Отчет Карпенко. В соответствии с Положением о практике обучающихся, осваивающих образовательные программы высшего образования, учебными планами и календарными графиками преддипломная практика реализуется согласно приказа 170лс0 от 20

• Название: В соответствии с Положением о практике обучающихся, осваивающих образовательные программы высшего образования, учебными планами и календарными графиками преддипломная практика реализуется согласно приказа 170лс0 от 20
• Дата: 21.01.2022
• Размер: 339.5 Kb.
• Имя файла: Отчет Карпенко.doc
• Тип: Диплом; #337633

Введение
В соответствии с Положением о практике обучающихся, осваивающих образовательные программы высшего образования, учебными планами и календарными графиками преддипломная практика реализуется согласно приказа №170-ЛС-0 от 20.02.2021 года в научно-исследовательской лаборатории 2158 «Технические системы ЖКК и сферы услуг» кафедры «Автомобильный транспорт и технологическое оборудование».

Актуальность темы заключается в обеспечении требуемого технического состояния узлов и деталей малых холодильных машин путём применения новейших технологий восстановления их исходной годности с использованием герметичных металлополимерных систем.

Значительное число металлических деталей и узлов агрегатов малых холодильных машин, работающих в условиях трения, под давлением, воздействием агрессивных сред и под различными эксплуатационными нагрузками выходят из строя по причине нарушения герметичности или искажения геометрической формы.

Традиционными способами восстановления исходной годности деталей, узлов и агрегатов в этом случае являются методы с использованием сварки, пайки, эластичных прокладок, (хомутов, струбцин, резьбовых соединений и др.). Для реализации этих методов восстановления деталей и узлов этими методами требуется иметь сложное дорогостоящее оборудование и высококвалифицированный персонал исполнителей.. При этом внешний вид восстановленной техники не всегда соответствует требованиям заказчика.

В связи с этим, большой интерес, представляет использование полимерных материалов для восстановления исходной годности деталей и узлов малых холодильных машин. Во многих случаях применение полимерных клеёв-герметиков позволяет значительно упростить технологию ремонта, снизить стоимость, сократить сроки его проведения.

Клеевой способ восстановления деталей и узлов при ремонте малых холодильных машин, еще не получил широкого распространения, поскольку существуют опасения о недостаточной надежности металлополимерного соединения. Подобные опасения являлись в какой-то степени оправданными, поскольку первые попытки применения клеев для восстановления металлических деталей носили эмпирический характер и не всегда давали требуемый результат. Недостаточная изученность факторов от которых зависит долговечность клеевого соединения приводит к неудачам в использовании клеевого способа ремонта и затрудняет его внедрение.

Практический опыт использования клеев на машиностроительных предприятиях, а так же результаты теоретических исследований по данному направлению технологии ремонта нуждается в обобщении и систематизации. Это обусловлено множеством нерешенных задач, с которыми сталкиваются специалисты занимающиеся ремонтом и обслуживанием в области эксплуатации малых холодильных машин.

Сложные взаимодействия многокомпонентной клеевой композиции и металлических поверхностей деталей, одновременное протекание в них механических и физико-химических процессов под воздействием нагрузок дают основание рассматривать их как сложную систему.
1 Аналитический раздел
1.1 Анализ применения клеевых композиций для восстановления герметичности металлических узлов, деталей малых холодильных машин
Применение различных пастообразных веществ природного происхождения, обладающих хорошей адгезией к твердой поверхности, для обеспечения герметичности соединения предметов бытового обихода, деталей, узлов и сосудов известно с глубокой древности. Смолу различных деревьев использовали для герметизации стыков между деревянными поверхностями в лодках и других судах. Начиная с 19 века в промышленности, стали использовать герметизирующие материалы на основе натурального каучука и некоторых природных смол, которые имели лучшую долговечность, но не обладали достаточной прочностью и не выдерживали высокого давления герметизируемой среды, имели невысокую теплостойкость. В 20 веке были разработаны синтетические клеи и герметики на основе термореактивных и термопластичных полимеров, а также эластомеров.

В зависимости от типа полимера, уровня адгезии к поверхности, прочности и жесткости герметизирующего слоя герметизирующие составы можно разделить на два типа: 1) клеи-герметики, образующие прочный и жесткий герметизирующий слой полимера; 2) герметики-эластомеры.

