ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области техники, связанной с разработкой и применением способов смазки скользящей поверхности лыж (систем нанесения покрытий на скользящую поверхность лыж).
Занятие лыжным спортом, так же как лыжные прогулки и походы, невозможно представить без использования специальных покрытий (лыжных смазок). Лыжные смазки применяют для того, чтобы лыжи хорошо скользили - лыжники говорят «катили», и не проскальзывали назад - на языке лыжников «держали». Поэтому все смазки разделяют на две большие группы: мази скольжения или парафины, которые обеспечивают наилучшее скольжение, и мази держания, которые обеспечивают отсутствие проскальзывания, «держат».
Парафины (мази скольжения) разделяются на две группы: без фтора (простые) и фтористые, обеспечивающие лучшее скольжение. При применении парафинов с добавками фтора учитывается не только температура воздуха, но и его влажность, а также тип и структура снега.
Скользящая поверхность современных лыж выполнена из полиэтиленов различных сортов. В гоночных моделях лыж скользящая поверхность изготавливается из аморфных полиэтиленов с высоким молекулярным весом. Различаются они содержанием добавок, например, графита (черная скользящая поверхность) или фтороуглерода (цветные вкрапления в пластике), «впекаемого» в структуру пластика. Полиэтилен состоит из маленьких кристаллов, окруженных менее структурированным аморфным материалом.
При нанесении покрытий по современным технологиям, то есть при нагревании скользящей поверхности лыж, некоторые из кристаллов материала покрытия начинают плавиться прежде, чем весь материал (при температуре приблизительно 135°С). Когда материал смазки вплавляется утюгом в скользящую поверхность, жидкий парафин проникает между кристаллами и смешивается с аморфным материалом. Это значит, что происходит не только насыщение скользящей поверхности материалом смазки, но и непосредственно изменяется ее химическая структура.
Обработка поверхности лыжи смазкой не только улучшает качество скольжения, но и предохраняет поверхность от механического разрушения кристаллами льда, механическими загрязнениями снега.
К сожалению, даже качественно нанесенное парафиновое покрытие разрушается при эксплуатации лыж и туристу приходится повторять трудоемкую операцию практически ежедневно, а спортсмену - многократно в течение соревнований. В связи с этим, необходимость применения эффективного способа нанесения скользящих покрытий, способного обеспечить высокое качество скольжения и длительность эксплуатации, является актуальной.
Известен способ смазки скользящей поверхности лыж , заключающийся в том, что нанесение смазки осуществляют электроутюгом, снабженным вращающейся щеткой, с которой соприкасается брусок лыжной мази. Нагретый утюг перемещают по скользящей поверхности лыжи, нагревая ее, и одновременно с этим, вращающаяся щетка захватывает частицы мази и наносит ее на нагретую поверхность лыжи.
Известен также способ смазки скользящей поверхности лыж , реализуемый с помощью устройства - плиты, в которой установлен плоский электронагревательный элемент. На плите смонтирована емкость с лыжной мазью, снабженная пресс-масленкой, приводимой в действие рычагом, свободный конец которого смонтирован на рукоятке. Передвигая устройство по поверхности лыжи, спортсмен дозирует вручную количество подаваемой на лыжу мази.
Применяется также способ по патенту , при реализации которого лыжа устанавливается в наклонном положении на специальном стенде скользящей поверхностью наружу. Вдоль этой поверхности размещено сопло, перемещаемое вверх-вниз по направляющим и соединенное трубопроводом с емкостью для разогрева лыжной мази.
Недостатком всех описанных аналогов является: во-первых, - отсутствие контроля температуры поверхности лыжи и, следовательно, неравномерный ее нагрев по длине, что обуславливает перегрев смазки и прожоги поверхности лыжи; а во-вторых, - недостаточное заполнение имеющихся на скользящей поверхности лыжи пор и микротрещин смазкой, что ухудшает ее беговые свойства.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ нанесения смазки на скользящую поверхность лыжи по патенту , принятому за прототип. Способ заключается в нанесении материала смазки на скользящую поверхность лыж, осуществлении энергетического воздействия и равномерном распределении смазки.
