Контактные ингибиторы

Для большинства деталей при действии значительных нагрузок основное значение имеют собственные деформации. В точных машинах при относительно малых нагрузках и незатянутых стыках (взаимно подвижных деталей) контактные деформации в балансе перемещений иг-

Расчеты на колебания обычно при ходится проводить не для отдельных деталей, а для систем; следует учитывать контактные деформации; в расчетах приводов учитывать взаимодействие с приводным двигателем и рабочим процессом. Ввиду того, что практическое значение обычно имеют динамические процессы на низких частотах, а колебательные системы сложные, их приходится существенно упрощать.

Распределение сил между нитками резьбы по решению Н. Е. Жуковского для гайки с десятью витками показано на рис. 7.17. На первый, наиболее нагруженный виток приходится около 1/3 общей силы на винт, а на последний, десятый виток менее 1/100 общей силы. Деформации в резьбе, связанные с погрешностями профиля, контактные деформации и местные пластические деформации несколько снижают нагрузку на первый виток резьбы.

Жесткость валов, вращающихся в не-самоустанавливающихся подшипниках скольжения, должна быть достаточной, чтобы обеспечить необходимую равномерность распределения давления по длине подшипников. Расчет валов и подшипников в совместной работе при рассмотрении задачи как контактной и как гидродинамической приводится в специальной литературе. Применяют также упрощенные расчеты, в которых допустимый угол упругой линии вала в опоре (в радианах) выбирают равным минимальному диаметральному зазору в подшипнике, деленному на длину подшипника. Эти расчеты не могут считаться достаточно обоснованными, так как контактные деформации и упругие углы поворота корпусов соизмеримы с зазорами в подшипниках.

При определении податливое г и необходимо учитывать контактные деформации в шпоночных и шлиаевых соединениях, а также влияние1 прогибов налов, несущих передачи, на угол закручивания системы. Мелкие массы заменяют одной равнодействующей, приложенной в их центре массы. Систему по возможности сводят к двух- или трехмассовой, позволяющей использовать для определения частот колебаний формулы, приведенные в табл. 16.10.

Рабочий зазор, т. е. зазор в работающем подшипнике, равняется посадочному зазору минус температурное изменение зазора и плюс контактные деформации тел качения и колец от радиальной нагрузки. Температурные изменения зазора возникают в связи с тем, что внутреннее кольцо нагревается, как правило, больше, чем наружное, и работает в условиях худшей теплоотдачи. Разница температур колец доходит до 5...10 °С, а для особо быстроходных подшипников и подшипников, работающих в условиях повышенного тепловыделения на валу (вал — червяк и т. п.),— еще больше.

В высшей кинематической паре нагрузка между звеньями передается в точке или по линии, поэтому контактные деформации имеют значительно большее влияние на распределение нагрузки. Из курса теории упругости известно, что упругие контактные перемещения в этих случаях зависят от модуля упругости материала и радиусов кривизны контактирующих поверхностей. Зависимости, оп-

Контактные деформации деталей, имеющих гладкую однородную поверхность с начальным касанием в точке или по линии, определяются по формулам Герца.

Классические задачи для контакта по малой площадке (теория Герца—Беляева) или для балки, лежащей на упругом основании, разработаны достаточно подробно. Однако случай, когда начальный контакт тел осуществляется по поверхности и главную роль играют контактные деформации, а не деформация тела детали, а также возможен износ поверхностей, не имеет строгого решения.

Вместе с тем условие касания поверхностей, которое дает дополнительное уравнение при расчете износа, можно применить и для случая контакта двух неподвижных поверхностей, если считать, что касание происходит по всей номинальной поверхности и основную роль играет деформация микронеровностей в зоне контакта. Действительно, в этом случае при любом характере деформации наблюдается полный контакт сопряженных поверхностей и, следовательно, условия (1) и (2) соблюдаются при замене линейного износа U на линейные контактные деформации б для тех же точек поверхности. При совместном учете контактных деформа-

Эта формула пригодна, когда основную роль играют контактные деформации, а деформацией тела стола можно пренебречь. В ряде случаев более точный расчет можно получить, рассматривая тело стола как балку на упругом основании.