Клеи (адгезивы) – это композиции на основе веществ, способных соеди-нять (склеивать) различные материалы благодаря образованию между их по-верхностями и клеевой прослойкой прочной адгезионной связи [1,2]. Клеи могут содержать также отвердители и добавки, модифицирующие свойства клеев и клеевых прослоек, например, наполнители, эластификаторы (флексибилизаторы), пластификаторы, растворители и др.

Прочность клеевого соединения обусловлена адгезией соединяемых по-верхностей с клеевой прослойкой, когезией последней и соединяемого материала, конструкцией соединительного шва. Склеивание включает следующие операции: приготовление клея; подготовка соединяемых поверхностей; нанесение на них клея (иногда с открытой выдержкой для удаления растворителя и заполнения рельефа); приведение поверхности в контакт; отверждение (или затвердевание) клея; контроль качества шва. Соединяемые поверхности подгоняют друг к другу и подвергают механической, физической или химической обработке для увеличения поверхности склеивания, а также ее очистки и активирования. Клеи наносят на поверхность вручную, например, кистью, валиком, шпателем, или механизированными способами, аналогичными используемым при нанесении лакокрасочных покрытий. Пленочные клеи вырезают по размеру склеиваемых участков и укладывают на них (предварительно поверхность подогревают или на поверхность наносится точками жидкий клей). Для фиксирования деталей, достижения более полного контакта между соединяемыми поверхностями и создания клеевой прослойки оптимальной толщины при склеивании создают давление. Оптимальное давление подбирают эмпирически.

По химической природе клеи разделяют на органические (они наиболее распространены) и неорганические (цементные, алюмофосфатные, керамиче-ские, силикатные, металлические клеи на основе легкоплавких металлов). По происхождению органические клеи подразделяют на природные (натураль-ные) и синтетические. В настоящее время клеи природного происхождения (казеиновый, альбуминовый, рыбный, крахмальный и др.) имеют ограниченное применение, вследствие невысокой прочности и низкой атмосферо- и водостойкости клеевых соединений.

Основой синтетических клеев могут служить полимеры, олигомеры, мо-номеры или их смеси. При использовании синтетических клеев любого типа, в процессе формирования клеевого соединения происходит образование полимерного клеевого слоя, поэтому эти клеи относят к полимерным.

Полимерные клеи классифицируют по следующим основным признакам [2]: типу основного компонента клея; температуре склеивания; консистенции; по отношению к воде и агрессивным средам; по количеству упаковок компонентов клея; по назначению клея.

В зависимости от типа основного компонента клея (клеевой основы) раз-личают следующие клеи:

- на основе термопластов (термопластичных полимеров);

- на основе реактопластов (термореактивных полимеров или олигоме-ров);

- на основе эластомеров (высокоэластичных полимеров, каучуков).

Термопластичные клеи могут быть в виде раствора и расплава. Клеи-растворы образуют клеевую пленку вследствие улетучивания из раствора воды или растворителя. Клеи-расплавы склеивают путем нанесения расплава на поверхность склеиваемых деталей и охлаждения деталей до температуры ниже температуры размягчения клея-расплава. Клеи на основе термопластичных полимеров, как правило, имеют большую молекулярную массу (выше 10000). При нагревании они размягчаются, теряют прочность и становятся вязкотекучими, а при охлаждении переходят в твердое состояние, практически без изменения первоначальных свойств. Группа клеев на основе термопластов включает поливинилхлоридные, перхлорвиниловые, поливинилацетатные, полиакрилатные, полиамидные, полистирольные, полиэтиленовые и др. клеи. Вследствие сравнительно невысокой прочности и теплостойкости они обычно используются для несиловых соединений неметаллических материалов.

Реактопласты – это полимеры или олигомеры, которые в определенных условиях, например, при воздействии повышенной температуры, отвердите-лей, катализаторов, радиации и т.д., могут в результате протекания химических реакций отверждаться (сшиваться), превращаясь в трехмерные сетчатые полимеры. После окончания реакции отверждения реактопласты при нагревании не плавятся, в растворителях не растворяются, при высокой температуре (более 250 – 350 оС) разлагаются без плавления. К группе клеев на основе реактопластов относятся: фенолформальдегидные, мочевиноформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые, кремнийорганические и др. Обычно реактопласты обладают невысокой молекулярной массой, поэтому их называют олигомерами или смолами.

