Уплотнительные, изоляционные и обивочные материалы
При изготовлении и эксплуатации машин возникает необходимость герметизации мест соприкосновения некоторых деталей друг с другом. Кроме того, способность аккумуляторных батарей поддерживать очень большие значения силы тока (сотни ампер), а также наличие высокого напряжения в системе зажигания (20...30 кВ) предопределили высокие требования к изоляционным материалам.
Использование обивочных материалов улучшает вид кабины, салона, кузова, повышает комфортность.
Рассмотрим используемые в автомобилестроении уплотнительные, изоляционные и обивочные материалы.
Уплотнительные материалы разделяют на две группы - прокладочные и набивочные.
Прокладочные материалы используют при необходимости герметизации разъёмных частей двигателя, картеров трансмиссии и других узлов. Прокладками иногда регулируют зазоры или усилия в контактных парах.
Набивочные материалы используют для герметизации зазоров между подвижными парами деталей, а также для защиты узлов трения от пыли, грязи и воды.
Уплотнительные материалы подразделяют на бумажные, асбестовые, резиновые, войлочные, пробковые и пластмассовые. Иногда в качестве уплотнительных материалов используют мягкие материалы: алюминий, свинец и медь.
К бумажным прокладочным материалам относят собственно бумагу, картон, фибру и пергамент. Бумажные материалы толщиной до 0,5 мм и удельной массой до 250 г/м 2 условно относят к бумаге, а большей массы и толщины - к картону. Картоны различают на прокладочные, тарные, строительные, декоративные и др.
Прокладочный картон является сравнительно эластичным, маслобензостойким материалом, выпускается толщиной 0,2...1,5 мм. Поверхность листа картона должна быть ровной, а толщина - постоянной по всей площади.
В качестве заменителя прокладочного картона используют технический картон или чертёжную бумагу. Для повышения пористости их смачивают горячей водой до полного насыщения и затем высушивают. Поры заполняют пропиткой в течение 20...25 минут подогретыми до 60...70 0 С растительным маслом или олифой.
Пергамент - прозрачная масложиронепроницаемая влагостойкая бумага. Получается в результате обработки непроклеенной бумаги серной кислотой с последующей её нейтрализацией раствором щёлочи.
Фибра - прокладочный материал, получаемый при обработке непроклеенной бумаги или картона раствором хлористого цинка, что придаёт материалу высокую прочность, а также маслобензостойкость. При эксплуатации узлов необходимо иметь в виду, что высокая гигроскопичность (до 60...65%) приводит к тому, что фибра при увлажнении коробится.
Фибра выпускается нескольких марок:
ФСВ - специальная, высокопрочная (для изготовления особо прочных изделий);
ФТ - техническая, для изготовления деталей в машиностроении и приборостроении;
ФЭ - электрическая, для изготовления электроизолирующих деталей;
КГФ - касторо-глицериновая, используется в качестве уплотнительного материала, предохраняющего от течи воды, масла, керосина и бензина.
Фибру изготавливают в виде листов шириной 1,1...1,4 м и длиной 1,7...2,3 м, толщиной 0,4...25,0 мм и плотностью не менее 1100 кг/м 3 .
Общий недостаток бумажных прокладочных материалов - невысокая теплостойкость. При температурах более 130...140 0 С бумага и картон теряют гибкость, становятся хрупкими, при 180 0 С начинается обугливание (почернение), а при 240...250 0 С происходит полное разложение бумажных волокон.
Асбест - природный минерал (хризотиласбест). Имеет волокнистую структуру, способен к расщеплению (распушке) на тончайшие гибкие и прочные волокна, представляющие собой нитевидные кристаллы ромбовидной формы. Плотность кускового асбеста 2000...2500 кг/м 3 , а асбестовых изделий без наполнителей - 1000...2000 кг/м 3 . Асбест не горит, теплостоек, хороший диэлектрик. Легко выдерживает нагрев до 300 0 С, а при 386 0 С теряет адсорбированную воду, что снижает его прочность и гибкость (явление обратимое). При нагреве более 450 0 С вода теряется необратимо. Процесс заканчивается при 700...800 0 С, асбест становится непрочным, легко растирается в порошок. Прочность асбеста зависит от температуры: с 315...320 кгс/см 2 при 20 0 С до 70...80 кгс/см 2 при 600 0 С.
В зависимости от длины волокон асбест подразделяют на девять сортов с различным назначением. Так, для изготовления тканей, шнуров, нитей сальниковых набивок, изоляционной ровницы, тканых лент и тому подобных текстильных изделий применяют асбест сортов АК; 1-й, 2-й и 3-ий жёсткой текстуры и 2-й сорт полужёсткой текстуры (с длиной волокон 6...18 мм).
Для изготовления паронита, электронита, асбестового картона и асбестовой бумаги используют сорта 3-ей и 4-ой полужёсткой и мягкой текстуры.
Для производства асбестового картона и других изоляционных изделий используют 6-ой сорт асбеста (длина волокон 1...2 мм), а 7-ой и 8-ой сорта предназначают для изготовления различных асбоцементных изделий и в качестве теплоизоляционного заполнения (длина волокон не более 1 мм).
Асбест, как обладающий высокой теплостойкостью, используют в качестве уплотняющего материала, работающего при повышенных температурах (прокладки выпускного коллектора, глушителя). При использовании асбеста в качестве прокладок головок блока (цилиндров) двигателей его заключают в медную или стальную оболочку (фольгу), чтобы исключить контакт с горячими газами. Повреждение оболочки приводит к контакту, потере конституционной (входящей в состав) воды и быстрому разрушению.
