Файл: Кабаков, М. Г. Технология производства гидроприводов учеб. пособие.pdf

(СКН), хлоропрорезиненный, фтор каучук (СКФ), полисилоксановый (СКТВ), его называют часто селиконовым, этиленпропиленовый (СКЭП) и фторсилоксановый (СКТФ) каучуки.

2.Наполнители (50—100 вес. ч). Различают активные напол­ нители и инертные. Первые (к ним относятся различные углеро­ дистые сажи: ламповая, канальная, газовая) увеличивают проч­ ность материала до 1000—2500 Н/см2 и сопротивление истиранию. Инертные наполнители (мел, каолин) вводят в смесь в основном для уменьшения набухания в рабочей жидкости.

3.Вулканизированные агенты (0,5—3 вес. ч.), например сера, придают смеси большее сопротивление тепловому воздействию.

4.Ускорители вулканизации (1—2 вес. ч.) — альтакс, каптакс, тиурам. Их вводят для сокращения времени вулканизации.

5.Противостарители (1—3 вес. ч.) — фенил, нафтиламин —

замедляют старение резины.

6.Пластификаторы (15—30 вес. ч.) — дибутилфталат — повы­ шают морозостойкость резины. При работе в масле пластифика­ торы частично в нем растворяются и теряют свои свойства.

7.Мягчители (1—3 вес. ч.) — стеарин, масла — облегчают процессы приготовления и формования смеси.

Производство резиновых смесей включает операции пластика­ ции каучука вальцеванием с последующим введением противостарителей, вулканизаторов, наполнителей и мягчителей. Послед­ ним в смесь вводят ускоритель вулканизации. Сырую смесь упа­ ковывают. В таком состоянии она может храниться в темном поме­ щении при отсутствии пыли 12 мес. при температуре не более

30° С.

В табл. 4 представлены данные по резинам некоторых марок. Различают резины мягкие (Яр < 50), средней твердости (Яр 50—75), твердые (Яр 75—88) и очень твердые (Яр > 88). Здесь Яр — твердость резины в единицах СИ. Для уплотнения чаще всего используют твердые резины. При выборе материала для уплотнений необходимо исключить сочетания резины и среды, при которых каучук растворяется в жидкости, так как резины на его основе в этих случаях будут несовместимы со средой. Нейтраль­ ные каучуки СКН-18, СКН-26, СКН-40 по комплексу свойств, определяющих совместимость материалов, наиболее пригодны для работы в среде, содержащей нефтепродукты. Более подробные сведения о свойствах резины изложены в специальной литературе. Кольца круглого сечения для неподвижных соединений низ­ кого давления изготовляют из резины твердостью Я р 65—75, а для высоких давлений — из резины, у которой Я р 75—85. Ре­ зина должна быть термостабильной и морозостойкой, ее набуха­ ние должно находиться в пределах 3—8%. Для любых условий

можно использовать резины, указанные в табл. 4.

Для прокладок, 'кроме свинца, алюминия, меди, мягкой стали и других металлических материалов, применяют неметаллические материалы, допускающие следующие контактные давления PKmln:

43

44

Как правило, фигурные прокладки изготовляют из эластомер­ ных материалов, листовые — из асбеста, бумаги, кожи, пробки, резины, фибры, фторопласта и других материалов.

Бумага кабельная (ГОСТ 645—67) толщиной 0,12 мм и полуватман — наиболее дешевый материал. Для обеспечения герметич­ ности таких соединений шероховатость поверхностей должна быть V 6—V 7.

Пробка — природный материал клеточного строения, не изме­ няет со временем своих свойств, инертна, обладает высоким коэф­ фициентом трения, не пригодна для применения при температуре свыше 70° С. Чаше всего пробку используют в соединении с рези­ новыми материалами.

Асбест — минерал волокнистого строения, способен работать при высоких температурах (260° С и более), идет на изготовление абсестовых уплотняющих прокладок, паронита, набивок, арми­ рованного полотна. Паронит изготовляют вулканизацией из ас­ беста, каучука и наполнителей. Паронитовые прокладки выпу­ скают в виде листов толщиной 0,4—6 мм.

Полотно асбестовое армированное (ГОСТ 2198—66) — проре­ зиненная ткань, изготовленная на основе латунной проволоки и асбестовой ровницы, скрученной в нить с латунной проволокой. Применяется для прокладок толщиной 0,6, 0,7 и 1,1 мм, работаю­ щих при температуре д о + 150° С и давлении до 60 бар.

Фибра — материал, изготовляемый из специальной бумаги, пропитанной концентрированным раствором хлористого цинка. Выпускается в виде листов. По механическим свойствам прибли­ жается к цветным металлам. Основной недостаток — высокая гигроскопичность, поэтому ее пропитывают маслом, парафином, смолами. Листовая фибра выпускается по ГОСТ 14613—69-. Для прокладок применяют фибру марки ФТ, предел прочности которой На растяжение 4000—6000 Н/см2 при 6 = 0,8-т-1 мм.

Выбор материалов для торцовых уплотнений диктуется тре­ бованиями герметичности и долговечности их работы. Эти мате­ риалы должны отличаться высокой коррозионной стойкостью, хорошими и стабильными антифрикционными свойствами, высокой термостойкостью.