Клеи на основе эластомеров, преимущественно каучуков, обладают высокой эластичностью и служат главным образом для склеивания резиновых и кожаных деталей, а также резины с металлами.

Деление клеев по типу полимера довольно условное, о чем свидетельствует широкое распространение совмещенных клеев из термореактивных смол и термопластичных полимеров, термореактивных смол и эластомеров, и т.д. В качестве примера можно привести фенол-каучуковые и эпоксидно-каучуковые клеи, мочевино-поливинилацетатные и др.

По температуре склеивания термореактивные клеи подразделяются на: клеи холодного отверждения (от 0 до 25 ОС); с умеренной температурой отверждения (до 100 ОС); горячего отверждения (от 100 до 250 ОС). Как правило, клеи горячего отверждения образуют наиболее прочные и химически стойкие клеевые соединения. По консистенции клеи могут быть трех видов: жидкие (мономеры, растворы полимеров или жидкие олигомеры); пастообразные (растворы полимеров или жидкие олигомеры в смеси с наполнителями, тиксотропными добавками, загустителями и другими компонентами); твердые (в виде пленки, прутка, гранул, порошка). По отношению к воде и агрессивным средам клеи разделяют на: неустойчивые (поливинилацетатные, поливинилспиртовые и др.); кратковременно устойчивые (мочевиноформальдегидные и др.); устойчивые (эпоксидные, фенолоформальдегидные, кремнийорганические и др.).

По числу упаковок, в которых клей поставляется потребителю, клеи подразделяются на 2 вида: 1) одноупаковочные, к ним относятся растворы термопластичных клеев, термореактивных олигомеров с функциональными группами или латентным («скрытым») отвердителем, способным отверждать клеи при повышенных температурах и неактивным при комнатной температуре; 2) двух- и многоупаковочные клеи - одну упаковку составляет олигомер с добавками (пластификатор, наполнитель и т.д.), другую - отвердитель или катализатор высокой активности. Обе упаковки смешиваются вместе непосредственно перед употреблением клея. Двух- и многоупаковочные клеи – это чаще всего реактопласты, время их жизнеспособности обычно невелико – от нескольких минут до 1 - 2 часов.

Следует заметить, что в литературе одно- и двухупаковочные клеи довольно часто называют «одно- и двухкомпонентными», что терминологически не вполне корректно, поскольку в состав одноупаковочного («однокомпонентного») термореактивного клея входят как минимум два компонента (клеевая основа и отвердитель), а чаще в состав клея включены и другие компоненты (ускоритель отверждения, наполнитель, модификатор и др.).

С точки зрения удобства технологии применения клея, для ремонта металлических деталей наиболее эффективно применение одноупаковочного термореактивного клея, не содержащего растворителя и имеющего вид пасты или твердого прутка, отверждающихся при умеренной (до 130 оС) темпера-туре за 0,5 - 1 час. Применение этого типа клеев ограничивается необходимостью использовать нагревательные устройства.

По назначению клеи различают на конструкционные и неконструкцион-ные. Конструкционные клеи образуют высокопрочные и долговечные клее-вые соединения металлов, стеклопластиков, керамики, бетона, древесины, и т.п. Большинство конструкционных клеев на основе термореактивных олигомеров и полимеров (как немодифицированных, так и модифицированных термопластами или каучуками) отверждают при повышенной температуре (170 – 200 оС), некоторые клеи – при комнатной или умеренно высокой температуре (80 – 130 оС). Неконструкционные клеи используют для склеивания неметаллических материалов, тканей, кожи, пленок и металлов между собой и в различных сочетаниях. Они образуют клеевые соединения сравнительно невысокой прочности и теплостойкости.