Для различного вспомогательного оборудования используют асбестовый картон, асбестовые шнуры и нити, паронит, а также измельчённый асбест для теплоизоляционных работ.
Асбестовые картон и бумага служат для огнезащиты, термоизоляции, электроизоляции и уплотнения.
Картон асбестовый выпускается в виде листов толщиной 2...10 мм и размерами около одного квадратного метра. Плотность 1000...1300 кг/м 3 , коэффициент теплопроводности (для 20...100 0 С) - 0,13 ккал/м× ч× град.
Бумага асбестовая выпускается в рулонах толщиной 0,25...1,0 мм, шириной 670...1150 мм.
Паронит - прокладочный листовой материал из вальцованного асбеста с каучуковым (с серой) связующим и минеральными наполнителями в соотношении: 60...75% - 12...13%. В качестве минеральных наполнителей используют глину, полевой шпат, тальк и т. п.
Паронит применяют в качестве прокладок крышек распределительных шестерён, фланцев трубок маслоприёмника, водяного насоса, топливного отстойника и др.
Паронит выпускают следующих марок:
ПОН - общего назначения;
ПМБ - маслобензостойкий;
ПА - армированный стальной сеткой.
Толщина листов 0,4...3 мм длина - до 3 м и ширина - до 1,5 м.
Ткани асбестовые служат для теплоизоляции, изготовления огнестойкой спецодежды и одеял, сальниковых набивок, производства асботекстолита. Для повышения прочности в асбестовые ткани добавляют хлопчатобумажные волокна, армируют латунной проволокой или стеклянными нитями. Ширина асбестовых тканей 1040...1550 мм, толщина 1,2...3,8 мм.
Шнуры и нити асбестовые - служат для сальниковых набивок и теплоизоляционных обмоток. Изготовляют шнуры трёх сортов:
шнур асбестовый из скрученных асбестовых нитей;
асбопухшнур из прочёсанных асбестовых и хлопковых волокон, оплетённых асбестовыми шнурами;
шнур асбомагнезиальный с сердечником из магнезии и асбонитей, также оплетённый асбестовыми нитями (для теплоизоляции поверхностей с температурами до 550...600 0 С; коэффициент теплопроводности 0,080...0,150 ккал/м× ч× град).
Ленты асбестовые служат для тепло- и электроизоляции. Толщина 0,4...1,4 мм, ширина 13...250 мм.
Листы асбостальные служат для вырубки фасонных прокладок. Шесть марок, размеры: длина 215...875 мм, ширина 500 и толщина 1,4...1,75 мм.
Необходимо отметить, что в последнее время по соображениям снижения вредного воздействия на человека объём использования изделий из асбеста снижается.
Пробковые прокладочные материалы - получают путём прессования крупы коры пробкового дуба и применяют для уплотнения соединений, работающих при небольшом напряжении в среде воды или нефтепродуктов:
крышки клапанной коробки двигателей;
стаканов фильтров топливного насоса;
фильтра вентиляции картера;
картера двигателя;
крышки головки блока;
крышек коромысла и т. п.,
а также в качестве набивки сальника игольчатого подшипника.
Войлок прокладочный представляет собой листовой материал, изготовленный из волокон шерсти. Технический войлок подразделяют:
тонкошерстный;
полугрубошерстный;
грубошерстный.
Войлок - пористый материал, в котором воздушные поры составляют не менее 75% от объёма. Плотность войлока 200...430 кг/м 3 .
Войлок обладает высокими тепло-, звукоизолирующими и амортизирующими свойствами. Термическая же стойкость войлока не превышает 75 0 С.
Волокна шерсти войлока разрушаются от действия грибков и моли, неустойчивы против щелочей, но стойки против кислот.
Чугун.
Это нековкий сплав железа с углеродом (2,5-3,6%). Он обладает хорошими литейными качествами, низкой стоимостью, но это хрупкий материал (разрушается сразу, в пластичных материалах есть период пластических деформаций, когда можно установить момент наступления разрушения). В связи с этим чугун имеет ограниченную область применения.
Из чугуна изготавливают арматуру, кронштейны, стойки.
Серый чугун СЧ15-32 (цифры означают предел прочности при растяжении и при сжатии соответственно) используется для изготовления арматуры на сети низкого давления.
Ковкий чугун КЧ30-6 (коваться не может, но имеет повышенные пластичные свойства) используется для арматуры сетей среднего и высокого давления.
Жаростойкий чугун ЖЧ-1 используется для арматуры, работающей при температуре до 600 0 С.
Прокладочные материалы.
Их назначение – обеспечить плотность неподвижных соединений. Поэтому они:
- должны быть дешевыми и доступными (т.к. их необходимо достаточно часто заменять),
- должны быть упругими (для достижения высокой плотности соединений),
- должны иметь достаточную прочность (чтобы не разрушиться, не раздавиться и не выдавливаться при затяжке),
- должны сохранять свои физические свойства при температуре рабочей среды,
- не должны подвергаться коррозии.
Паронит используют для холодных и горячих газов с температурой до 450 0 С в газопроводах с давлением до 1,2 МПа, в установках СУГ давлением до 1,6 МПа, для нефтепродуктов.
Пластификат, фторопласт для уплотнения фланцевых соединений в газопроводах с давлением до 1,2 МПа, в установках СУГ давлением до 1,6 МПа.
