хрупкости. Эти измечения для напряженных резин на основе кри-, сталлизующихся каучуков возрастают с увеличением длителыюсти охлаждения. Однако с переходом к комнатным температурам первоначальные свойства восстанавливаются.

Представление о резине как о конструкционном материале может быть составлено на основе изучения особенностей ее высоко-зластической деформации. В табл. 8.13, 8.14, 8.15 приведены свойства различных резин.

Наиболее важными в автомобилестроении являются прежде всего различного рода уплотнительные издания с использованием резиновых материалов. В зависимости от вида уплотняемого соединения различают уплотнения неподвижных соединений, в которых контактирующие поверхности не совершают относительного перемещения, и уплотнения соединений, контактирующие поверхности которых совершают относительное возвратно-поступательное или вращательное движение. Перечень основной нормативно-технической документации на эти уплотнения приведен в табл. 8.16. Другие уплотнительные материалы рассмотрены в главе 11.

Уплотнители соединений с вращательным движением предназначены для создания плотности (герметичности) в местах выхода валов осей и других подвижных элементов из внутренних полостей агрегатов. Наиболее простыми, дешевьиии, малогабаритными типами уплотнителей соединений с вращательным движением являются резиноармированные манжеты.

Резиновые армированные манжеты для валов выпускаются по ГОСТ 8752-79. Этот стандарт распространяется на резиновые армированные однокромочные манжеты с пружиной (в дальнейшем - манжеты) для уплотнения валов, работающие в минеральных маслах, воде, дизельном топливе при избыточном давлении до 0,05 МПа (0,5 кгс/см), скорости перемещения до 20 м/с и температуре от -60 до -ь 170 °С в зависимости от группы резины. Условное обозначение манжет с пружиной строится по следующей структуре:

X. X - XXX г- XXX - X

ГОСТ 8752-79. Гр)шпа резины Наружный диаметр манжеты, мм

Диаметр вала, мм Исполнение манжеты

Тип манжеты

Например, манжета 1.1-60x80-1 (ГОСТ 8752-79): манжета типа 1, исполнения I, для вала диаметром 60 мм с наружным диаметром 80 мм из резины гр)шпы I. В зависимости от условий работы манжет группу резины выбирают по табл. 8.17 и диаграмме, приведенной в приложении к ГОСТ 8752-79.

Некоторые показатели для выбора резин манжет и марки резин приведены в табл. 8.18,

ОСТ 38-05208-80 распространяется на резиновые детали для уплотнения неподвижных и подвижных соединений гидропривода тормозной системы и узлов сцепления автомобилей, которые предназначены для работы в контакте с тормозной жидкостью при давлении до 14,7 МПа (150 кгс/см), а также для защиты узлов от попадания влаги и пыли.

Детали в зависимости от условий эксплуатации изготавливают из групп резин, указанных в табл. 8.19, а физико-механические свойства резин и показатели резиновых деталей приведены в табл. 8.20 и 8.21.

8.4. Термоэластопласты

Термоэластопласты (ТЭП), как и термопластичные полимеры, перерабатьшаются в изделия всеми обычными способами, применяющимися для переработки пластмасс. Отсутствие стадии вулканизации ТЭП резко повышает производительность труда при их переработке в изделия; например, продолжительность вулканизации резинового изделия толщиной 3 мм составляет 3 мин, а весь цикл изготовления изделия из ТЭП литьем под давлением 30-60 с.

При температурах выше температуры стеклования жесткого блока (70-90 °С) ТЭП переходят из высокоэластического в вязкотекучее состояние и при зтих температурах могут перераба-тьшаться.

Наиболее широкое применение для РТИ получают диенстироль-ные термопласты, которые имеют ряд преимуществ перед каучука-ми. Методом шприцевания из диенвинилароматических ТЭП могут изготавливаться неформовые изделия - трубки, шланги, бандажные ленты для велосипедов, рукава, предназначенные для подачи воды и слабых растворов солей, кислот и щелочей.

На основе бутадиен- и изопренстирольных ТЭП возможно изготавливать светлые прорезиненные ткани на хлопчатобумажной и синтетической основе. Прорезиненные ткани с покрытием из ТЭП обладают более высоким сопротивлением расслаиванию (в 1,5-2 раза) и стойкостьюк истиранию (в 2 раза), чем серийная прорезиненная ткань.

Физико-механические свойства ТЭП приведены в табл. 8.22.

ТЭП являются перспективными материалами для модификации свойств различных полимеров в процессе их переработки, так как наряду с эластическими свойствами обладают гермопластичностьюу и способностью к многократной переработке.