Клеи-герметики. В последние годы клеи-герметики все шире использу-ются в качестве конструкционного герметизирующего материала. Отличительной особенностью клеев-герметиков от клеев других типов является их способность образовывать в процессе получения герметизирующего клеевого слоя непроницаемые, монолитные, прочные и достаточно жесткие полимерные материалы сетчатого строения, обладающие высокой адгезией к поверхности герметизируемых соединений. Основой для изготовления клеев-герметиков служат синтетические полимеры или олигомеры, имеющие в своем составе активные функциональные группы, способные под воздействием физических факторов (нагревание, радиация, свет) или при взаимодействии со сшивающим агентом (отвердителем) об-разовывать сетчатую структуру.

В настоящее время в машиностроении и технологии ремонта применяются синтетические клеи-герметики на основе эпоксидных и полиэфирных смол, полиуретанов, модифицированных фенолформальдегидных смол, синтетических каучуков, элементоорганических и других полимеров [3].

Клеи-герметики подразделяют на два вида – содержащие растворитель и без растворителя. В качестве основы клеев-герметиков, содержащих растворитель, используют растворы или дисперсии фенолформальдегидных смол (или их различные модификации). Растворителем служат вода или органические растворители (этиловый спирт, ацетон и др.), а дисперсионной фазой в дисперсиях - вода. После улетучивания растворителя или воды, а затем отверждения (сшивания) фенолформальдегидной смолы при температуре 150 – 200 С образуются пленки, обладающие высокими прочностными свойствами и хорошей адгезией к металлам, стойкостью к бензину, керосину, минеральным маслам. Основным недостатком клеев-герметиков этого вида является наличие воды или растворителя в составе клея. Клеевой герметизирующий шов, вследствие наличия в нем микро-полостей и микротрещин, образующихся при испарении растворителя, а также воды, выделяющейся в процессе поликонденсации фенолформальдегидной смолы, не всегда обеспечивает высокую степень герметичности соединений. Другим недостатком является высокая температура отверждения фенолформальдегидной смолы и большая степень усадки полимерного слоя.

Указанные недостатки отсутствуют у клеев-герметиков, не содержащих растворителей, обладающих высокой адгезией и способных отверждаться без нагревания или при сравнительно невысоких температурах (80 – 180 С). Наибольшее распространение получили клеи-герметики на основе эпоксидных олигомеров, полиэфирных смол и полиуретанов. Отверждение клеев происходит при протекании реакции полимеризации олигомеров или мономеров, входящих в их состав и, в отличие от поликонденсации, не сопровождается выделением побочных низкомолекулярных веществ. По окончании процесса отверждения образуется монолитный полимер, обладающий высокой когезионной прочностью. Процесс отверждения клея сопровождается незначительной усадкой. По своим характеристикам клеи-герметики данного типа наиболее полно соответствуют условиям эксплуатации БМП и технологического оборудования предприятий сервиса, поэтому их применение для ремонта наиболее перспективно.

2 Проектный раздел
2.1 Разработка математической модели напряженного состояния клеевых герметизирующих систем
Метод определения прочности и долговечности КГС путем испытания натурных моделей КГС весьма трудоемок и требует значительной затраты времени и материальных средств. Построение математической модели напряженного состояния в клеевых слоях металлополимерных герметизирующих систем дает возможность оценить нагрузки и прогнозировать характер изменения прочности КГС при перемене их геометрических параметров и эксплуатационной температуры.

Для расчета прочности и напряженного состояния моделей КГС был использован метод пограничного слоя [4]. Этот метод расчета напряжений в клеевом соединении основан на предположении о том, что на сдвиг работает лишь часть клеевого слоя, которая непосредственно прилегает к поверхности субстрата, а оставшаяся часть клея работает аналогично обкладкам – как стержень с константами материала в свободном состоянии. В ряде работ [5] показано, что при использовании данного метода теоретические зависимости (математические модели) качественно совпадают с экспериментальными данными, полученными при испытании натурных моделей. Метод пограничного слоя обладает также преимуществом, позволяющим учесть температурные, усадочные и влажностные напряжения в клеевом слое и выявить их роль в прочности модели в целом. Этим методом решен ряд задач о прочности адгезионных соединений, решение которых в замкнутом виде прежде получить не удавалось.

Рассмотрим решение задачи оценки напряженного состояния для одной из наиболее характерных моделей - КГС №1. При расчете вводились следующие допущения: 1) между полимером (клеем) и подложкой существует тонкий пограничный слой, свойства которого могут отличаться от свойств основного полимера; 2) решение ограничивается рамками линейной упругости; 3) вследствие малой толщины погранслоя в нем не учитываются нормальные напряжения, направленные параллельно поверхности подложки; 4) расчет применим для моделей КГС, у которых Кфо < 1. В общем, принятие данных допущений означает, что погранслой работает только на сдвиг.

