессовом соединении, не более 0,1
мм. При восстановлении детали с износом более 0,1 мм на изношенную
поверхность приклеивают эластомером фольгу или пластину толщиной до 1
мм; такой метод допускается только, если приклеенная фольга или пластина
работает на сжатие.
При соединении деталей с тепловой посадкой нагрев детали для посадки
возможно совместить с высушиванием пленки. Запрещается нагревать детали
с нанесенной пленкой в печах с открытым огнем или в ваннах с любой
жидкостью, наносить раствор на горячую деталь и на неподготовленную
поверхность.
При применении пленки эластомера чистота обработки поверхности и натяг
сопрягаемых деталей должны остаться те же, что и без пленки, но с учетом
толщины пленки. Перед соединением рекомендуется нагревать детали в
сушильном шкафу, с помощью индукционного нагревателя или другим
способом. В случае герметизации соединений детали, работающие в условиях
повышенной вибрации, следует выдерживать при температуре 120... 145°С в
течение 30 мин.
Эластомер в ремонтной практике широко применяют для посадки подшипников
качения, покрытия вкладышей подшип-ников скольжения и резиновых колец,
уплотнения выпускных коллекторов дизелей, сборки втулок цилиндров,
восстановления натягов и уменьшения зазоров во втулках, тепловой посадки
центра и зубчатых колес на колесных парах.
При использовании эластомера для восстановления натяга необходимо
тщательно следить за равномерностью нанесения пленки. При нанесении
пленки вручную нужно применять волосяную кисть, действуя ею в одном
направлении. Более надежные результаты приносит центробежная заливка
эластомера на обычном токарном станке. Для этого на станке закрепляют
устройство, в которое устанавливают подшипник, а распылитель с
дозирующим устройством зажимают в резцедержателе. При центробежном
способе необходимо обеспечить частоту вращения 1000... 1500 об/мин.
Дозирующую трубку заполняют раствором эластомера на длине равной ширине
кольца плюс
8... 10 мм. С помощью суппорта станка дозирующая трубка вводится в
устройство, при достижении 1000... 1500 об/мин она переворачивается и
эластомер поступает на восстанавливаемую поверхность; затем через 3.. .4
мин станок выключают, а деталь отправляют на тепловую обработку.
Для защиты поверхностей вкладышей подшипников и их посадочных мест от
фретинг-коррозии и для восстановления натяга эластомер наносят на
нерабочие поверхности вкладышей способом окунания, распыливания или
кистью. Вязкость эла-' стомера рекомендуется 10... 15 сСт. Вкладыши,
покрытые эластомером, укладывают на торцы в течение 1 ч для сушки, затем
снимают наплывы, подтеки раствора с торцов, боков, поверхностей трения,
отверстий для штифтов и смазки. Удалять эластомер с этих мест нужно
обязательно, чтобы исключить попадание его в масляную систему и
закупорку смазочных отверстий и фильтров.
Резиновые кольца покрывают эластомером для защиты от разрушения при
перегреве, воздействия топлива и масла. Для этого их обезжиривают в
течение 3... 5 мин сначала в сосуде с бензином БР-1 или Б-70, потом в
сосуде с ацетоном, затем трижды окунают в раствор эластомера вязкостью
50...
.. .60 сСт с часовой сушкой между окунаниями. Места посадки резиновых
колец также рекомендуется обезжирить и покрыть одним слоем эластомера.
Запрещается покрывать эластомером кольца из резины на основе
фторкаучука.
Для нанесения пленки на прокладки для уплотнения выпускных коллекторов
эластомер должен иметь вязкость 20... 25 сСт. Перед нанесением пленки
прокладки нужно обезжирить бензином и промыть ацетоном, опуская
прокладки на 5... 6 с в резервуар с раствором. После двухкратного
опускания прокладки просушивают в течение 1 ... 1,5 ч при температуре
120... 130 °С. Эту операцию повторяют трижды.
При тепловой посадке центров на оси применяют эластомер вязкостью 12...
14 сСт (4%-ный раствор эластомера), пленку
наносят краскораспылителем. Ось устанавливают в
токарный станок, а краскораспылитель закрепляют в резцедержателе
суппорта, регулируют расстояние, частоту вращения и скорость
передвижения суппорта так, чтобы получить требуемую толщину пленки
(15... 20 мкм). После этого ось сушат лампами при температуре 160 °С в
течение 30 мин. Перед насадкой центр колеса или зубчатого колеса
нагревают до температуры 250... 300 °С и насаживают.
Ремонт эпоксидными смолами. Наиболее употребительным составом является
следующий: эпоксидная смола ЭД6—100 весовых частей (в. ч.), отвердитель
— полиэтилен-полиамин или гексаметилендиамин—10 в. ч., молотая слюда 20
в. ч., пластификатор-дибутилфталат—15... 20 в. ч. Для ремонта деталей из
алюминия вместо 150 в. ч. чугунного порошка следует добавлять 20 в. ч.
алюминиевой пудры.
Для приготовления пасты эпоксидную смолу нагревают до
120... 160°С и выдерживают 5... 10 мин для удаления воды, затем вводят
пластификатор и пасту тщательно перемешивают, одновременно добавляя
наполнители. Затем смесь подогревают до 80...100°С, выдерживают 10... 15
мин и охлаждают до 20±5°С. Отвердитель холодного отверждения вводят
непосредственно перед применением, тщательно перемешивая массу. Время
использования пасты не более 30... 40 мин. Полное затвердение пасты при
температуре 20 °С проходит через 24. ..70 ч, а при прогреве до 80... 100
°С через 1 ... 5 ч. Следует учитывать, что прогревать состав открытым
огнем нельзя.
Пасты на эпоксидной основе используют для заделки трещин, раковин,
забоин, вмятин, задиров на картерах дизелей, коробок передач и т. п.
Поверхность под закладку пасты необходимо тщательно зачистить и
обезжирить. Перед ремонтом рекомендуется нагрев поверхностей до
Ю0...150°С.