Диен-стйрольные ТЭП, несмотря на их широкое применение имеют ряд недостатков, главными из которых являются низкая предельная температура работоспособности и отсутствие масло-бензостойкости. Предельная температура эксплуатации бутадиен-стирольных и изопрен-стирольных ТЭП не превышает 60 С. Тогда как большинство резиновых изделий предназначены для работы при более высоких температурах. Диенч;тирольные ТЭП уступают резинам на основе полихлоропрена и бутадиен-нитрильного каучука по стойкости к маслам и топливам, озоностойкости и т. д.

С учетом преимуществ, связанных с переработкой ТЭП, отсутствием вулканизации, возможностью вторичного использования выпрессовок и отходов и специфическими свойствами, ведутся исследования в области получения ТЭП, превосходящих указанные выше. Уретановые ТЭП превосходят диен-стирольные по масло-, бензостойкости, тогда как полиолефиновые ТЭП - по озоностойкости. Полиэфирные ТЭП превосходят диен-стирольные по обеим этим характеристикам. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К ГЛАВЕ 8

1. Применение резиновых технических изделий в народном хозяйсгче. Справочное пособие / Под ред. Д. Л. Федюкина. - М.: Химия, 1986, - 240 с.

2. Л е п е т о в В. А., Ю р ц е в Л. И. Расчеты и конструирование резиновых изделий. 3-е изд. - Л.: Химия, 1987. - 408 с.

3. Синтетический каучук / Под ред. И. В. Гармонова. - 2-е изд. - Л.: Химия, 1983; - 560 с.

4. Термоэластопласты / Под ред. В. В. Моисеева. - М.: Химия, 1985. - 184 с.

5. Шины для Сельскохозяйственной техники. Справочник. - 2-е изд. -М.:Химия, 1986. - 112 с.

6. Краткий автомобильный справочник / НИИАТ - 10-е изд. - М.: Транспорт. 1985. - 220 с.

Глава 9. КЛЕИ И КЛЕЕВЫЕ КОМПОЗИЦИИ

9.1. Общие свойства клеев и клеевых соединений

Клеи предназначены для создания из различных материалов неразъемных соединений, которые в общем виде состоят из двух склеиваемых материалов (субстраты) и клеевого слоя (а д-г е 3 и в а) между ними. Способность клея соединять отдельные детали обусловлена адгезией.

Клеевые соединения имеют ряд преимуществ по сравнению с заклепочными, сварными и болтовыми: возможность соединять разнородные материалы; более равномерное распределение напряжений в склеиваемых элементах из-за отсутствия отверстий под болты и заклепки; агмосферостойкость, сопротивление коррозии. В ряде случаев клеевые соединения обеспечивают хорошую герметичность конструкций. Технология склеивания в большинстве случаев обладает относительной простотой, особенно при использовании клеев холодного отверждения; в некоторых случаях склеивание возможно при пониженных температурах окружающей среды и под водой.

Основными недостатками многих клеев являются низкая теплостойкость, невысокая прочность клеевых соединений при неравномерном отрыве (чувствительность к высокой концентрации напряжений) , необходимость во многих случаях осуществлять нагревание при склеивании.

Об адгезионных свойствах клеев судят по результатам механических испытаний клеевых соединений. Основным показателем механической прочности клеевых соединений металлов является предел прочности при сдвиге по ГОСТ 14759-69 (фактически среднее разрушающее напряжение).

Современные клеи в большинстве случаев представляют собой композиции на основе высокомолекулярных соединений и чаще всего на основе олигомеров, которые после склеивания деталей превращаются в полимерный материал клеевого слоя.

Выбор клея определяется многими условиями и прежде всего физико-химическими свойствами адгезива и субстрата. Далее наиболее важным фактором, определяющим выбор клея, является уровень напряжений, который должно выдержать клеевое соединение. Прочность клеевого соединения зависит от вида нагружения (от характера деформаций) клеевого шва, которые по влиянию на прочность в порядке уменьшения можно расположить в следующем порядке: равномерное сжатие; равномерный отрьш; сдвиг со сжатием; сдвиг; неравномерный отрыв; отслаивание или расслаивание. Поэтому при выборе клея необходимо в первую очередь решать вопрос как склеитьа затем - чем склеить.

Другим не менее важным фактором является интервал температур, при котором эксплуатируется клеевое соединение. Определяющим в этом отношении служит температура стеклования полимера клеевого шва. Обычно термопласты вьщерживают более низкие рабочие температуры, чем реактопласты.

При склеивании необходимо строго соблюдать указания по подготовке поверхностей и нанесению клея, а также режим отверждения, учитывать гарантийные сроки хранения клея и его компонентов, жизнеспособность, требования техники безопасности и действующей технической документации.

Выбор клея для склеивания различных материалов можно выполнить по данным табл, 9.1, а характеристика свойств клеев, при- меняемых в основном в автомобилестроении, приведена в табл.9,2./

9.2. Клеевые композиции для ремонтных целей

Большинство из рассмотренных выше клеев имеют низкую вязкость, требуют открытой выдержки при склеивании, создания большого давления на склеиваемые элементы и повышенных температур при отверждении, в результате чего такие материалы находят ограниченное применение в ремонтном производстве, а чаще применяются высоконаполненные клеевые композиции на основе олигомеров (эпоксидных, полиэфирных и др.).