Схема к расчету напряжений в модели КГС №1 показана на рисунок 2.1. Давление герметизируемой среды стремится вытолкнуть клеевую пробку из отверстия в пластине.

Измеряемая при гидравлических испытаниях величина средней прочности при сдвиге определятся по формуле, где Р – величина усилия действующего на клеевую пробку. Она рассчитывается по формуле Р = Рр πr2, где Рр – разрушающее давление при гидравлических испытаниях; r– радиус отверстия в металлической стенке.

Экспериментально полученная величина τ является результатом взаимодействия полей напряжений, возникающих от действия взаимно уравновешенных сил P с полями внутренних напряжений от изменения температуры, усадки при отверждении клеевой композиции, набухания в герметизируемой жидкости и пр. Любая из названных причин внутренних напряжений действует двояким образом. Например, при охлаждении полимер, обладая обычно большим по сравнению с металлом коэффициентом линейного расширения и стремясь сократить свои размеры в осевом направлении, создает на границе касательные напряжения, облегчающие разрушение модели. Стремясь сократить свои радиальные размеры, на границе полимер-металл возникают нормальные отрывающие напряжения, также облегчающие разрушение модели. При сокращении диаметра клеевой пробки силы трения между полимером и металлом ослабевают, что способствует снижению τ.



1 – металлическая стенка; 2 - эпоксидный полимер; 3 – пограничный полимерный слой

Рисунок 2.1 - Схема клеевой герметизирующей системы №5 к расчету напряжений

Для простоты будем подходить к расчету внутренних напряжений аддитивно. Будем рассматривать слои 1) и 2) как цилиндрические стержни. Обозначая нормальные осевые усилия в 1) и 2) через N₁ и N₂, запишем:

уравнения равновесия элементов dx этих стержней

(2.1)

Уравнение равновесия для пограничного слоя 3) в цилиндрических координатах

(2.2)

Суммарные деформации в каждом из стержней запишем в виде

(i=1,2) (2.3)

В слое 3) учитываются лишь упругие деформации сдвига

(2.4)

В (2.3) и (2.4) S_i – площади поперечного сечения стержней, E_i – их модуль упругости, G– модуль сдвига пограничного слоя. Под ε_T,i могут подразумеваться либо тепловая, либо усадочная, либо деформация набухания или их суммы.

Учитывая непрерывность перемещений на границах r₁ и r₂, из системы (2.1) - (2.4) получаем решение для τ(r, x) (индекс rx внизу опускаем)

(2.5)

При заданных краевых условиях

(2.6)

Обозначено в (2.5)



- толщина пограничного слоя.

Предполагаем, что разрушение модели, или, точнее, сдвиговое разрушение склейки, происходит в момент, когда max | τ(r, x)| достигает некоторой критической величины. Эту величину и будем считать величиной прочности адгезионной связи при сдвиге клеевой пробки и обозначать τ_ad. Рассмотрим здесь лишь действие температуры T.

Из формулы (2.5) для случая охлаждения находим τ_max в точке (r₁, l/2)

(2.7)

Здесь , где Т₀ и Т – начальная и текущая температура модели; α₁ и α₂ – коэффициенты линейного расширении металла и полимера, α₂ > α₁. При охлаждении . Но, как уже говорилось, свой вклад в измеряемую в опыте величину вносят и отрывающие нормальные напряжения , возникающие из-за стремления клеевой пробки к сокращению реальных размеров, например, при охлаждении или усадке в процессе отверждения эпоксидного полимера. Будем считать, как это принято, силы трения пропорциональными этим отрывающим напряжениям, т.е. , где f – коэффициент трения, а сами отрывающие нормальные напряжения найдем из решения плоской задачи о температурных напряжениях в составном цилиндре. Тогда

(2.8)

Здесь в первом приближении предположим, что τ₁ распределены равномерно по всей длине склейки. Таким образом, измеряемая в опыте будет складываться из двух величин; из (4.7) и τ_f из (4.8)

. (2.9)

Далее исследована зависимость в (4.9) от различных физических параметров и температуры.

