Синтетических материалов

гателя работал в реакторе, причем в качестве рабочей жидкости использовали масло MIL-L-7808C на основе эфиров двухосновных кислот. Эта же жидкость облучалась в статических условиях в пять раз большей дозой. Некоторые изменения ее свойств в различных условиях приведены в табл. 3.5. Результаты испытаний показывают, что после облучения жидкости в реакторе в течение 232 ч при интегральном потоке 1,49 X X 1014 нейтрон/см2 и дозе 4,8-108 эрг!г по у-излучению, дальнейшее облучение этой же жидкости в статических условиях примерно в шесть раз большей дозой не привело к новым радиационным изменениям. Основные требования, предъявляемые к смазкам для газотурбинных двигателей и гидравлическим жидкостям для современных самолетов, очень схожи, хотя для последних допуски на рабочие характеристики более жестки. Значительные изменения вязкости и повышенная летучесть жидкости (газообразование) могут привести к неисправности гидравлического насоса. В результате сильного вспенивания ухудшается передача мощности. Кроме давно используемых гидравлических жидкостей, полученных из нефтепродуктов (MIL-0-5606), были разработаны различные смеси синтетических жидкостей для использования в современных газотурбинных самолетах. Результаты влияния у-излучения на некоторые свойства трех таких жидкостей (дисилоксана, смеси дисилоксана с эфиром двухосновной кислоты и соли эфира кремневой кислоты) приведены в табл. 3.6. Благодаря сходству состава авиационных гидравлических жидкостей и смазочных материалов для газотурбинных самолетов при облучении они подвергаются одинаковым изменениям, за исключением вязкости. При облучении дозами не более 1010 эрг/г в обычной гидравлической жидкости происходит деструкция введенной полимерной присадки. Это приводит к уменьшению общей вязкости, часто сопровождающейся существенным понижением температуры воспламенения. При более высоких дозах (1 • 1011 эрг/г) радиационно-индуцированное загустение базовой жидкости оказывается сильнее влияния деструкции присадки.

Гораздо опаснее такого медленного окисления жидкости при нормальной температуре является возможность ее воспламенения или взрыва. Это основной недостаток рабочих жидкостей на основе минеральных масел. Если бы минеральные масла не окислялись, то не было бы причин для активных поисков их заменителей — негорючих синтетических жидкостей.

В табл. 13 приведены свойства синтетических жидкостей «Индропол».

Указывается при применении синтетических жидкостей в целях комплектации специальными уплотнениями (При использовании минеральных масел не указывается.)

На максимальное давление Ар следует настраивать перепускной клапан фильтра. Для практических расчетов величину снижают на 20%. При применении синтетических жидкостей с повышенной плотностью особое внимание надо уделять последнему члену в формуле (44) и не пренебрегать его значением.

Они применяются в качестве различных смазок, теплоносителей, жидких пружин и амортизаторов, рабочих тел гидросистем и ириборов с пределами температурной работоспособности от—110 до ЗЗО'С и в виде основных компонентов различных смазок и других рабочих жидкостей. Ниже описаны основные виды синтетических жидкостей.

Большой недостаток гидравлических регуляторов заключается а. зависимости времен Тп, Tv от температуры окружающей среды (рис. 9.15). Температурная зависимость негорючих синтетических жидкостей большей частью значительно выше, чем у минеральных масел. Правда, путем соответствующих -мер этот недостаток при эксплуатации можно уменьшить.

Например, современный транспортный самолет в системах управления полетом, подачей горючего, вспомогательным приводом, шасси и т. д. имеет десятки насосов, а общая мощность гидросистемы с давлением 210—280 кГ/см* достигает 2000 кет. До последнего времени в авиации используются рабочие жидкости на нефтяной основе типа АМГ-10, MIL5606, допускающие работу при температуре на входе в насосы до 120° С. Гидросистемы сверхзвуковых самолетов потребовали высокотемпературных синтетических жидкостей, допускающих работу при температуре 200—300° С, а перспективные проекты требуют освоения более высоких рабочих температур [1,41].

С повышением давления коэффициент сжимаемости 3 всех жидкостей уменьшается, а объемный модуль упругости Е повышается, однако изменение этих параметров с возрастанием давления неравномерно (рис. 1.9). Для большинства жидкостей уменьшение (3 наиболее интенсивно происходит при сравнительно низких давлениях; в среднем при изменении давления от 0 до 1000 кГ/см2 он уменьшается при нормальной температуре для минеральных масел на 30 — 40% и для синтетических жидкостей на 60 —

К недостаткам полисилоксановых, как и большинства синтетических жидкостей, относится то, что они обладают более высокой способностью растворять воздух и газы, чем минеральные жидкости. Большинство из этих жидкостей при комнатной температуре растворяет воздух при повышении давления на одну атмосферу в количестве до 22% объема жидкости (коэффициент растворимости k = 0,22). Возможность присутствия в жидкости столь большого количества воздуха может привести к ухудшению условий работы гидросистемы, так как воздух, выделяясь из жидкости в зонах пониженного давления, образует пену.