Металлические кольца . Их «-» - создание необходимых усилий для достижения плотности соединений. Алюминий – для уплотнения оборудования, установок СУГ при всех давлениях, а также для сернистых газов. Медь – для уплотнения оборудования, установок СУГ.
Резина обладающая высокой морозо- и маслобензостойкостью используется для уплотнения соединений в газопроводах с давлением до 0,6 МПа.
Для придания прокладкам огнестойких свойств применяют асбест (асбестовый картон, асбестовое армированное полотно).
Льняная прядь промасленная свинцовым суриком используется для уплотнения резьбовых соединений.
Большинство конструкций газового оборудования имеет сальниковое устройство для уплотнения подвижных соединений.
Материалы сальниковых набивок должны иметь:
- высокие упругие свойства
- физическую стойкость против действия рабочей среды
- малый коэффициент трения
Для этих целей применяют: асбест в виде плетеного шнура,
пеньковый шнур,
графит,
тальк,
фторопласт и др.
(В расплавленное говяжье сало опускают шнур, кипятят 5 минут, охлаждают и обваливают в порошке графита.)
Набивочные материалы
Для обеспечения плотности отдельных узлов запорной арматуры и различных конструкций используются сальниковые набивки (ГОСТ 5152-77), рассчитанные на работу в широком диапазоне давлений и температур воды, пара, газов, горючих и агрессивных сред.
В зависимости от условий работы используются набивки 3-х видов: плетеные, скатанные и кольцевые.
Плетеные набивки изготавливаются из хлопчатобумажных, пеньковых, джутовых, льняных, асбестовых шнуров различного плетения - с сердечником, армированные или неармированные, сухие иди пропитанные антифрикционным и другими составами (тальк, графит, резина, фторопласт). Они рассчитаны на максимальную температуру 100 о С - 400 о С, давление 4,5-20 МПа и на использование в следующих средах: воздух, вода промышленная и питьевая, растворы солей, водяной пар, инертные пары и газы.
Скатанные набивки изготавливаются путем скатывания шнуров из хлопчатобумажной, прорезиненной, асбестовой ткани. Они рассчитаны на максимальную температуру 100 о С - 400 о С, давление 10-20 МПа и применение для промышленной воды и перегретого и насыщенного пара.
Кольцевые набивки представляют собой кольца цельноскатанные или разрезные многослойные фигурного сечения из асбестовой прорезиненной ткани, вулканизированные и графитизированные. Они рассчитаны на температуру 300 о С, давление 20 МПа, применяются для воздуха, промышленной воды и пара.
Графит (ГОСТ 4596-75) - кристаллическое вещество серо-стального цвета, мягкое и жирное на ощупь, производится в виде токноразмолотого порошка и в виде чешуек. Чешуйчатый графит используется для пропитки сальниковых набивок и паронитовых прокладок. Графит, замешанный на натуральной олифе, называется графитовой пастой. Данная паста применяется для смазки ниппелей и ниппельных гнезд при сборке секционных чугунных котлов.
Смазочные материалы, олифы и краски
Смазочные материалы применяются для обеспечения нормальной работы, снижения трения и предотвращения износа движущихся и вращающихся частей санитарно-технического оборудования, приборов и арматуры, в частности самосмазывающейся, а также для временной защиты металлических поверхностей от коррозии.
Смазочные материалы подразделяются на смазочные масла (жидкие материалы) и консистентные смазки.
Смазки и смазочные масла выпускаются универсального и специального назначения, при этом область и условия их применения регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями.
Масло индустриальное (веретенное) марок 12 и 20 по ГОСТ 20799-75 применяется для смазывания трущихся частей механизмов и смачивания фильтрующих поверхностей масляных фильтров. Масло компрессорное марки 12 (М) по ГОСТ 1861-73 применяется для смазывания частей компрессоров и воздуходувок. Масла висциновое и парфюмерное используются для поглощения пыли в фильтрах систем вентиляции.
Консистентные смазки (солидолы) представляют собой густую мазь и применяются в случае невозможности или затруднения подвода жидкой смазки для смазывания узлов и деталей. Эти смазки подразделяются на три вида: синтетические (из искусственных жиров), жировые (из натуральных растительных и животных жиров), эмульсионные (из масел, смешанные с канифолью). Солидолы используются для смазки шариковых и роликовых подшипников, для защиты от коррозии и для консервации обработанных металлических поверхностей. Жировой солидол марки УС по ГОСТ 1033-73 используется для смазки вентиляторов и других механизмов при температуре не более 60 о С. Графитная смазка БВН-1 по ГОСТ 5656-60 применяется для смазки сопрягаемых поверхностей стальных труб, подвергающихся в процессе эксплуатации температурным изменениям. Технический вазелин и консервационные смазки К-17 используются с целью консервации и защиты от коррозии металлических поверхностей санитарно-технического оборудования.
Назначение лакокрасочных материалов - защита изделий от коррозии и придание им декоративного вида.
К лакокрасочным материалам предъявляются следующие требования: способность прочно удерживаться на поверхности окрашиваемого изделия, наличие необходимой механической прочности, твердости и эластичности, стойкость по отношению к воздействию воды, нефтепродуктов, солнечных лучей, сохранение своих качеств при низких и высоких температурах, водонепроницаемость, способность быстро высыхать и обеспечивать требуемый цвет.
В зависимости от назначения лакокрасочные материалы разделяются на три группы: грунтовки, предназначенные для обеспечения прочной связи между окрашиваемой поверхностью и лакокрасочным покрытием; шпаклевки, предназначенные для выравнивания окрашиваемой поверхности; краски (лаки, эмали), предназначенные для образования наружного слоя покрытия.
