Файл: Евзович В.Е. Влияние клеевых прослоек на качество ремонта шин.pdf

Другая теория объясняет повышение прочности тонких клеевых

пленок по сравнению с толстыми пленками принципом уменьшения «вероятности наличия дефектов», что подтверждено опытами опре­

деления прочности нити волокнистых материалов (хлопка, вискозы,

стеклянных волокон) в зависимости от их длины [11].

Кроме сокращения количества дефектов в клеевых прослойках с уменьшением их толщины, повышение прочности объясняется ограничением возможности деформаций, которые обычно сопровож­ дают разрушение пластических материалов, за счет уменьшения по­ перечного сечения. Повышение прочности связи объясняется также сокращением внутренних тангенциальных напряжений, которые,

возникая в клеевой пленке в результате ее усадки во время сушки

клея, препятствуют адгезии и пропорциональны толщине клеевой прослойки [11, 23].

Непосредственно при ремонте шин вопрос о влиянии толщины клеевой пленки на прочность связи начал исследоваться в связи с применением пульверизационного метода нанесения клея. Надо от­ метить, что до последнего времени в практике шиноремонтных предприятий считалось, что чем больше наносится клея на склеива­

емые поверхности, тем выше качество ремонта. На основании ряда наблюдений и специальных опытов в США, Западной Германии и некоторых других странах приходят к выводу, что и при ремонте

шин снижение толщины клеевой пленки до минимума приводит к

значительному увеличению прочности связи [24, 25, 26].

В связи с этим в процессе выполнения описываемой работы бы­

ли поставлены опыты по определению оптимальной толщины клее­ вой пленки.

Для этих целей на зашерохованные пластинки вулканизован­ ной протекторной резины и шиноремонтные материалы наносилась клеевая пленка различной толщины в лабораторных и полупроиз-

водственных условиях. Клей наносился методом пульверизации, так как этот метод обеспечивает нанесение, наиболее равномерной кле­ евой пленки любой заданной толщины.

Клей наносился с помощью пульверизационной установки фир­ мы «Ваку-Лаг» [3]. При этом заготовки модельных образцов укреп­ лялись на беговой дорожке ремонтируемой покрышки, которая по­ мещалась на вращающихся валках установки. В этом случае ими­ тировались производственные условия работы пульверизационной установки. Параллельно для выяснения влияния на прочность свя­ зи условий нанесения клеевой пленки, аналогичные опыты были вы­ полнены на специальном лабораторном стенде.

Стенд представляет собой небольшой вытяжной шкаф, обитый изнутри оцинкованным железом, оборудованный местным освеще­ нием и распылительной системой. Сжатый воздух, подаваемый к стенду от компрессора, очищается от примесей влаги, частиц масла и пыли в воздухоочистителе. Для регулировки давления воздуха и

клея установлены воздушные редукторы. Клей находится в неболь­ шом резервуаре, который помещается в герметически закрытом

25

баке. В крышке бака имеется предохранительный клапан, мано­ метр, краник для снятия давления в баке и заборная трубка, один конец которой опущен в резервуар с клеем, а второй соединен шлангом из бензостойкой резины с распылительным пистолетом.

Клей по заборной трубке и шлангу подается в клеевую камеру пи­

столета, откуда через клеевую форсунку распиливается сжатым

воздухом, который также по шлангу подводится к пистолету. Кон­ струкция пистолета позволяет регулировать величину подачи клея,

а также степень распыливания и размеры конуса распыления пу­ тем перераспределения подачи воздуха через центральные и бо­ ковые отверстия распылительной головки [3].

Рис. 12. Зависимость толщины клеевой пленки от времени ее нанесения методом пульверизации при опытных режимах распы­ ливания на лабораторном стенде (/) и на производственной установке (2)

Пистолет укрепляется неподвижно внутри вытяжного шкафа наспециальных штативах. Заготовки, предназначенные для сборки модельных образцов, располагаются прямо под пистолетом на дни­ ще вытяжного шкафа. Сушка клея и сборка модельных образцов

производится в том же шкафу.

В процессе выполнения экспериментов была отработана мето­ дика сборки образцов, выработаны режимы пульверизации клея при нанесении его на производственной установке и лабораторном стенде. При этом основной задачей являлось получение равномер­ ного слоя клея на поверхности образца любой заданной толщины,

без пузырей и других дефектов.

