ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструирование обрезиненных валов и выбор материалов из "Производство и применение резинотехнических изделий" Конструирование обрезиненных валов включает учет общих факторов, таких как место использования, условия эксплуатации, необходимые рабочие характеристики, требуемая долговечность. [c.361] Стержень конструируется в зависимости от таких факторов, как нагрузка, скорость и требуемая точность. Стержни могут быть изготовлены из бесшовной, сварной или литой трубы из мягкой стали, чугуна, нержавеющей стали, бронзы, алюминия и т. д. Однако использование труб из тянутой и мягкой стали для стержня желательно из-за простоты, с которой эти материалы могут быть склеены с резиной. [c.361] Удовлетворительно вулканизовать мягкую резину на стержне из чугуна почти невозможно, поскольку во время вулканизации образующееся тепло приводит к выходу из пористого чугуна газы, вызывая вспучивание покрытия, что ведет к преждевременным отказам при эксплуатации. Для преодоления этой проблемы перед покрытием на стержень наносится слой эбонита (вулканизованной резины). [c.361] Большинство стержней — это полые цилиндры, хотя сплошные стержни тоже не редкость. Полый цилиндр имеет на каждом конце головки, в которые устанавливаются цапфы или валы для подшипников. [c.361] При конструировании стержней необходим некоторый допуск, учет процесса обрезинивания и повторной обработки, а также условий эксплуатации. Даже при малой нагрузке в результате давления формования при вулканизации тонкий вал деформируется или изгибается из-за давления при очистке или шлифовке, что ведет к недостаточной точности. Кроме того, подготовка новой поверхности металла для повторного покрытия резиной может оказаться неосуществимой. [c.361] Большие стержни требуют отверстий, позволяющих вулканизующей среде нагревать оболочку изнутри также как и снаружи, что увеличивает эффективность вулканизации. [c.361] Для валов, работающих с тяжелой нагрузкой, с выс9кими скоростями или с тем и другим вместе, стержни обычно конструируют таким образом, чтобы водяное охлаждение использовалось для отвода тепла гистерезиса, которое генерируется, когда резина проходит через зазор валков. [c.361] Кроме обычных типов корпусов валка, существуют своеобразные конструкции. Например, валок отсасывающего пресса, используемого в бумажном производстве, обычно изготовлен из бронзы или нержавеющей стали и в поверхности металлического стержня, а позднее и в резиновом покрытии, имеет отверстия. Внутри вала предусмотрена постоянная камера всасывания, чтобы способствовать удалению воды вытягиванием ее через резиновое покрытие. [c.361] КОГО вала обычно крепит на оболочку временные заглушки, обеспечивая для покрытия вала поддержку. [c.362] После того как стержень подготовлен, на его поверхность наносится резиновое покрытие. Важно учитывать ожидаемые характеристики резинового покрытия. При этом важны следуюшие аспекты 1) стойкость к химическому воздействию 2) теплостойкость 3) физические свойства 4) твердость 5) толщина резины 6) экономические показатели. [c.362] Правильный выбор вида резины зависит от тщательного изучения химических веществ и растворителей, которые будут находиться с ней в контакте во время эксплуатации. Универсальной резины не существует. Правильный выбор резины для покрытий, которая будет обеспечивать оптимальную стойкость к химическому воздействию, бывает затруднен, поскольку на поведение резины, особенно в реальных условиях эксплуатации, влияет очень много факторов. К ним относятся характер химических веществ и растворителей, их концентрация, степень чистоты и характеристики взвешенных твердых частиц, степень и продолжительность контакта с резиновыми покрытиями, влияние химической абсорбции и набухания, влияние температуры, влияние на ингредиенты смеси и воздействие давления и механического напряжения. [c.362] Существует два основных типа коррозии полимеров 1) набухание под действием растворителя 2) химическая коррозия. [c.362] Хорошо известны три показателя растворимости — параметр растворимости, водородное связывание и дипольный момент. Они помогают прогнозировать устойчивость полимера к набуханию на основе теоретических представлений. Хотя теоретический анализ очень полезен для предварительного отбора, для принятия окончательного решения опытному составителю рецептур этого может оказаться недостаточно. Не вызывает сомнений, что для достижения оптимальных характеристик обязательным является оценка влияния на них производственных условий. [c.362] В случае набухания под действием растворителя температура испытаний может влиять как на скорость проникновения, так и на значение равновесного набухания. [c.363] Кроме того, нельзя не учитывать влияние давления и механических напряжений во время продолжительного контакта при работе с химическими веществами. Очевидно, что невозможно получить информацию об этом с помощью обычных испытаний, но исследование стойкости к химическому воздействию при статических и динамических переменных нагрузках может быть полезным. [c.363] Если в покрытии валов не может быть использован материал с более высокими характеристиками, то составление рецептур и вулканизация используемой резины может потребовать некоторых ограничений. Когда известно, что резина идеально устойчива к воздействию химического вещества, процесс составления рецептуры оказывает относительно мало влияния на конечные характеристики. При этом присутствие некоторых карбонатов (например, карбоната кальция в горячих кислых средах и силикатных наполнителей в горячих щелочах) нежелательно из-за их подверженности химическому воздействию. [c.363] Наблюдения за поведением вулканизатов при наличии в них механического напряжения в коррозийной среде показали, что при использовании наполнителей, которые увеличивают прочность и стабильность вулканизата, требуются более высокие напряжения, чтобы вызвать разрушения за заданное время. [c.363] При набухании под действием растворителей очевидно, что уменьшение количества каучука за счет увеличения других ингредиентов смеси само по себе уменьшит набухание. Максимальное количество поперечных связей для получения как можно более высокой степени вулканизации — хороший способ свести набухание и химическую коррозию к минимуму. Если первостепенным требованием является теплостойкость, необходимо применять соответствующую вулканизующую группу (отверждающуюся систему). [c.363] Пластификаторы, используемые в составе смеси, часто вымываются (выщелачиваются), находясь в контакте с органическими жидкостями. Потеря пластификаторов может изменить твердость резинового покрытия и другие физические свойства, поэтому целесообразно использовать пластификаторы, не поддающиеся извлечению. Определение изменений объема или массы и любых изменений твердости — это хороший метод оценки покрытий, которые не должны выдерживать механические напряжения, хотя дополнительные испытания прочности при растяжении очень полезны в качестве дополнительного источника информации. Испытания на набухание важно проводить до достижения равновесия, определяя соотношение площади поверхности и объема, а также температуру испытаний. [c.363] Толстое резиновое покрытие лучше выдерживает химическую коррозию и набухание, чем тонкое. При этом коррозия протекает медленнее, как только поверхность входит в контакт (в противоположность погружению всего изделия в ванну). [c.363] Вернуться к основной статье