Грунтовки представляют собой либо специально изготовляемые составы (суспензии из пигментов, растворителя и наполнителей), либо смесь краски с олифой. Грунтовка наносится тонким слоем, поэтому ее вязкость (густота) должна быть значительно ниже вязкости самого покрытия.
Шпаклевки представляют собой густую жидкость или пасту, являющуюся смесью грунтовки, растворителя, пигмента и заполнителя (мел, гипс, каолин).
Краски подразделяются на масляные краски, лаки и эмали.
Масляные краски представляют собой пасту, состоящую из красителя, небольшого количества растворителя и специальных примесей. Перед употреблением масляные краски необходимо разводить олифой или растворителем. Лаки представляют собой раствор смолы в масле или легко испаряющемся растворителе с добавлением специальных примесей. Эмали - это тонко растертые красители, разведенные на лаке.
Олифа оксоль (ГОСТ 190-68) - заменитель натуральной олифы, изготовленной уплотнением льняного масла с продуванием его воздухом в присутствии сиккатива и последующим добавлением растворителя (уайт спирита). Применяется для разведения густотертых красок.
Грунтовка ГС-2020 (ГОСТ 4056-63*) представляет собой суспензию пигментов (сурика железного и цинковых белил) и наполнителя (талька) во фталиевом лаке с добавлением растворителей, сиккатива и стабилизатора. Используется для грунтования металлических поверхностей. Пленка грунтовки устойчива к изменению температур от - 40 о С до + 60 о С. Время высыхания при температуре 100-110 о С составляет не более 35 минут, при температуре 18-23 о С - не более 48 часов. Наносится краскораспылителем, кистью, окунанием. С целью получения рабочей вязкости грунтовку разбавляют сольвентом, ксилолом или смесью одного из указанных растворителей с уайт-спиритом.
Сурик железный сухой (ГОСТ 8135-74) представляет собой естественный минеральный пигмент, состоящий в основном из окиси железа. В зависимости от назначения производится двух марок: А - для изготовления грунтовок, эмалей и масляных красок; Б - для изготовления клеевых красок, цветной асбофанеры и асбестотехнических изделий.
Краски масляные цветные густотертые (ГОСТ 8292-75) и специальные (ГОСТ 18596-73) представляют собой пасту из смеси сухих пигментов и наполнителя, затертых на натуральной олифе или ее заменителях. Применяются после разведения олифой до рабочей вязкости для покрытия наружных поверхностей изделий в целях предохранения их от коррозии и придания им отличительной окраски. Данные покрытия являются атмосферостойкими. Наносятся краскораспылителем, кистью, окунанием, струйным обливом или распылением в электростатическом поле. В последнем случае в краску добавляется уайт-спирит или скипидар. Сушка краски при температуре 18-22 о С осуществляется в течение 24 часов, при температуре 100 о С - в течение 2 часов.
Лак БТ-577 и краска БТ-177 изготавливается по ГОСТ 5631-70*. Лак БТ-577, представляющий собой раствор черных смол и растительных масел в органических летучих растворителях, используется для покрытия металлических поверхностей, а также при изготовлении краски БТ-177. Последняя является суспензией алюминиевой пудры в лаке БТ-577.
Приготовляется она непосредственно перед нанесением на поверхность путем введения 15-20% алюминиевой пудры в лак БТ-577. Краска предназначена для антикоррозионного и декоративного покрытия металлических поверхностей, на которые ее наносят при помощи краскораспылителя. Время практического высыхания при температуре 18-23 о С лака БТ-577 24 часа, краски БТ-177 - 16 часов, а при температуре 100 о С соответственно не более 20 и 30 мин. Покрытия из лака имеют пониженную атмосферостойкость, однако стойки к длительному воздействию температуры до 20 о С. Введение алюминиевой пудры повышает атмосферостойкость и теплостойкость покрытия. С целью улучшения защитных свойств рекомендуется горячая сушка.
Для разбавления олифы используется скипидар, для разбавления грунтовки и масляных красок - сольвент, уайт-спирит, ксилол.
Для обезжиривания металла перед покрытием лакокрасочным материалом рекомендуется очищать его уайт-спиритом или смесью едкого натра с тринатрийфосфатом, жидким стеклом.
Для покрытия воздуховодов систем вентиляции, функционирующих в агрессивных средах, используются перхлорвиниловые эмали, стойкие к воздействию паров кислот, щелочей и других агрессивных сред. Марки эмалей выбираются в зависимости от условий работы воздуховодов.
Применение резиновых изделий.
Виды резин.
Общие сведения о резине.
Тема 24. Резиновые и прокладочные материалы
Вопросы:
1. Резиной называют продукты химической переработки каучука и вулканизирующих веществ (сера, натрий), осуществляемой при помощи термической обработки (горячая вулканизация) или без неё (холодная вулканизация).
Основные свойства резины: эластичность, вибростойкость, повышенная химическая стойкость, газо- и водонепроницаемость, электроизоляционность.
Резиновые смеси составляют на основе каучука, массовое содержание которого в различных изделиях колеблется от 5 до 95 % смеси содержат также мягчители, наполнители, вулканизирующн вещества, противостарители, красители.