Зависимость от диаметра отверстия d₁ (радиуса r₁). Первое, второе и третье слагаемые в (2.9) обозначим через τ⁽¹⁾, τ⁽²⁾, τ⁽³⁾; рассмотрим пределы для них при r₁→0



При r_1,r_2, R→∞, когда и конечные



значит

или окончательно



если велико настолько, что , то



И наконец, для третьего слагаемого в (2.9)



Складывая три функции τ⁽¹⁾, τ⁽²⁾, τ⁽³⁾; от d₁, получим окончательный вид кривой, схематически отображающей зависимость функции от d₁ (рисунок 2.5, кривая 1). Сравнивая приведенные на рисунок 2.2 (кривая 1) экспериментальные данные по зависимости среднего разрушающего напряжения от диаметра отверстия d, легко заметить, что формы теоретической и экспериментальной кривых совпадают.

Зависимость от температуры испытания Т. Для упрощения анализа предположим, что τ_ad не меняется с температурой, а упругие свойства металла мало зависят от температуры. Рассмотрим случай, когда температура опыта будет ниже температуры стеклования полимера Т_с. Рассмотрим и область температур Т<Т_с, считая, что для τ⁽³⁾ остается справедливой формула (2.8). Отметим, что при Т₀ второе и третье слагаемое в (2.9) равны нулю, а первое имеет конечное значение. С изменением температуры первое слагаемое в (2.9) можно считать слабо меняющимся.

Второе слагаемое τ⁽²⁾ в (2.9) с уменьшением температуры растет по абсолютной величине, ибо и растут, а если и меняется, то на гиперболическом тангенсе это мало сказывается. С увеличением температуры эта функция становится положительной ( ), слабо возрастая.

Если третье слагаемое τ⁽³⁾ в (4.9) представить в виде

,

то по нему сразу можно представить ход этой функции с температурой.

Суммарный график схематически показан на рисунок 2.2 (кривая 1). Ход теоретической кривой хорошо совпадает с экспериментальной зависимостью этой модели от температуры испытания (рисунок 2.5, кривая 1).



Рисунок 2.2 – Расчетная зависимость среднего разрушающего напряжения при сдвиге от температуры испытания (1), диаметра отверстия (2) и толщины пластины (3) для модели КГС №1 (для температурных испытаний были взяты модели с диаметром отверстия 2 мм и толщиной пластины 2 мм)

Зависимость от длины склейки l (толщины пластины). На рисунке 2.5 (кривая 3) представлена теоретическая зависимость от длины склейки l. Примечательно, что при величина стремится к , а при она стремится к , т.е. при больших длинах склейки основной вклад в вносят силы трения. Эти данные позволяют наметить способ измерения «истинной» сдвиговой прочности τ_ad данной пары адгезив – субстрат и определить ее как .

Расчетная зависимость в достаточной степени согласуется с экспериментальной зависимостью от толщины пластины для модели №1 (рисунок 2.2).

Для расчета напряжений в моделях с металлической пробкой (№6 и 7) использовались формулы, приведенные в работе [6] для цилиндрических клеевых соединений металлов (типа вал – втулка) при их испытаниях на сдвиг. Схема к расчету напряжений в клеевых соединениях данного типа показана на рисунке 2.3.



1 – металлическая пластина; 2 – цилиндрическая металлическая вставка; 3 – клеевой слой

Рисунок 2.3 – Схема к расчету напряжений в цилиндрических клеевых соединениях металлов при их испытаниях на сдвиг

Общие расчетные формулы. Касательные напряжения в клеевом слое: .

Нормальные напряжения: .

Для моделей КГС с клеевым или металлическим пластырем (№3 и 4) расчет напряженного состояния клеевого соединения проводился, исходя из допущения, что при разрушении этих КГС под действием давления герметизируемой среды происходит отрыв пластины, приклеенной к жесткой подложке. При гидравлических испытаниях моделей КГС №3 и 4 клеевой шов под действием давления среды работает на неравномерный отрыв (внецентренное растяжение, расслаивание).

