Файл: Пластмассы заменяют металлы..pdf

ромовые детали, имеющие различную скорость вра­ щения или перемещения, даже если скорость и на­ грузки очень малы. Детали свариваются друг с дру­ гом за счет тепла трения, а затем ломаются.

Термообработка капроновых деталей кипячением

Р и с. 5. График определения усадки при отливке капроновых втулок при толщине стенок свыше 10 мм

в воде для выравнивания структуры незначительно влияет на их свойства. Избыток влаги (5-|-8%),полу‘ ченный деталями при кипячении, повышает их эла­ стичность и удельную ударную вязкость на короткий промежуток времени. При отдаче избытка влаги в ат­ мосферу свойства отливок и размеры стабилизируют­ ся. Кипячение отливок в воде зачастую приводит к

13

растрескиванию деталей за счет «вымывания» моно­ мера, особенно при сырье плохого качества.

Структуру, а следовательно, и свойства отливок на Уралхиммаше изменяют н другими методами. Напри­ мер, если нужно повысить упругость и прочность де­ тали на удар, то литье производят в холодную форму, из-за чего материал отливки получается преимущест­ венно аморфного строения. При литье же в нагретые формы материал получается с большим содержанием кристаллической фазы, с более высокой твердостью и износоустойчивостью. Для выравнивания кристалли­ ческой структуры отливку рекомендуется выдержи­ вать в масляной ванне при температуре + 150-^180° С в течение 10—30 минут.

Практика показывает, что нельзя применять кап­ роновые втулки при скоростях вращения свыше 300 об/мин (для средних диаметров) и усилиях боль­ ше 100 кг/см2.

Для изготовления различных деталей, комплектую­ щих химическое оборудование, применяется полиэти­ лен низкой плотности марок: ПЭ-500, ПЭ-450, ПЭ-300, ПЭ-150, изготавливаемый в виде гранул, труб, полос, а также полиэтилен высокой плотности, выпускаемый химической промышленностью в виде гранул марок Л (литьевой), П (прессовый) и в виде порошка марки Н для нанесения покрытий.

Полиэтилен — весьма перспективный материал в химическом машиностроении, так как относительно ле­ гок в переработке, а по антикоррозионным свойствам он уступает лишь фторопластам, обладая высокой устойчивостью к действию кислот, щелочей <н раство­ рителей.

14

За последние годы Урал.химмашзавйД освоил Ме­ тод изготовления прокладок из фторопласта-4 любого диаметра п сечения. Этот материал также идет для уплотнительных набивок в сальниковых соединениях

За последнее время на Уралхиммашзаводе дета­ ли, которые раньше изготовлялись из текстолита ме­ тодом механической обработки, все больше заменяют­ ся волокнитовыми.

Для придания большей кислотостойкое™ волокнитовое сырье дополнительно пропитывают феноло-фор- мальдегидными смолами, а иногда еще и поверхность готовой детали покрывают бакелитовой смолой с по­ следующей ее полимеризацией. Волокнитовые детали получают прессованием в формах на гидравлических прессах.

Из волокнита изготавливают крышки, шкивы, кор­ пусные детали насосов, корпуса подшипников, рабо­ тающих в кислых средах. Примеры таких деталей по­ казаны на рис. 6 и 7.'

Пластмассы применяются в различных конструк­ циях центробежных насосов. На рис. 8 изображен центробежный насос, изготавливаемый из волокнита на Полевском криолитовом заводе. Эти насосы пред­ назначены для перекачки слабых кислот и водных растворов их солей при температуре до +50°С.