Исходные материалы для резиновых изделий. Каучук бываем натуральный и синтетический. Натуральный каучук получают из млечного сока каучукогенных растений. Синтетический каучук – вещество, по свойствам близкое к натуральному. Его получают путем синтеза органических веществ. Промышленные виды синтетического каучука, которых насчитывается несколько десятков, различают между собой как по исходному сырью и способам производства, так и по составу и физико-механическим свойствам. Производство синтетического каучука складывается из двух основных процессом: получения каучукогенов (бутадиена, стирола, хлоропрена, акрилонитрила, изобутилена и др.) и их полимеризации в каучукоподобный продукт. Сырьем для получения каучукогеиов являются нефтепродукты, природный газ, ацетилен, древесина и др. При полимеризации каучукогены из низкомолекулярных веществ превращаются и высокомолекулярные соединения с типичными для натурального каучука физико-механическими и технологическими свойствами. Производство синтетического каучука впервые в мире разработано русским химиком С. В. Лебедевым.
Синтетические каучуки (СК) подразделяются на две основные группы: СК общего назначения, применяемые в производстве изделий, с наиболее характерным свойством резины - эластичностью (массовое производство шин, конвейерных лент, амортизаторов, уплотнителей, обуви, игрушек и т. д.) и СК специального назначения, которые наряду с эластичностью должны обладать специфическими свойствами. В качестве СК общего назначения применяют в основном бутадиеновые и бутадиен-стирольные каучуки, в качестве бензо- и маслостойких – бутадиен-нитрильные, тепло- и морозостойких – кремнийорганические, износостойких – уретановые СК.
Мягчители (стеарин, олеиновая кислота) повышают пластичности сырой резины и мягкость резиновых изделий.
Наполнители повышают твердость и прочность резиновых изделий. К ним относятся сажа, оксид цинка, мел, каолин и др., а также рукавные и кордовые ткани и волокна (хлопчатобумажные, вискозные, капроновые, нейлоновые), применяется также корд из стальных проволочек.
При вулканизации линейные макромолекулы каучука взаимодействуют с вулканизатором, в результате образуется трехмерная (сшитая) сетка и каучук превращается в резину.
Основным вулканизирующим веществом для СК общего назначения, бутадиен-нитрильных и других каучуков является сера. Для вулканизации отформованные заготовки из сырой резины нагревают до температуры 140…180 °С; формование может совмещаться с нагревом.
Ускорители вулканизации (каптакс, тиурам и др.) вместе с оксидом цинка не только сокращают время вулканизации, но и обеспечивают возможность вулканизации при комнатной температуре.
Для изготовления мягкой резины (автомобильные камеры, мячи) и каучук вводят 1…3 % серы; при массовом содержании серы 4…7 % получается твердая резина. Для вулканизации кремнийорганических СК применяют пероксиды бензоила, для уретановых – изоцианиды.
Противостарители (парафин, вазелин и др.) замедляют процесс окисления каучука, повышают устойчивость и сроки службы резиновых изделий.
Изготовление резиновых изделий. Процесс складывается из приготовления резиновых смесей, вулканизации и отделки изделий.
Смешивание компонентов обеспечивает равномерное распределение в каучуке всех составных частей, оно производится на вальцах или в закрытых смесителях. Полученная сырая резина представляет собой однородную пластичную массу, которой легко придается нужная форма.
Для получения листовой резины сырую резиновую смесь обрабатывают на каландрах, рабочим органом которых являются пустотелые подогреваемые прокатные валки из отбеленного чугуна. На каландрах производится также обкладка тканей сырой резиной, сдавливание листов резины и промазанных резиной тканей, обработка пропитанного корда. Из листовой заготовки при надобности производят раскрой на резательных машинах или вырубных прессах.
Резиновые профили (трубки, шнуры) получают шприцеванием – выдавливанием сырой резины на червячном прессе через матрицу Изделия сложной формы получают методами прессования и литья под давлением
Полученные полуфабрикаты подвергают вулканизации и отделке. Плотность различных сортов резины от 0,9 до 2 г/см 3 , предел прочности при растяжении от 3 до 60 МПа, относительное удлинение 200…800 %. Следует подчеркнуть, что для каучуков и резины (а также для некоторых видов пластмасс и других материалов) характерна релаксация (ослабление) напряжений, которая возрастает с увеличением силы и скорости деформации и с повышением температуры.
2. Виды резин.
Резины подразделяются на следующие основные группы:
1) резины общего назначения (температуры эксплуатации от –50 до +150 °С) – могут работать в воде, воздухе, слабых растворах кислот и щелочей (шины, ремни, рукава, транспортные ленты, изоляция электрокабелей);
2)специальные резины:
а) теплостойкие резины – выдерживают температуру до 400°С;
б) морозостойкие резины – выдерживают температуру до –150 °С;
в) масло- и бензостойкие резины – работают в среде массе, топлива, бензина;
г) электротехнические резины – бывают диэлектрические и электропроводящие (состоят до 70 % из сажи и графита);
д) магнитные;
е) фрикционные и др.
3. В машиностроении резиновые изделия применяют для движущихся устройств (шин, приводных ремней, транспортных лент), в магистралях для транспортирования жидкостей, газов (напорные и всасывающие рукава, соединительные шланги, трубки), в качестве опор, буферов, изоляции, уплотнителей (сальники, манжеты, прокладочные пластины, кольца) и др.
4. Прокладочные материалы предназначены для создания герметичности сопрягаемых деталей с целью предохранения от попадания пыли, а также вытекания смазки, газов и др. К прокладочным материалам относятся кожа, фибра, войлок, картон, паронит, клингерит, пробка, асбометаллические прокладки и кольца, фторопласт-4.