Клеевые композиции используются для заделки вмятин, раковин, трещин и пор, пробоин на деталях машин, а также для восстановления посадочных мест под подшипники качения и втулок или поверхностей скольжения в трущихся парах.

Вмятины и раковины заделывают после предварительной подготовки поверхности детали путем заполнения композиций с последующим ее формованием в неотвержденном состоянии.

При заделке трещин и пор на тонколистовых деталях (радиатор, топливный бак, панели кузова) композицию наносят на поверхность детали ровАым слоем толщиной 1,5-2,0 мм или накладывают стеклотканевую накладку. Кромки слоя должны быть скошены, наплывы композиции и утолщение кромок не допускаются. Композиция на сварньц швах повышает их герметичность.

Трещины на стенках рубашки охлаждения двигателя длиной до 150 мм засверливают на концах сверлом диаметром 2,5-3,5 мм, затем снимают фаску под углом 60* на глубину не более половины толщины стенки (2-3 мм) и после подготовки поверхности вокруг трещины задельшают композицией с накладкой из стеклоткани. При длине трещины до 20-30 мм накладки не применяют. В местах, неудобных для снятия фасок и сверления, поверхность вокруг трещины только зачищают. Отремонтированный блок цилиндров должен выдерживать гидравлические испытания в соответствии с ТУ. Блоки цилиндров с заделанными композицией трещинами длиной более 200-300 мм не выдерживают гидравлических испытаний, в этом случае стенку рубашки охлаждения необходимо усилить постановкой резьбовых штифтов вдоль трещины или сваркой короткими швами (5-10 мм) через 50-80 мм. Накладки из стеклоткани обычно прикатывают роликом для удаления воздуха и лучшего их прилегания к стенке детали. Ткань накладки является армирующим компонентом, в результате чего на поверхности детали образуется своеобразный пластик (композит с анизотропными свойствами).

Пробоины на корпусных деталях заделывают композициями путем наложения стеклотканевых или металлических накладок внахлестку или заподлицо. Небольшие пробоины (площадью 1-2 см) заполняют только композицией. В случае сложной формы поверхности детали по контуру пробоины сверлят отверстия и при помощи мягкой очищенной проволоки создают сетку, на которую наносят композицию и несколько слоев стеклотканевых накладок.

Восстановление геометрии изношенных циилиндрических отверстий или валов (осей) осуществляют путем формования калибром (калибрование) частично отвержденного слоя композиции на поверхности детали с последующим полным отверждением. Наилучшим моментом калибрования является период гелеобразования олигомера композиции.

Эпоксидные композиции. В ремонтном производстве наиболее широкое распространение получили клеевые композиции на основе эпоксидных олигомеров, которые содержат реакционно-способную эпоксидную группу. Эпоксидные олигомеры представляют собой термопластичные вязкие жидкости плотностью 1,15-1,21 гс/см. За счет высокой реакционной способности эпоксидные группы легко вступают в различные реакции присоединения с веществами, содержащими подвижный атом водорода (фенолы, спирты, амины, кислоты и т. п.). В результате отверждения может произойти увеличение длины макромолекул и образование поперечных сшивок, и термопластичный олигомер превращается в термореактивный полимер.

Для ремонтных целей получили распространение циановые эпоксидные смолы ЭД-20 и ЭД-16 по ГОСТ 10587-84, алифатическая эпоксидная смола ДЭГ-1 (ТУ 6-05-1823-77) и алкилрезорциновая эпоксидная смола ЭИС марок А и Б (ТУ 38-1091-76), а также модифицированные эпоксидные смолы К-153 (ТУ 6-05-1584-86), К-115 (ТУ 6-05-1251-75), УП-563 (ТУ 6-05-1869-79). Свойства некоторых отвержденных смол приведены в табл. 9.4.

Отвердители бывают горячего и холодного отверждения. При ремонте автомобилей применяют отвердители холодного отверждения, приведенные в табл. 9.3. Наибольшее распространение получили полиэтиленполиамины (сокращенно НЭПА) по ТУ 6-02-594-85. Более реакционноспособными, чем ПЭПА, являются отвердители АФ-2 (ТУ 6-05-1663-74) и УП-583 (ТУ 6-09-4227-76). Эти продукты отверждают композиции при температурах, близких к О °С, а также на влажных поверхностях и под водой. Отвердите-лем и пластификатором одновременно являются низкомолекулярные полиамидные смолы Л-18, Л-19, Л-20 (МРТУ 6-05-1123-74). Их свойства приведены в табл. 9.5.

Процесс полимеризации с участием комплексов трехфтористо-го бора протекает значительно быстрее, чем процесс отверждения