Свердловский насосный завод совместно с научно: исследовательским проектно-технологическим инсти­ тутом машиностроения (СвердНИПТИмаш) и Ниж­ не-Тагильским заводом пластмасс наладил производ-

15

Г* •

Р и с. 6. Детали химического оборудования из волокнитаУй

ство комбинированных насосов типа ЗХ-9 и 4Х-12, где детали проточной части (корпус, лопастное колесо, всасывающий штуцер), станина и вал делаются из чер­ ных металлов, а детали привода-полумуфты, крышки подшипников, маслоотражатель и другие — из волокнита и пресспорошков. На рис. 9 показаны детали на­ соса 4Х-12 (полумуфта привода и крышка подшипни­ ка из волокнита), которые поставляет Нижне-Тагиль­ ский завод пластмасс. Замена семи наименований деталей лишь на двух типах насосов ЗХ-9 и 4Х-12 дала годовую экономию 10 тонн металла. Применение этих деталей для всех насосов позволит ежегодно экоио-

16

Р и с . 7. Корпус подшипника из волокнита

мить 67 тысяч рублей. При этом высвобождаются про­ изводственные площади, достаточные для выпуска до­ полнительно тысячи насосов.

Весьма перспективно применение пластмасс и для деталей проточной части центробежных насосов. Свердловский насосный завод совместно с институтом Ур.алВИГМ разработал конструкцию насосав 2Х-9П и 1.5Х-6П, у которых детали проточной части выполне­ ны изстеклопластика с полиэтиленовым покрытием. Освоение производства этих насосов позволит за­ воду повысить их коэффициент полезного действия (КПД) на 8—10 проц., в полтора раза увеличить долговечность и экономить ежегодно на каждой тыся-

че насосов 400 тони никелемолибденовых нержавею­ щих сталей.

Применение пластических масс в конструкциях й узлах подъемно-транспортных машин: ручных, элек­ трических и пневматических талях, ленточных стацио­ нарных конвейерах, кранах, лифтах, экскаваторах — снижает вес движущихся органов машин и трудоем-

18

кость их изготовления. Кроме того, применение пласт­ масс дает значительную экономию цветных и черных металлов, особенно в производстве таких массовых изделии, как конвейеры и тали.

Р и с . 9. Детали центробежного насоса 4 x 1 2 из волокнита:

а — полумуфта привода, б — крышка подшипника

Полевской машиностроительный завод совместно с институтом СвердНИПТИмаш и Нижне-Тагильским заводом пластмасс освоил производство ряда деталей (стаканы, лабиринтные уплотнения) роликов ленточ­ ных транспортеров В-400, В-500, В-650 из волокнита взамен чугуна (рис. 10). В качестве промышленного образца Полевскому заводу был рекомендован для освоения чугунный стакан роликоопоры, получаемый методом литья в кокиль или землю с последующей ме­ ханической обработкой посадочных мест. Трудоем­ кость изготовления стакана из чугуна (включая от-

Р и с . 10. Узел лабиринтного уплотнения ролика ленточного транспортера:

1 —стакан; 2 — втулка лабиринтная; 3 — втулка лабиринтная; 4 — труба ролика

ливку и механическую обработку)— 0,27 часа, при­ чем, большая часть технологического времени (75%) падает на механическую обработку. Вес отливки — 1,48 кг, чистый вес — 1,1 кг, т. е. коэффициент исполь­ зования материала равен 0,74.

Применение волокнита вместо чугуна для этой де­ тали позволило снизить вес стакана роликоопоры в

20

пять раз и повысить коэффициент использования ма­ териала до 0,95. Трудоемкость изготовления пласт­ массовых стаканов снизилась более чем в два раза, так как отпали операции механической обработки на­ ружной и внутренней поверхности торца. Обработка пластмассовых стаканов включает только снятие фа­ сок и развертывание отверстия под подшипник.

Стаканы нзволокнита обладают нужными качест­ вами: достаточной ударной вязкостью, прочностью, водо- и маслостойкостыо. Кроме того, более высокая демпфирующая способность пластмасс позволяет сни­ зить ударные нагрузки на подшипники, а следователь­ но, и увеличить срок их службы! Высокая техно­ логичность переработки пластмасс дает возможность значительно сократить станочный парк и резко уве­ личить объем производства на существующих произ­ водственных площадях.

