Файл: Райт П. Полиуретановые эластомеры.pdf

вейер. При использовании металлических роликов возникают две проблемы—износ ролика и износ троса. Последний представляет собой более серьезную проблему, так как ремонт или замена троса требует много времени, да и сам трос стоит дорого. На помощь приходит ""облицовка поверхностей ролика полиуретаном. При этом значительно уменьшается ТГЗТГбс" троса, что уже дает большой экономический эффект. Время простоев из-за поломки также уменьшается, и совер- , 1 шенно очевидно, что при производительности до 1000 т/ч один лишь этот фактор обеспечивает значительную экономию. -Второй фактор заключается в увеличении долговечности ролика. Снижение уровня шума также является большим выигрышем, особенно в условиях

угольных шахт.

Полиуретановые покрытия применяются и в блоках, используе­ мых для монтажа воздушных линий электропередач. Проводник, заключенный в алюминиевую трубку, присоединен во время монтажа к стальному тросу относительно небольшого диаметра. Блок должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать нагрузку, и достаточно мягким, чтобы не повредить алюминиевую оболочку.

Валки. Полиуретаны настолько широко используются для про­ изводства самых различных валков и роликов, что придется ограни­ читься лишь несколькими примерами. Например, валки [3] исполь­ зуются для транспортировки ящиков с пивом к автоматическому

после транспортировки 10 127 000 ящиков. Таким образом, для обработки указанного числа ящиков потребовалось бы 40 комплек­ тов резиновых валкгт ня один комплект полиуретановых. Очевидно,

Широко используются полиуретановые валки при работе с абра­ зивами и предметами с острыми краями, например для подачи лент из термопластов в грануляторы, в машинах для обдирки риса, для рубки стекловолокна непосредственно на валках. Сюда же относятся по­ дающие ролики на установке для шлифовки панелей из фанеры, ролики для подачи перфокарт в компьютер, направляющие ролики

—їТа~"уггановке для изготовления зеркальных стекол. Полиуретановые ролики оказались очень выгодными на конвейере для цемента, так как их надо менять не чаще чем через год, в то время как чугунные ролики приходилось менять каждые 12 недель.

Приведенные примеры позволяют судить о широком использо­ вании полиуретановых валков и роликов, а также об их преимуще­ ствах.

11.3. Автомобилестроение

Полиуретаны вытеснили и резину и металл в ряде де­ талей, использующихся в современном автомобиле, и здесь главными преимуществами, которые привлекли конструкторов, оказались высокое сопротивление полиуретанов износу и истиранию в сочета­ нии со стойкостью к маслам и топливам. Большую роль сыграли и

нипель. Вкладыш предохраняется от деформации во время смазы­ вания. Между нипелем и верхней крышкой соединения имеется найлоновый диск, который закрывает маленькое отверстия в верхней крышке. При избыточном давлении смазки найлоновая мембрана поднимается и смазка может выйти наружу. Поскольку штифт дол­ жен вращаться внутри вкладыша, этот последний не должен слишком плотно охватывать стержень, иначе это будет препятствовать дви­ жению. При угловом движении стержня может образоваться зазор; для предупреждения этого в данной конструкции предусмотрена стальная шайба, заформованная во вкладыше. В других конструк­ циях стальная шайба надевается отдельно снаружи или используется вкладыш с утолщением вместо шайбы. Это шарнирное соединение было усовершенствовано следующим образом: полиуретановый вкла­ дыш помещается в полиуретановый чехол, который предохраняет вкладыш от повреждения корпусом рулевого механизма, изготов­ ляемого из закаленной стали.

Вкладыши подвергаются изнутри действию смазки, а снаружи — действию влаги и должны работать без разрушения в течение не­ скольких лет. Они также должны выдерживать разрушающее дей­ ствие небольших камешков, отбрасываемых шинами. Таким образом, здесь совершенно очевидно преимущество полиуретана, заключаю-

щееся в его стойкости к истиранию, смазкам, воде, озону и вообще атмосферным воздействиям, по сравнению с обычными неопреновыми или нитрильными каучуками. Вначале вкладыши делали из вальцуе­ мых полиуретанов, и они стоили в 2—3 раза дороже вкладышей из неопренового каучука. Но даже и при такой стоимости полиуре­ тановые вкладыши нашли довольно широкое применение, хотя и считается, что их надо усовершенствовать. Сейчас уже в некоторых

Кроме уже описанных вкладышей, работающих в наиболее жест­ ких условиях, полиуретан используется и в других узлах: вкладыши кремальерной рулевой тяги, вкладыши телескопического амортиза­ тора, вкладыши сочленений системы передач, уплотнения вала коробки передач дистанционного управления. В некоторых автомо­ билях механизм дистанционного управления на коробке передач может быть поврежден при попадании металлической крошки. Чтобы этого не случилось, используют эластичные полиуретановые уплот­ нения, которые эффективно защищают механизм от пыли и крошек.