В прототипе лыжи размещают в контейнере, затем наносят смазку на их скользящую поверхность с разогревом поверхности и смазки. Перед нагреванием контейнер, с помещенными в него лыжами, герметизируют. Лыжи в контейнере помещают на упоры, выполненные из материала смазки, между которыми по всей длине лыж, со стороны их скользящей поверхности, равномерным слоем насыпают смазку в виде порошка. Затем из контейнера откачивают воздух до вакуума 0,2-0,9 атм и нагревают в течение 4-20 мин внутренний объем контейнера с находящимися в нем лыжами и смазкой до 70-90°С. После окончания нагрева давление внутри контейнера повышают до 1-3 атм и поддерживают его в течение 1-3 мин и затем лыжи извлекают.
Прототип позволяет частично устранить недостатки известных способов, однако обладает следующими существенными недостатками:
1. Не обеспечивает глубокого проникновения материала смазки в структуру полимерного покрытия лыжи. Улучшить проникновение возможно только путем повышения температуры (снижения вязкости смазки и расширения пор полимерного покрытия). Однако такой путь на практике реализовать недопустимо из-за меньшей температуры плавления кристаллов полимерного покрытия, по сравнению с температурой плавления окружающего их аморфного материала, в который должен проникать парафин. На практике это приводит к прожогам скользящей поверхности и порче лыж.
2. Не обеспечивает длительного нахождения на скользящей поверхности и выделения материала смазки на поверхность из глубины материала лыжи при эксплуатации лыж. В результате происходит освобождение приглаженных парафином ворсинок полимерного материала поверхности лыжи и образование новых. При скольжении эти ворсинки снижают скорость и их необходимо либо срезать (шкурить), либо вплавлять в поверхность. И то и другое приводит к ухудшению качества скользящей поверхности и снижению срока эксплуатации дорогостоящих лыж.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в устранении недостатков существующего способа и создании нового способа, способного обеспечить равномерное нанесение смазки и лучшее заполнение микропор на поверхности скольжения лыжи, осуществить равномерное нанесение смазки на скользящую поверхность лыжи при температуре, ниже температуры плавления материала скользящей поверхности и осуществить глубокое проникновение парафина в ее поры.
Проведенный анализ реализуемых в настоящее время способов смазки скользящей поверхности лыж показал их несостоятельность и необходимость поиска новой технологии нанесения покрытий на скользящую поверхность лыж. Очевидно, что такая технология должна обеспечивать глубинное проникновение парафина в структуру полимерного материала скользящей поверхности при температуре, меньшей температуры его плавления при одновременной полировке поверхности и удалении ворсинок.
Суть предлагаемого технического решения заключается в нанесении материала смазки на скользящую поверхность лыж, осуществлении энергетического воздействия, равномерном распределении материала смазки вдоль участков скользящей поверхности лыж, причем энергетическое воздействие осуществляют с помощью электромеханического преобразователя, имеющего плоскую излучающую поверхность и ограничитель, обеспечивающий регулируемый зазор между излучающей поверхностью и скользящей поверхностью лыжи. В зазор вводят смазку и на материал смазки воздействуют ультразвуковыми колебаниями в диапазоне частот 20...100 кГц, с интенсивностью, достаточной для возникновения кавитации в материале смазки. Перемещением преобразователя, вдоль скользящей поверхности лыж, осуществляют формирование слоя смазки между излучающей поверхностью преобразователя и скользящей поверхностью лыж, а скорость перемещения преобразователя устанавливают в зависимости от вязкости и кавитационной прочности материала смазки.
Анализ функциональных возможностей различных методов энергетического воздействия на скользящую полимерную поверхность лыж позволил установить эффективность применения ультразвуковых технологий, основанных на явлениях ультразвуковой пропитки, низкотемпературной сварки, снижения вязкости, дегазации .