При изготовлении втулок лабиринтного уплотне­ ния из чугуна механической обработкой отрезным рез­ цом весьма трудно получить малые зазоры в лабирин­ те. При износе резца размеры канавки значительно изменяются, что не может дать доброкачественного уплотнения. При изготовлении лабиринтных уплотне­ ний из пластмассы возможно уменьшение радиального зазора в два раза, а следовательно, и повышение ко­ эффициента сопротивления лабиринта, что увеличи­ вает надежность работы и долговечность подшипни­ кового узла рол'икоопоры. Это имеет большое значе­ ние, так как известно, что одной из причин выхода из строя ленточных конвейеров является загрязнение и заклинивание подшипников в роликоопоре.

Применение волокнита для лабиринтных уплотне­

21

ний можно рассматривать лишь как первый этап ра­ боты. В дальнейшем намечено создать новые конструк­ ции уплотнений из недефпцитных, термопластичных полимерных материалов, перерабатываемых эффек­ тивным методом литья под давлением.

Значительный интерес представляет конструкция цельнопластмассовых роликоопор конвейеров, где труба ролика изготовляется методом штрангпрессования из термореактивных материалов либо из стекло­ ткани на .полиэфирной связке. Создана конструкция цельного пластмассового ролика из двух и более «полуроликов», где стакан и труба представляют одно це­ лое. Опытный конвейер со стаканом и лабиринтовыми уплотнениями из волокнита успешно прошел полутора­ годовые промышленные испытания в чугунолитей­ ном цехе Полевского завода. Новые детали приняты к серийному производству.

Изготовление стаканов, лабиринтных уплотнений из волокнита для ленточных конвейеров на всю годо­ вую программу даст заводу экономии 1500 тони чугу­ на, 139 000 нормо-часов рабочего времен«, 48 тысяч рублей.

Из пластических масс можно делать и другие узлы ленточных конвейеров: полумуфты, вкладыши узла привода, крышки и втулки подшипниковых узлов, а в электрических талях — корпуса, втулки, шайбы, под­ шипники скольжения, катки, токосъемники.

Применение пластмасс лишь для 16 наименова­ ний деталей ленточных конвейеров позволит Полевскому машиностроительному заводу экономить еже­ годно 1700 тонн металлопроката и чугуна, снизить трудоемкость на 450 тысяч нормо-часов, высвободить

22

70 единиц металлорежущего оборудования и более двухсот рабочих.

Опыт Лолевского завода может быть использован на Артемовском машиностроительном заводе, особен­ но на производстве ленточных шахтных транспорте­ ров типа РТ-65 и КЛ-500.

Червячные и шестеренчатые тали, тележки (кош­ ки) и лебедки грузоподъемностью от 0,25 до 10 тонн — весьма распространенные типы грузоподъемных ме­ ханизмов и служат, как правило, основным средством внутрицехового транспорта. Применение полимерных материалов в конструкциях этих механизмов дает воз­ можность значительно снизить вес, повысить долго­ вечность отдельных деталей и узлов. В конструкциях ручных, электрических и пневматических талей пласт­ массы применяются для корпусов редукторов, кры­ шек, шайб тормозной системы, роликов, катков, про­ бок, подшипников скольжения, тяговых колес, изоля­ торов и токосборников.

Кожаные шайбы в тормозных устройствах грузоподъемных механизмов недолговечны и имеют низкий коэффициент трения. Кроме того, данный материал не выдерживает условий тропического климата. Приме­ нение фрикционной пластмассы КФ-3 для тормозных шайб повышает долговечность и надежность работы тормозного механизма и снижает себестоимость его производства.

Красногвардейский крановый завод совместно со Свердловским научно-исследовательским проектно­ технологическим институтом машиностроения провел промышленные испытания шайб тормозной системы в талях грузоподъемностью от 0,5 до 10 тонн из пресс­

23