Рычаги переключения передач. Механизм дистанционного пере­ ключения передач на многих автомобилях работает со значительной вибрацией и является источником неприятного шума. Он может усугубляться по мере износа шарнирных соединений. В обоих слу­ чаях можно использовать шаровую головку с полиуретановым покры­ тием или сферическое седло из полиуретана. Такая система показана на рис. 11.5. Дополнительное преимущество таких сферических со­ единений состоит в том,что соприкасающиеся поверхности не требуют особо тщательной механической обработки. Она совершенно необходи­ ма, когда и седло, и шаровая головка выполнены из металла. Полиуретановое покрытие полностью изолирует металлическую поверх­ ность от контакта с седлом; ее не нужно дополнительно шлифовать.

Механизм переключения передач, показанный на рис. 11.5, пред­ назначен для рычагов, монтируемых на полу кабины. Механизмы переключения передач, монтируемые на рулевой колонке, обычно представляют собой очень сложную систему, так что использование полиуретановых оболочек во всех шарнирных соединениях может снизить до минимума шум и обеспечить некоторый амортизирующий эффект.

Прочие области применения. Широко используют подшипники с полиуретановыми прокладками в конструкции валов упраЁления дросселями. Они обеспечивают меньшее трение и большую износо­ стойкость, чем резиновые прокладки; они снижают вибрацию и шум по сравнению с теми случаями, когда в конструкции использованы жесткие пластики и металлические подшипники. Благодаря эластич­ ности полиуретанов компенсируются некоторые неточности при сборке узлов, обусловленные существующим ныне массовым способом производства. Применение полиуретановых прокладок дает и не­ который экономический эффект благодаря упрощению монтажа: прокладки можно запрессовать в отверстие, просверленное в под-

11.4. Прокладки и уплотнения

Широко используются полиуретаны для изготовления прокладок и уплотнений самого разного назначения. Уплотнения могут быть статическими, возвратно-поступательного действия или вращающимися: они могут использоваться в пневматических или гидравлических системах или как простые скреперные уплотнения для плоских поверхностей или валов. В связи с огромным разнообра­ зием уплотнений — кольцеобразных, фланцевых или простых прямо­ угольных — совершенно невозможно подробно описать все, так как для этого пришлось бы рассматривать все отрасли промышленности.

Мы укажем лишь на основные преимущества и недостатки ис­ пользования полиуретановых уплотнений и проиллюстрируем это несколькими конкретными примерами.

Экономические преимущества использования полиуретанов в качестве материала для уплотнений обусловлены повышенной изно­ состойкостью и пониженным коэффициентом трения. При давлении до 100 кгс/см2, уплотнения из нитрильного каучука оказываются вполне удовлетворительными, но при более высоком давлении это уплотнение приходится усиливать пластиком или тканью, иначе оно выдавливается. Более твердые виды полиуретана выдерживают без

зовались литьевые полиуретаны. Исключением были кольцеобразные уплотнения, где из-за специфичности формы применялись вальцуе­ мые марки; сейчас во многих случаях вместо вальцуемых исполь­ зуются термопластичные полиуретаны. U-образные уплотнения и манжеты небольших размеров также можно делать из термопластич­ ных полиуретанов без ухудшения свойств и со значительной эконо­ мией расходов при изготовлении. При использовании полиурета­ новых уплотнений в контакте с гидравлическими жидкостями основ­ ным недостатком является ограниченный диапазон допустимых тем­ ператур: так, при непрерывной эксплуатации верхний предел не должен превышать 70 °С Если масло имеет примесь воды или ис­ пользуется гидравлическая жидкость на водной основе, верхний пре­ дел снижается до 40 °С. Синтетические масла также разрушают поли­ уретаны. Эти ограничения, однако, не столь серьезны, как может показаться на первый взгляд, потому что существует множество примеров использования полиуретановых уплотнений, которые не выходят за указанные пределы. Очень важно, что действие гидравли­ ческой жидкости на полиуретан известно.

Хотя стойкость полиуретанов к истиранию при низких скоростях вращения исключительно высока, при высоких скоростях может наблюдаться преждевременное разрушение материала. Именно по