Техническую кожу применяют для изготовления манжет и уплотнительных прокладок для насосов, компрессоров, прессов. Она хорошо сохраняется в среде бензина, масла, но имеет слабую химическую стойкость и повышенную способность к водопоглощению. В качестве заменителей кожи используют дермантин (ткань, покрытая специальной пленкой) и фибру.
Фибру прокладочную (марки ФТ) получают из специальной бумаги (типа фильтровальной), обработанной концентрированным раствором хлористого цинка. Фибра идет на изготовление уплотнительных прокладок и шайб, а специальная электротехническая фибра используется в качестве изоляционного материала.
Войлок изготовляют уплотнением шерсти. Он имеет высокие теплоизоляционные свойства. Технический войлок применяют для изготовления сальников, прокладок между металлическими поверхностями, а также для масляных фильтров.
Бумагу и картон изготовляют из дешевых сортов древесины. Их применяют в качестве электроизоляционных материалов и прокладок..
Паронит – листовой материал, изготовленный из асбеста, каучука и наполнителей. Применяют в виде уплотнительных прокладок соединений в моторах, паропроводах, гидравлических установках и других механизмах, работающих при температуре до 450 °С.
Клингерит – листовой материал, изготовляемый из асбеста, смешанного с графитом, суриком, окисью железа и каучуком. Прокладки из клингерита используют в соединениях машин, работающих при температуре до 200 °С.
Пробка изготовляется из коры пробкового или бархатного дерева и применяется в качестве изоляционных прокладок и сальников в двигателях электроустановок.
Асбометаллические прокладки и кольца применяют для уплотнения соединений металлических поверхностей, работающих при температуре до 350°С и большом давлении (прокладки головки блока в двигателях внутреннего сгорания).
Фторопласт-4 применяют для изготовления уплотнительных прокладок, манжет, сильфонов.
Электротехнические материалы. Для запитывания электро-технического оборудования, применяемого в сантехнических работах, используют различные силовые кабели.
Кабели силовые гибкие на напряжение до 220 В по ГОСТ 6731-77Е изготовляют следующих марок: РГД — с медными жилами с резиновой изоляцией; РГДО - с медными жилами с резиновой оболочкой; РГДВ - с основной жилой и изолиро-ванными вспомогательными жилами с общей резиновой изо-ляцией, обладающей защитными свойствами. Кабели приме-няют для соединения электрододержателей автоматических или полуавтоматических аппаратов с источником номиналь-ного переменного напряжения до 220 В, частотой 50 Гц или по-стоянного напряжения. Кабели предназначены для работы при температуре окружающей среды от —50 до +50 °С. Строи-тельная длина кабелей не менее 100 м.
Кабели силовые гибкие на напряжение 660 В по ГОСТ 13497-77Е выпускают следующих марок: КРПТ — с медными жилами с резиновой изоляцией в резиновой оболочке; КРПТН — с медными жилами с резиновой изоляцией в рези-новой оболочке, в резиновой маслостойкой оболочке, не рас-пространяющей горение; КРПГ — с медными жилами повы-шенной гибкости с резиновой изоляцией в резиновой оболоч-ке; КРПГН — с медными жилами повышенной гибкости с резиновой изоляцией в резиновой маслостойкой оболочке, не распространяющей горение; КРПС - с медными жилами по-вышенной гибкости с резиновой изоляцией с профилирован-ным сердечником в резиновой оболочке.
Кабели поставляют в бухтах массой бухты не более 50 кг или намотанными на деревянные барабаны.
Резинотехнические изделия. Ремни плоские приводные ткане-вые прорезиненные, используемые в электрогенераторах и элек-тронасосах, изготовляют трех типов в зависимости от назначе-ния и конструкции:
- тип А - нарезные, применяемые для малых шкивов при скоро-стях вращения более 20 м/с; изготовляются шириной 20; 25; 30; 40; 45; 50; 60; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 125; 150 мм;
- тип Б - послойно завернутые, применяемые при работе с пре-рывной нагрузкой при скоростях вращения до 20 м/с; изготов-ляются шириной 20; 25; 30; 40; 150; 200; 250 мм;
- тип В - спиральные завернутые, применяемые при работе с не-большими нагрузками при скоростях вращения до 15 м/с; из-готовляются шириной 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 80; 85; 90; 100; 125; 150 мм.
Ремни шириной до 90 мм выпускаются длиной не менее 8 м; шириной 100 мм и более — длиной не менее 20 м.
Поверхность ремней должна быть гладкой, без оголения тканевых прокладок, без узлов, торчащих нитей и расслоений, без трещин, вмятин и пузырей, язвин, рубцов и механических повреждений.
Ремни приводные клиновые по ГОСТ 1284.1-80 состоят из кордткани или кордшнура, оберточной ткани и резины, соеди-ненных в одно целое путем вулканизации.
Внутренняя длина ремня соответствует длине его внутрен-ней окружности, а расчетная - длине окружности на уровне расчетной ширины ремня, измеренной под натяжением. Предпочтительными расчетными длинами ремней являются: 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000;1120;1250; 1400;1600; 1800; 2000; 2240; 2500; 2800; 3150; 3550; 4000; 4500; 5000; 5600; 6300; 7100; 8000; 9000; 10 000; 11 200; 12 500; 14 000; 16 000 и 18 000 мм.
В эксплуатации ремни должны сохранять работоспособ-ность в интервале температур от -30 до +60 °С.
