Водоцементное отношение

Тогда применяют сдвоенные манжетные или войлочные уплотнения, или прибегают к комбинированным уплотнениям (рис. 3.137, ж).

Подшипники качения (рис. 24.1, а) представляют собой готовую сборочную единицу (узел), основными деталями которой являются тела качения — шарики или ролики различной формы 3, установленные между кольцами 1, 2, и сепаратор 4, разделяющий тела качения. Внутреннее кольцо насаживается на вал и ось, наружное устанавливается в корпусе опорного узла машины и прибора. На наружной поверхности внутреннего кольца и внутренней поверхности наружного кольца выполняются дорожки качения, геометрическая форма которых определяется применяемыми в данном подшипнике геометрическими формами тел качения. В наиболее часто встречающихся конструкциях внутреннее кольцо является подвижной, а наружное — неподвижной деталью. Отдельные конструкции подшипников качения имеют более сложное устройство и включают другие детали, например закрепительные втулки, защитные шайбы, войлочные уплотнения и др. Кроме подшипников качения общего назначения применяются и специальные, т. е. нестандартные подшипники (в машиностроении обычно больших размеров, в приборостроении — миниатюрные шарикоподшипники с диаметром шарика 0,3 мм).

Войлочные уплотнения Для одного кольца обыкновенного типа при d = 20 -1- 80 мм J4mp = 0,01d> d — диаметр вала в мм

Фильтрация. Войлочные уплотнения из шерсти в сухом состоянии являются фильтром, который обеспечивает степень очистки от 99 до 100% при задержании частиц размерами до 0,7 мк. После пропитки маслом войлочное уплотнение задерживает и более мелкие частички.

Температуростойкость. Обычно войлочные уплотнения применяются в диапазоне температур от —50 до 120° С. Однако войлочные уплотнения из синтетических волокон обладают более высокой прочностью и химической стойкостью при температуре до 200° С.

непрерывному насыщению и периодическому высушиванию. Войлочное уплотнение разрушается щелочами. В необработанном виде войлок устойчив по отношению к маслам, консистентным смазкам, парафину и большинству растворителей. Синтетические войлочные уплотнения противостоят воздействию сильных кислот и оснований и стабильны в воде, обычных топливах, смазочных веществах, жидкостях для гидравлических систем и растворителях.

Выбор войлочного уплотнения. Обществом инженеров автомобильной промышленности (SAE) разработаны стандарты для различных сортов войлока. Рекомендованные SAE сорта войлока, величины зазоров и угол конусности стенки корпуса уплотнения в зависимости от диаметра вала и скорости скольжения помещены в табл. 1. Эти соотношения могут быть при необходимости изменены с тем, чтобы получить наилучшие соответствия между уплотнением и размерами отведенного под него места. Сорта войлока SAE F-1 и F-2 отличаются высокими плотностью и качеством, низкой проницаемостью и максимальной прочностью, они предназначены для сложных условий работы по уплотнению масел и консистентных смазок. Сорта войлока SAE, F-1, F-2 и F-3 рекомендуется применять также при скоростях свыше 300 м/мин. При менее тяжелых условиях удовлетворительно работают F-5 и F-6. При скоростях ниже 230 м/мин можно использовать F-10 и F-11. Пылезащитные уплотнения, спроектированные на окружные скорости более чем 300 м/мин, изготовляются в основном из войлока F-7. Для более низких скоростей применяются F-11, F-12 и F-13. Войлочные уплотнения шарикоподшипников должны изготовляться из высококачественного войлока, соответствующего SAE F-50.

Типы уплотнений. Войлочные уплотнения изготовляются двух основных типов: простые и многослойные. В соответствии со специальными требованиями и те, и другие могут пропитываться одним из нескольких указанных веществ. Добавки парафина, вазелина или коллоидального графита увеличивают сопротивление основного войлока по отношению к воде и грязи, улучшают его сопротивляемость воздействию смазочных веществ, находящихся под давлением, и снижают коэффициент трения. Простые и многослойные уплотнения перед их установкой следует пропитать маслом или консистентной смазкой с несколько большей вязкостью, чем у тех, которые применяются для смазки.

Простые войлочные уплотнения (фиг. 1) — это кольца, которые вырезаются с высокой точностью из войлока, соответствующего стандартам SAE. Обычно они предварительно пропитываются смазочным веществом с вязкостью, несколько большей, чем у масла, применяемого в уплотняемом подшипнике. Простые войлочные уплотнения обеспечивают надежную защиту подшипника и служат емкостью для смазки, расходуя ее по мере надобности. При сухом трении они полируют поверхность вала, не вызывая задиров, и редко выходят из строя из-за старения, появления хрупкости или разрушения. При нормальных температурах

Фиг. 1. Долговечное и эконо- Фиг. 2. Многослойные войлочные уплотнения мичное простое войлочное (кольца из одного или более сортов войлока че-уплотнение, изготовленное редуются с непроницаемыми слоями из эластич-из войлока по стандартам ных материалов; такая конструкция типа «сэнд-SAE (Предельные рабочие вич» предотвращает утечки жидкостей с низкой температуры от—50 до 120° С, вязкостью и выполняет одновременно функции максимально допустимая маслоудерживающих и уплотнительных колец окружная скорость прибли- и пылезащитных уплотнений),

вазелином или графитом уве- И условиях работы подшипника Простые личивает стойкость по отно- войлочные уплотнения являются высо-шению к маслам, находящим- КОэКономичными и требуют замены ся под давлением, и к жид- г J

В бетоне могут быть водно-воздушные щели, одной из основных причин образования которых является испарение свободной воды, не связанной о цементом химически. Этих щелей Судет тем больше, чем выше водоцементное отношение В/Ц (отношение массы воды к насев цемента при замесе), при В/Ц = 0.56 -0.6 бетон имеет нормальную непроницаемость, при В/Ц « 0.50 - повышенную, при В/Ц» 0,46 очень высокую непроницаемость.