В паре с металлическими материалами часто применяют угле­ графитовые материалы, обладающие самосмазываемостью, высокой прирабатываемостью, термической и химической стойкостью, спо­ собностью некоторое время работать без смазки. Углеграфиты изготовляют на основе саж, кокса, графита. Заготовки прессуют в форме из порошка, подвергают термообработке, затем пропиты­ вают смолами или металлами в автоклаве. Углеграфиты имеют твердость по Шору 60—80, они легко обрабатываются на станках. Допускаемые контактные давления Рк = 200 Н/см2.

Для уплотнений используют также материалы на основе кар­ бидов, они разделяются на наплавочные и металлокерамические твердые сплавы (например, стеллитыВ2К, ВЗК), пористые металло­

45

Глава //

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОПРИВОДОВ

§11. ПОЛУЧЕНИЕ ЗАГОТОВОК

Впроизводстве гидроприводов заготовку можно получить литьем, обработкой давлением, а также механической обработкой— резкой из прокатанных профилей, главным образом из труб и листов. Способ получения заготовок выбирают с учетом характера производства и определяют объемом выпуска, материала и техни­ ческих требований к детали. При сопоставлении характера про­ изводства показателем совершенства способа получения заготовки является близость ее геометрической формы и размеров к оконча­ тельно обработанной детали.

Способом литья получают заготовки рабочих колес гидромуфт и гидротрансформаторов, корпусных деталей гидромашин и гидро­ аппаратуры. Предпочтение отдают отливке заготовок в кокили. При этом обеспечивается необходимая точность и стабильность размеров. Таким способом преимущественно изготовляют рабочие колеса гидротрансформаторов.

Корпусные детали массой более 50 кг можно отливать в разовые сырые или сухие песчаные формы. Последние рекомендуется вы­ полнять в опоках с применением машинной формовки. Точность отливки при этом соответствует 2-му классу.

При машинной формовке целесообразно в целях повышения точности отливок использовать металлические стержневые ящики, стержни которых изготовляются машинным способом и собираются с помощью кондукторов.

Преимуществами кокильного литья перед литьем в разовые песчаные формы являются более чистая поверхность отливки, меньшие припуски (что в среднем на 15% увеличивает выход годного литья), более высокие механические свойства отливок, лучшие санитарно-гигиенические условия труда и более низкая стоимость (на 15—20%) отливки. Однако при кокильной отливке чугунные детали в тонких местах отбеливаются в результате более быстрого охлаждения металла в форме, что затрудняет по­ следующую механическую обработку. Поэтому перед такой обра­ боткой заготовки отжигают.

Литье по выплавляемым моделям — наиболее перспективный способ получения мелких фасонных деталей типа фланцев, кры­ шек, фитингов. При этом способе заготовка максимально прибли-

47

жена к окончательным размерам детали. Высокая степень чистоты получаемых поверхностей полностью или частично исключает механическую обработку. Высокая точность отливок обуславли­ вается тщательным изготовлением пресс-формы. Отсутствие в форме разъема исключает образование перекосов, заливок и дру­ гих дефектов. В последнее время применяют центробежный или центробежно-вакуумный способ заливки металла, что обеспечивает большую плотность отливки. Точность отливок лежит в преде­ лах 4—5-го класса, шероховатость поверхности V3—V4. В не­ которых случаях шероховатость поверхности можно повысить до V 6, применив замораживание модели.

Для крупносерийного ^производства более экономичен способ литья аналогичных деталей в оболочковые (скорлупчатые) формы (особенно для деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом). По сравнению с литьем в песчаные формы этот способ сокращает количество потребляемой литейной земли приблизи­ тельно в 10 раз, повышает производительность труда в 10— 15 раз и улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

Оболочковая форма образуется в результате спекания смеси, состоящей из 90—95% кварцевого песка и 5—10% пульвербакелита (термореактивной смолы на основе фенола и формальдегида), в металлических моделях. Прочные тонкие стенки оболочковых форм имеют толщину 4—6 мм и отличаются высокой точностью размеров. Эффективность процесса обусловлена машинной фор­ мовкой на высокопроизводительных многопозиционных агрегатах, обеспечивающих изготовление до 600 полуформ (размером 250х X 400x50 мм) в час. При этом способе точность отливок соответ­ ствует 4—5-му классам точности с шероховатостью поверхности

V3—V4.

Способы литья под давлением в полупостоянные формы и цен­ тробежное литье при производстве гидропривода применяются пока ограниченно.

Обработка давлением. В единичном и мелкосерийном произ­ водстве (например, крышек гидроцилиндров) применяют свобод­ ную ковку на молотах. Точность размеров заготовки определяет ГОСТ 7829—70. При ковке в подкладных штампах уменьшается трудоемкость и увеличивается точность заготовки. При этом допуск на размер поковок в 1,5—2 раза меньше, чем при свободной ковке. Наиболее распространенным способом обработки давлением в серийном и крупносерийном производстве является метод горя­ чей объемной штамповки, при котором нагретой заготовке при­ дают необходимую форму в специальных штампах, имеющих полости (ручьи), соответствующие конфигурации детали. В этом случае по размерам и форме заготовки значительно приближаются к готовым деталям.

Горячая объемная штамповка — высокопроизводительная операция. Получаемые поковки характеризуются однородным строением по величине зерна, точностью размеров и отсутствием

48