Рукава резиновые напорные с текстильным каркасом (по ГОСТ 18698-79) применяются в качестве гибких трубопрово-дов для подачи под давлением жидкостей, газов и сыпучих ма-териалов. В зависимости от назначения и условий работы эти рукава изготовляют типов: Б - для подачи бензина, керосина, нефти и минеральных масел; В - для подачи воды и слабых растворов неорганических кислот и щелочей концентрацией до 20%; ВГ —для подачи горячей воды температурой до 100 °С; Г - для подачи воздуха, кислорода, ацетилена, углекислоты, азота и других инертных газов; П - для подачи пищевых ве-ществ; Ш - для подачи растворов при штукатурных работах; Пар-1 и Пар-2 - для подачи насыщенного пара.
Резинотканевые напорные рукава внутренним (номиналь-ным) диаметром 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50 и 63 мм изготов-ляют для рабочего давления до 2,0 МПа (20 кгс/см 2); диамет-ром 80; 100; 125; 160 и 200 мм — для рабочего давления до 0,5 МПа (5 кгс/см 2).
Рукава всех типов должны быть герметичными при испыта-нии гидравлический давлением, равным удвоенному рабочему давлению, а рукава типа Г — при испытании воздушным давле-нием, равным рабочему. Рукава типов Б, В, П и Ш должны иметь не менее чем трехкратный запас прочности, а рукава ти-пов ВГ, Г, Пар-1 и Пар-2 — не менее чем пятикратный.
Рукава всех типов должны сохранять работоспособность в интервале температур от -35 до +50 °С.
Рукава резиновые для газовой сварки и резки металлов (по ГОСТ 9356-75) применяют для подачи под давлением ацети-лена, жидкого топлива и кислорода к аппаратуре для сварки и резки металлов при температуре окружающего воздуха от -35 до +70 °С и от -55 до +70 °С в районах с холодным климатом (таблица ниже).
В зависимости от назначения рукава изготовляют трех ти-пов с отличительным цветом наружного резинового слоя:
- тип I — для подачи ацетилена, бытового газа, пропана и бутана под давлением не более 0,63 МПа - красного цвета;
- тип II - для подачи жидкого топлива (бензина, керосина, уайт- спирита) под давлением не более 0,63 МПа - желтого цвета;
- тип III — для подачи кислорода под давлением не более 2,0 МПа - синего цвета.
Рукава должны иметь не менее чем трехкратный запас прочности при разрыве гидравлическим давлением. На внеш-ней поверхности рукавов не должно быть пузырей, отслоений, вмятин и других дефектов; внутренняя поверхность должна быть ровной, без складок, пузырей и т.п.
Основные параметры резиновых рукавов
Рукава пожарные напорные (по ГОСТ 472-75) из льняной пряжи сухого прядения в зависимости от дефектов делятся на первый и второй сорта.
Рукава скатываются в круги. На наружном конце каждой партии кругов ставят клеймо, на котором указываются: 1) на-именование и адрес предприятия-изготовителя; 2) внутренний диаметр, мм; 3) наименование группы рукавов; 4) длина рукава в круге, м; 5) масса круга и его номер; 6) дата изготовления ру-кава (год, месяц); 7) обозначение каждого стандарта.
Набивочные, уплотнительные и прокладочные материалы. Для производства сантехнических работ промышленностью вы-пускается ряд вспомогательных материалов, необходимых для уплотнения соединений.
Набивки сальниковые (по ГОСТ 5152-77) применяют для уплотнения сальников арматуры, насосов, машин и аппарату-ры и рассчитаны на широкий диапазон давлений и температур. Набивки, пропитанные антифрикционным составом, обетечивают смазку вращающихся валов и штоков, проходящих че-рез сальник.
Шнуры асбестовые (по ГОСТ 1779-72) с пропиткой анти-фрикционным составом или графитом, замешенным на нату-ральной олифе, применяют для набивки сальников арматуры, компенсаторов , уплотнения секций чугунных котлов, резьбо-вых соединений, а также в качестве изоляционного материала.
Картон асбестовый (по ГОСТ 2850-75) марок КАОН-1 и КАОН-2 используют как теплоизолирующий и огнезащитный материал при температуре изолируемой поверхности не более 500 °С, а также в качестве прокладочного материала для обору-дования, приборов и коммуникаций. Картон марки КАП слу-жит прокладочным материалом. Листы картона не должны иметь трещин, вдавленных мест, посторонних механических включений.
Картон прокладочный (по ГОСТ 9347-74) изготовляют в листах и рулонах плотностью 0,7-0,75 г/см 3 двух марок — А (пропитанный) толщиной 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,5 мм; Б (непропитанный) — толщиной 0,3; 0,5; 0,8,; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5 мм. Из прокладочного картона изготовляют прокладки для уплотнения фланцевых соединений трубопроводов, транспор-тирующих воду температурой до 100°С. Перед установкой про-кладки необходимо смочить в воде и проварить в натуральной олифе. Поверхность картона должна быть ровной, без короб-лений, складок, морщин, пузырей, неволокнистых включений и давленых пятен.