Прочность клеевого соединения при неравномерном отрыве характеризуется погонным отрывающим усилием, определяемым по формуле ,

где Р – наибольшая нагрузка в процессе отрыва по длине образца, Н; b -ширина образца или длина линии отрыва, м.

Длина линии отрыва в момент начала отслаивания клеевого шва равно длине окружности отверстия в модели b= πD. Нагрузку, действующую на линию отрыва можно рассчитать, исходя из удельного давления жидкости и диаметра отверстия Р = р_уд πD²/4. Отсюда Р_пог = р_удD/4.

Оценка погонного отрывающего усилия при отслаивании клеевого слоя с учетом его жесткости проводилась по значению интеграла Черепнова-Райса в момент скачка трещины в клеевом слое на границе между металлом и клеем [7]. Для случая дисковой трещины расслоения при отслоении клеевого слоя от жестко опертого нижнего металлического основания в работе [8] приведена формула позволяющая рассчитать погонное отрывающее усилие:



где Р_пог - погонное отрывающее усилие, Н/м;

р_кр– критическое давление в момент скачка трещины;

r- радиус отверстия (начальный радиус дисковой трещины расслоения), м

h – толщина клеевого слоя, м

Е – модуль упругости эпоксидного полимера, образующего клеевой слой, МПа;

ν – коэффициент Пуассона эпоксидного полимера

Заключение
Анализ результатов исследований, выполненных в диссертации, позволил сделать следующие выводы и дать научно обоснованные рекомендации производству:

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований доказана возможность успешного применения клеев-герметиков для восстановления исходной годности металлических деталей и агрегатов автотранспортных средств и технологического оборудования.

2. Путем проведения системного анализа проблемы долговременного сохранения герметичности клеевых соединений металлов определены основные элементы клеевой герметизирующей системы, дано определение данной системе, предложены структурные модели основных типов металлополимерных КГС. Выявлены главные факторы, определяющие долговечность КГС: рецептурный, адгезионный, конструкционный, технологический, эксплуатационный, физико-механические и физико-химические свойства клеевого слоя.

3. Разработаны методики экспериментального исследования металлополи-мерных КГС и технические средства для их проведения. Сформулированы требования, которым должны удовлетворять клеи-герметики, предназначенные для восстановления исходной годности металлических деталей и агрегатов.

4. В результате проведения сравнительных испытаний различных типов клеев установлено, что наиболее близко требуемому комплексу показателей соответствуют эпоксидные клеи, образующие в процессе формирования клеевого соединения сетчатую структуру. Разработаны и испытаны рецептуры одноупаковочных эпоксидных клеев-герметиков.

Перечень использованных информационных ресурсов

1. 
   Белый, В.А. Введение в материаловедение герметизирующих систем / В.А Белый, Л.С. Пинчук – Минск: Наука и техника, 1980. – 304 с.
   
2. 
   Петрова, А.П. Клеящие материалы. Справочник / А.П. Петрова – М.: ЗАО «Редакция журнала «Каучук и резина», 2002. – 196 с.
   
3. 
   Пинчук, Л.С. Герметология / Л.С. Пинчук – Мн.: Навука i тэхнiка, 1992 – 216 с.
   
4. 
   Калинчев, В.А. Методы контроля герметичности / В.А Калинчев. // Клеи. Герметики. Технологии. М.: Наука и технологии. - 2004. № 1, – С. 31 – 35.
   
5. 
   Пинчук, Л.С. Герметизирующие полимерные материалы / Л.С. Пинчук, А.С. Неверов – М.:Машиностроение, 1995. – 160 с.
   
6. 
   Кожемяченко, А.В. Техника и технология ремонта бытовых холодильных приборов / А.В. Кожемяченко, С.П. Петросов, И.В. Болгов // – М.: Академия, 2003. – 217 с.
   
7. 
   Ионов, Ю.А. Влияние поверхностных дефектов на работоспособность герметизирующих покрытий / Ю.А. Ионов, Ю.Л. Морозов // Клеи. Герметики. Технологии. М.: Наука и технологии. - 2004. № 6, – С. 17 – 18.
   
8. 
   Тулинов, А.Б. Восстановление трубопроводов и оборудования в системах жизнеобеспечения композиционными материалами / А.Б. Тулинов, А.А. Корнеев // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2004. № 2. - С. 25-26.
   

Р