Основным фактором коррозии является образование коррозионного элемента с катодами из стали в бетоне, стационарный потенциал которого по медносульфатному электроду сравнения составляет минус 0,2—0,4 В [3—5]; этим определяются и мероприятия по защите от коррозии. На образование коррозионного элемента влияют такие факто-торы как тип цемента, водоцементное отношение и аэрация бетона [5]. На рис. 13.1 схематически показано влияние коррозионного элемента и изменение потенциала труба—грунт при контакте с железобетонной строительной конструкцией. Плотность тока коррозионного элемента при этом в основном определяется большой площадью поверхности катода [см. рис. 2.6 и формулу (2.43)]. На промышленных объектах площадь стали в бетоне обычно превышает 104 м2.

Чтобы бетон имел достаточно низкую пористость, рекомендуют ограничивать содержание воды в цементном растворе. Водоцементное отношение в бетоне обычно не должно превышать 0,6, а при бетонировании труб его следует иногда даже иметь ниже 0,5. Кроме того, необходимо достигать хорошего уплотнения, например с помощью вибрации. Крупные трещины в условиях Открытой атмосферы необходимо заделывать, например путем инжекции. Однако трещины шириной менее ОД мм обычно считают безопасными.

Известным фактом является то, что определяющую роль в прочности бетонных изделий играет водоцементное отношение. Для сравнимости результатов экспериментов вышеупомянутый параметр поддерживается на одном уровне на протяжении серии экспериментов. Кроме того, прочность бетона сильно зависит от количества и марки цемента в бетонной смеси.

Стеклоцемент. Стеклоцемент представляет собой смесь портландцемента, стекловолокна и воды. Оптимальное содержание компонентов: цемента 85—90%, стекловолокна 10—15%. Водоцементное отношение 0,5—0,6. Армирование цементного камня стекловолокном увеличивает его предел прочности при изгибе (до 300— 600 кГ/см?). Прочность стеклоцемента зависит от толщины стекловолокна и вида цемента: максимальную прочность показывают изделия из глиноземистого и гипсо-глиноземистого цементов и волокон из базальтового и бесщелочного алюмоборосили-катного стекла. С уменьшением диаметра армирующего стекловолокна прочность стеклоцемента возрастает. Стекловолокно постепенно корродирует в цементном камне, поэтому для повышения долговечности стеклоцемента волокна следует покрывать специальными защитными покрытиями.

Обычный бетон. Состав бетона устанавливается в зависимости от требуемой прочности его через 12 ч, 24 ч, 1 или 3 суток и т. п. У нормальных бетонных смесей состава 1 : 6 водоцементное отношение должно быть около 0,5—0,6. Бетонные смеси на глиноземистом цементе характеризуются высокой вязкостью и склонны к загусте-ванию, поэтому их необходимо перемешивать более длительное время, чем смеси на портландцементе. Толщина слоя бетона, укладываемого за один раз, не должна превышать 30—50 см, а интервалы между циклами бетонирования должны составлять около 24 ч. Открытую поверхность уложенного бетона следует покрывать матами для предотвращения испарения воды, а после наступления конца схватывания увлажнять покрытие или поверхность бетона. Поливку осуществляют в течение 3—5 суток его твердения.

В/ Ц — отношение количества воды затворения к количеству цемента на 1 м3 бетонной массы или водоцементное отношение.

Бетоны, их состав, подвижность, водоцементное отношение нормализуются в СНиП I-B.3-62. Подвижность бетонной смеси, укладываемой в монолитные конструкции, принимается по осадке конуса или показателю жесткости бетонной смеси в момент укладки по данным табл. 13-3.

По этим данным можно проводить сравнительные испытания, если прочие влияющие факторы, например вид, количество и крупность добавок (наполнителя), водоцементное отношение,., возраст, содержание влаги, арматура (если она есть) остаются постоянными. Абсолютное значение прочности можно получить только в сочетании с другими методами испытаний.

Высокая плотность бетона обеспечивалась правильным подбором заполнителей и назначением минимальных водоце-ментных отношений при плотной укладке бетонной смеси. Применялся портландцемент 500. JlecoK использовали речной с модулем крупности Мк = 3,30 - 3,40. Щебень соответствовал ГОСТ 8267-87 и разделялся на две фракции с наибольшей крупностью 20 и 40 мм. Жесткость бетонной смеси определялась по осадке стандартного конуса и составляла 1-2 см. Водоцементное отношение принималось равным 0,50. В связи с повышенной жесткостью бетонной смеси для удобства укладки и создания повышенной непроницаемости в бетонную смесь добавляли жидкое стекло с относительной плотностью 1,42 в количестве 3,5% от веса цемента. После набора бетоном необходимой прочности (не менее 200 кг/см2) приступали к нанесению эпоксидного покрытия на первый пояс стенки и бетонное основание.

- из-за испарения свободной не связанной химически воды. Этих щелей тем больше, чем выше водоцементное отношение В / Ц (отношение массы воды к массе цемента при замесе); при В / Ц = 0,56...0,6 бетон имеет нормальную, при В / Ц = 0,45...0,56 - повышенную, при В / Ц < 0,45 - высокую непроницаемость;