Для указанных режимов была определена зависимость толщины пленки после сушки клея от времени его нанесения (рис. 12). При этом толщина пленки определялась по весу сухого остатка и удель­ ному весу клеевой резины по формуле:

Р-2— вес пластинки после нанесения на нее клея и полного ис­

парения бензина, а;

27'

S — площадь поверхности резиновой пластинки, см2; I — удельный вес клеевой резины, г/см2.

Как видно из графика (см. рис. 12), толщина пленки прямо про­ порциональна времени нанесения.

На оснований полученных данных по времени пульверизации ре­ гулировалась толщина клеевой пленки при нанесении ее на заготов­

ки модельных образцов, предназначенных для испытаний на дина­

мическую прочность связи.

дит к резкому падению проч-

ности связи. Выносливость образцов снижается в несколько раз и изменяется характер их разрушения: при оптимальной толщине пленки разрушение происходит по резине, а при нанесении пленки

большей толщины — по стыку. Дальнейшее увеличение толщины клеевой пленки свыше 30—40 мк не вызывает снижения прочности связи. Очевидно, что в этом случае прочность связи определяется не силами сцепления, а прочностью самой пленки.

Уменьшение толщины пленки за пределы оптимальной величины также сопровождалось снижением прочности связи вследствие на­ рушения ее непрерывности. Более резкое падение прочности связи

■при испытаниях в полупроизводственных условиях, очевидно, объ­ ясняется некоторой загрязненностью поверхности заготовок модель­ ных образцов при нанесении на них клея, несмотря на большую тщательность выполнения эксперимента. В заводских условиях снижение прочности связи в случае нарушения непрерывности кле­ евой пленки будет еще большим.

Из изложенных в данном разделе сведений вытекают следующие практические рекомендации: в условиях производства для повыше­ ния качеетва ремонта шин необходимо наносить клей на шиноре­

монтные материалы и ремонтируемые покрышки в виде непрерыв­

ной и равномерной пленки толщиной 5—10 мк. Следует учитывать»

28

что наиболее полно обеспечить указанные требования позволяют механизированные способы нанесения клея методом пульверизации или маканием.

Влияние метода нанесения клея на прочность связи шиноремонтных

материалов с материалом покрышки

Нанесение клея на ремонтируемую шину и шиноремонтные ма­ териалы путем пульверизации сжатым воздухом впервые в произ­ водственных условиях начало применяться в США в 1952—1953 гг.

К началу 1956 г. в США 80% (8 тыс.) шиноремонтных предприятий применяли этот метод. В настоящее время этот метод широко рас­ пространился в Канаде, Южной Америке и Европе.

В СССР также осваивается этот метод нанесения клея. НИИАТом в 1957 г. была разработана технология распыливания

клея сжатым воздухом, выбран оптимальный состав резиновогоклея, определены основные конструктивные параметры оборудова­ ния [3]. Применение пульверизационного метода нанесения клея обеспечивает:

а) значительное повышение производительности труда; б) сокращение (или даже исключение) времени сушки клея, а

следовательно, и сокращение производственных площадей;

в) значительное сокращение расхода клеевой резины и бензина;,

г) повышение качества ремонта шин.

В задачу настоящего раздела входит рассмотрение методов на­ несения клея лишь с точки зрения прочности связи шиноремонтных, материалов с покрышкой.

Для этих целей перед сборкой на заготовки для модельных об­ разцов наносился саженаполненный клей кистью и на пульвериза­ ционной установке. При динамических испытаниях на многократное

сжатие модельные образцы, приготовленные с применением метода-

пульверизации, имели выносливость на 70% большую, чем образ­

цы, при изготовлении которых клей наносился с помощью кисти.

Аналогичные результаты дали и производственно-эксплуатацион­ ные испытания, описание которых представлено в специальном раз­ деле брошюры (см. ниже).

Повышение прочности связи склеенных материалов объясняется тем, что при пульверизации наносится более равномерный и более тонкий слой клея (10—12 мк вместо 100 мк). При ручной промазке кистью в производственных условиях не удается нанести достаточно тонкий слой клея, так как вследствие большой неравномерности клеевой пленки при намазке небольшого количества клея очень трудно получить непрерывную пленку.

Определение режима сушки клея

Разработка режимов пульверизации и определение оптимальной

толщины клеевой пленки вызвали необходимость изучения кинети­ ки ее сушки в зависимости от указанных факторов.

29'