Недостатком полисилоксанов (и прочих синтетических жидкостей) является то, что они значительно уступают минеральным маслам по противо-износным и смазывающим свойствам, ввиду чего многие материалы, из которых изготовляются в настоящее время скользящие пары гидроагрегатов, практически непригодны для работы с указанной жидкостью. Кроме того, износ трущихся деталей со смазкой полисилоксановыми жидкостями при работе в атмосфере азота увеличивается в сравнении с работой при атмосферном воздухе. Например, плохо работают сталь по стали и сталь по чугуну. Вследствие этого опыт, накопленный по скользящим парам, работающим на минеральных маслах, нельзя распространять на рассматриваемые жидкости.

появление плоских ремней из новых синтетических материалов, плоских зубчатых ремней, также саморегулируемых приводов с автоматическим натяжением ремней создает большие перспективы для широкого использования плоскоременных передач.

На примере ряда деталей можно явно наблюдать, с п и р а л е в и д н о с р а з в и т и е. Так, передачи с ремнями из натуральных материалов начали вытесняться из машин, а после появления новых синтетических материалов получили второе рождение.

Высокомолекулярные материалы (резины, полимерные материалы типа вулко-лана) могут из-за малого модуля упругости аккумулировать большее количество энергии на единицу массы, чем закаленные пружинные стали. Упругие элементы из синтетических материалов получаются более простыми по форме, чем металлические, которые для получения значительных деформаций приходится составлять из нескольких листов (рессоры) или витков (пружины). В синтетических материалах упругие свойства удачно сочетаются с демпфирующими; основной недостаток материалов .....старение. Синтетические материалы используют для изготовления собственно упругих элементов и упругих баллонов пневматических рессор.

Элементы из синтетических материалов применяют в упругих муфтах, в системах виброизоляпии (упругие опоры) и т. д. Упругие элементы из этих материалов целесообразнее всего использовать при напряженных состояниях сдвига.

Плоские ремни. Наибольшее распространение имеют резинотканевые ремни (ОСТ 38 0598—76) и ремни из синтетических материалов (ТУ 17-1245—74). Резинотканевые ремни (рис. 3.64, а) в основном применяют при скорости ремня а^ЗО м/с. Состоят из тканевого каркаса, т. е. из нескольких слоев технической ткани 1 (например, бельтинг марок Б-800 и Б-820, БКНЛ-65, капроновая ткань и др.) — прокладок 2, связанных резиновыми прослойками (ремни могут быть и без прослоек). Ткань передает основную часть нагрузки, а резина защищает ее от повреждения и повышает коэффициент трения. Ремни изготовляют нарезной конструкции и конечной длины (из рулона отрезают ремни требуемой ширины и длины). Соединение концов выполняют склеиванием или сшивкой. Ремни обладают высокой прочностью и гибкостью, малой чувствительностью к влаге и колебаниям нагрузки. Не рекомендуется: для применения в среде с повышенным содержанием паров нефтепродуктов, которые разрушают резину. Размеры резинотканевых ремней на основе бельтинга даны в табл. 3.4.

Ремни из синтетических материалов (рис. 3.64, б) применяют при скорости ремня у^50...100 м/с и передаваемой мощности Р до 15 кВт (известны ремни, передающие мощность до 3000 кВт). Их изготовляют бесконечными (бесшовными) толщиной 6=0,5 и 0,7 мм, шириной b 10...100 мм и длиной Lp=250...3350 мм. Ремни — тканые из мешковых капроновых тканей просвечивающего переплетения со специальным пленочным фрикционным покрытием 2.

Ремни из синтетических материалов весьма перспективны. Они обладают высокой прочностью и долговечностью. Надежно работают при малых диаметрах шкивов. Применяют их во всех отраслях машиностроения и особенно широко в станкостроительной и подшипниковой промышленности, где повышены требования к точности обработки изделия. Последнее достигается снижением колебаний привода вследствие малой массы ремня.

Коэффициент трения пары материалов шкива и ремня должен иметь большое значение. Кроме того, ремень должен обладать высоким сопротивлением усталости. Ремни могут быть бесшовные и сшивные. Наибольшее распространение получили прорезиненные плоские ремни. Находят применение также хлопчатобумажные цельнотканые ремни с пропиткой специальным составом и плоские ремни из синтетических материалов, которые обладают большой прочностью и долговечностью. Основные размеры плоских синтетических ремней:

О ремнях из синтетических материалов см. стр. 507—510.

Плоские ремни изготовляют кожаными, прорезиненными, хлопчатобумажными и шерстяными, а также из синтетических материалов. Концы плоского ремня для получения замкнутой бесконечной ленты соединяют сшиванием, склеиванием или механическими соединителями.

В современном машиностроении наибольшее распространение имеют клиновые ремни. Однако появление плоских ремней из новых синтетических материалов, плоских зубчатых ремней создает большие перспективы для широкого использования плоскоременных передач. Круглые ремни применяют только для малых мощностей: в приборах, машинах домашнего обихода и т. п.