Пластины резиновые и резинотканевые (по ГОСТ 7338-77), применяемые для изготовления прокладок, уплотнителей кла-панов, амортизаторов и других деталей, выпускаются кислото-щелочестойкие, теплостойкие, морозостойкие и маслобензо-стойкие. Длина листов или лент пластин 0,5-10 м, ширина 200-1750 мм, толщина 0,5-50 мм. Теплостойкие резино-вые пластины остаются работоспособными при эксплуатации в среде воздуха температурой до 90 °С и в среде водяного пара температурой до 140 °С. Морозостойкие резиновые пла-стины остаются работоспособными в условиях эксплуатации при температуре до -45° С. Резиновые пластины всех типов остаются термостойкими при эксплуатации в пределах темпе-ратур от -30 до +50 °С. Листовую резиновую пластину приме-няют для изготовления фланцевых прокладок трубопроводов холодной воды. Резинотканевую пластину применяют при температуре воды до 100 °С.
Паронит (по ГОСТ 481-71) изготовляется из смеси асбе-стовых волокон, растворителя, каучука и наполнителей и вы-пускается в виде листов толщиной 0,4; 0,6; 0,8; 1,5; 2; 3; 4; 5 и 6 мм, размерами 300x400, 400x500, 500x500, 750x1000, ЮООх х1500,1500x1500 и 3000x1500 мм. Из паронита общего назначе-ния делают прокладки для фланцевых соединений трубопро-водов горячей воды и пара с температурой выше 100 °С. Перед установкой прокладки смачивают в горячей воде и смазывают графитом, замешенным на натуральной олифе. Паронит нель-зя хранить вместе (в одном помещении) с органическими рас-творителями, смазочными маслами, кислотами и другими ве-ществами, разрушающими его.
Фибра листовая (по ГОСТ 14613-69) выпускается восьми марок. Например, фибра марки ФП К (прокладочная кислоро-достойкая) изготовляется толщиной от 0,6 до 5 мм, применяет-ся в качестве прокладок для нейтральных газовых сред (кисло-рода, углекислоты и т.п.) при высоких давлениях и нормальных температурах; перед употреблением фибра должна быть тща-тельно обезжирена. Фибра марки ФТ (техническая) применя-ется в качестве уплотнителя в вентилях и кранах систем горяче-го водоснабжения.
Лен трепаный (по ГОСТ 10330-76) в виде пряди, пропитан-ной свинцовым суриком или белилами, разведенными на на-туральной олифе, применяется в качестве уплотнителя в резь-бовых соединениях трубопроводов, транспортирующих воду температурой до 105 °С.
ФУМ — фторопластовые уплотнительные материалы в виде ленты шириной 10-25 мм и толщиной 0,08-0,12 мм и шнура (для фланцевых прокладок). Ленту применяют для уплотнения резьбовых соединений трубопроводов D y < 65 мм, шнур — для Уплотнения контргаек, а также в качестве сальниковой набив-ки вентилей и кранов. Уплотнение из ФУМ водостойко и вы-держивает температуру от -60 до +200 °С.
Смоляная прядь (каболка) представляет собой обработан-ные древесной смолой лубяные волокна — отходы производст-ва волокон пеньки и льна. Выпускается прядь двух сортов: пер-вый сорт — из пенькового волокна, второй сорт — из смеси во-локон пеньки и льна. Прядь применяют для заделки раструбов чугунных и керамических труб.
Пеньковый канат (по ГОСТ 483-75), пропитанный смолой (для предохранения от гниения) или без пропитки, применяют для уплотнения раструбов чугунных и керамических труб.
Вспомогательные материалы. Олифа натуральная льняная и конопляная (по ГОСТ 7931-76) применяется для приготовле-ния суриковой замазки, разведения грунтовки и густотертых красок, а также для пропитывания картонных уплотнительных прокладок. Олифа должна храниться в плотно закрытой таре.
Олифа оксоль (по ГОСТ 190-78) в ряде случаев может слу-жить заменителем натуральной олифы. Изготовляется уплот-нением льняного масла и продуванием его воздухом в присут-ствии сиккатива с последующим добавлением растворителя (уайт-спирита).
Сурик свинцовый (по ГОСТ 19151-73) — тяжелый порошок яркого красно-оранжевого цвета, выпускается пяти марок: М-1, М-2, М-3, М-4 и М-5. Суриком, разведенным на нату-ральной олифе (2 масс. ч. сурика й 1 масс. ч. олифы), пропиты-вают льняную прядь, используемую в качестве уплотнителя в резьбовых соединениях трубопроводов отопления с темпера-турой теплоносителя до 105 °С, трубопроводов горячего водо-снабжения и газоснабжения.
Белила свинцовые густотертые (по ГОСТ 12287-77) в виде пасты из смеси свинцовых белил, тяжелого шпата и олифы или сырого льняного или подсолнечного масла выпускают трех ма-рок: МА-011, МА-011-Н-1 и МА-ОИ-Н-2. Служат для тех же целей, что и свинцовый сурик.
Белила цинковые густотертые (по ГОСТ 482-77) представ-ляют собой пасту из сухих цинковых белил (или смеси их с на-полнителем), затертых на натуральной льняной олифе или на растительных маслах с добавкой сиккатива, и выпускаются се-ми марок: ММ-00 спец., М-00, М-0, В-2-00, В-2-0, В-4-00, В-4-0. Эти белила после разведения их натуральной глифтале- вой или пентафталевой олифой до малярной консистенции применяют для окраски поверхностей. Для внутренних работ допускается разведение белил олифой оксоль.
Белила цинковые, разведенные натуральной олифой, служат для пропитывания льняной пряди, применяемой в качестве уплотнителя в резьбовых соединениях трубопроводов холод-ной воды.
Графит тигельный (по ГОСТ 4596-75) применяют как со-ставную часть сальниковых набивок и мастик при соединении труб, сборке чугунных секционных котлов, пропитке паронитовых прокладок и др.