В ряде зарубежных стран для защиты меди и ее сплавов широко применяется бензотриазол и его производные. Указанные соединения имеют невысокую летучесть и действуют в основном как контактные ингибиторы, образуя на поверхности изделия нерастворимый комплекс меди. Промышленное производство бумаг с использованием бензотриазола налажено в Англии [144]. Из числа производных бензотриазола следует указать метилбензотриазол, который используется фирмой «Ниппон Како Сейси» (Япония) для производства антикоррозионной бумаги марки «Ко-Пакк».

Наиболее эффективным способом консервации, причем весьма экономичным, является использование ингибиторов. Ингибиторы — химические соединения, способные предотвращать или тормозить коррозию металлов и сплавов либо при непосредственном контакте (контактные ингибиторы), либо в парофазном состоянии (летучие ингибиторы). Летучие ингибиторы используются в виде ингибированной бумаги, порошка или растворов, а контактные — в виде растворов в воде или маслах, смазках [25, 51 ]. Летучие ингибиторы способны испаряться и попадать на поверхность изделия, включая труднодоступные места (щели, зазоры, трубопроводы). При этом летучие ингибиторы не способствуют старению неметаллических материалов. Контактные ингибиторы предохраняют металл при непосредственном нанесении на поверхность, поэтому их лучше применять для защиты несложных по конструкции изделий. В настоящее время известно большое количество ингибиторов самого различного назначения и вида. В практике консервации наибольшее применение нашли ингибиторы НДА (нитрит дициклогексиламина), КЦА (карбонат циклогексиламина), ХЦА (хромат циклогексиламина), ИФХАН-1, нитрит натрия, бензоат натрия и др. [27, 54].

Силикат натрия без слива консервирующего раствора или контактные ингибиторы Контактные ингибиторы

Контактные ингибиторы при соприкосновении с поверхностью металла создают на ней мономолекулярную пленку. Летучесть контактных ингибиторов невелика, поэтому они защищают металл в течение длительного времени после слива раствора из оборудования. Оставшаяся на металле пленка даже после высыхания предохраняет металл от контакта с воздухом. При смывании пленки водой защитный эффект снимается.

Ингибиторы атмосферной коррозии подразделяют на две группы: летучие (так называемые парофазные ингибиторы) и нелетучие. Нелетучие подразделяют на подгруппы: а) контактные ингибиторы, действие которых ограничено местом соприкосновения их с металлом; б) ползучие ингибиторы, которые могут распространяться по поверхности от места соприкосновения их с металлом. - v. :•

К четвертой группе средств защиты относятся ингибиторы коррозии. При этом различают контактные ингибиторы, которые заранее наносятся на поверхность изделия, и летучие, которые способны испаряться (давление паров таких соединений составляет 10-2-^-10-7 мм рт. ст.) и самостоятельно попадать на поверхность металла, включая такие труднодоступные места, как щели и зазоры.

Если проанализировать все композиции или соединения, которые применяют в различных странах для защиты черных сплавов от коррозии летучими соединениями, то нетрудно заметить, что все они в своем составе содержат нитрит натрия или нитрит-ион, входящий в состав других соединений. Например, летучие ингибиторы: 1) нитрит натрия+уротропин; нитрит натрия+карбамид; 3) нитрит натрия+бензоат натрия или аммония; нитрит дицикло-гексиламина (НДА); контактные ингибиторы; 1) водные растворы нитрита натрия; вязкие растворы нитрита натрия.

Для защиты от атмосферной коррозии черных металлов с успехом применяются также контактные ингибиторы, в частности растворы нитрита натрия, которые заранее наносят на поверхность изделий. Применяют 25%-ные водные растворы нитрита натрия для защиты стальных изделий и 40%-ные — для защиты чугунных. Этими растворами (65—85 °С) омывают изделия, после чего их упаковывают в бумагу, пропитанную 10—15%-ным раствором нитрита натрия, и в парафинированную бумагу. Остающиеся на поверхности металла кристаллы нитрита натрия при конденсации влаги в процессе хранения создают на поверхности металла концентрированный раствор нитрита натрия, который и пассивирует сталь. Для нейтрализации кислых компонентов атмосферы, которые могут вместе с конденсирующей влагой попасть на поверхность, рекомендуется в растворы нитрита натрия вводить 0,3— 0,6% соды.

а) контактные ингибиторы, действие которых ограничено местом соприкосновения их с металлом;

Контактные ингибиторы проявляют свое защитное действие только при непосредственном контакте с изделием.