Ультразвуковые технологии, применительно к решению проблемы подготовки скользящей поверхности лыж, позволяют реализовать следующие технологические процессы:
1. Ультразвуковую пропитку , основанную на звукокапилярном эффекте и снижении вязкости материалов, способную обеспечить ввод расплавленного материала смазки глубоко в материал поверхности при низких температурах, т.е. без термического повреждения поверхности. В процессе ввода ультразвуковых колебаний происходит ускорение молекул смазки за счет возникающей в ней кавитации и более глубокое их проникновение в скользящую поверхность лыжи. При введении ультразвука в смазку происходит его дегазация, что обеспечивает ровную поверхность парафинового покрытия, без газовых пузырьков - пустот.
2. Ультразвуковую сварку , реализуемую при температурах ниже температуры плавления соединяемых материалов и основанную на многократном ускорении процессов диффузии. Она обеспечивает не только интенсификацию проникновения парафина в полимерное покрытие, но и позволяет разрушать и вваривать в поверхность лыжи образовавшиеся на ней волоски (ворсинки).
3. Размягчение смазки (перевод в вязкопластичное состояние), происходящее при температуре ниже температуры ее плавления за счет снижения вязкости материала, подвергаемого УЗ воздействию. Возможно, также, низкотемпературное распыление материала смазки при применении ультразвуковых колебаний высокой интенсивности.
К несомненным достоинствам ультразвуковой технологии следует отнести, также, возможность исключения непосредственного механического контакта поверхности ультразвукового преобразователя с обрабатываемой поверхностью. Воздействие осуществляется через тонкий слой (0,5...3 мм) жидкого материала смазки в кавитирующем состоянии. Это исключает разогрев скользящей полиэтиленовой поверхности до температуры плавления или разложения полиэтилена.
Предложенный способ смазки скользящей поверхности лыж поясняется фиг.1, на которой приняты следующие обозначения:
1 - колебательная система, 2 - пьезокерамические элементы, 3 - отражающая накладка, 4 - корпус, 5 - защитный корпус, 6 - вентилятор, 7 - подложка, 8 - упорное кольцо, 9 - лыжа, 10 - скользящая поверхность лыжи, 11 - смазочный кавитирующий материал.
Для практической реализации предложенного способа нанесения смазки на скользящую поверхность лыжи 10 используются пьезоэлектрическая колебательная система 1 (фиг.2) и осуществляющий ее электрическое питание электронный генератор (не показан). Реализация предложенного способа осуществляется следующим образом. На скользящую поверхность лыжи 10 наносится материал смазки 11, после чего происходит обеспечение контакта ультразвуковой колебательной системы с наносимым покрытием и ввод ультразвуковых колебаний. При этом происходит поглощение УЗ колебаний в материале смазки 11 и смазка становится жидкой, в ней начинаются кавитационные процессы, при которых взрывы (захлопывания) кавитационных пузырьков обеспечивают проникновение смазки в глубь скользящей поверхности лыжи 10.
Для практической реализации предложенного способа создано специализированное малогабаритное оборудование, обеспечивающее необходимую и достаточную мощность излучения на заданной площади обработки.
Оборудование включает в себя:
1) специализированную ультразвуковую колебательную систему 1 (см. фиг 2), имеющую размер рабочей поверхности, превосходящий ширину скользящей поверхности лыжи и обеспечивающую равномерное распределение ультразвуковых колебаний на излучающей поверхности для обеспечения равномерного размягчения и нанесения парафина по всей ширине лыжи;
2) генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты для питания колебательной системы, обеспечивающий регулировку выходной мощности и стабилизацию ультразвукового воздействия в процессе обработки поверхности лыж.
Технический результат заключается в создании нового способа, позволяющего повысить качество нанесенного на скользящую поверхность лыж покрытия, повышении производительности процесса при одновременном уменьшении энергозатрат и исключении необходимости применения систем термического нагрева. Эффект достигается за счет оптимизации параметров энергетического и временного воздействия. Разработанный способ нанесения покрытия на скользящую поверхность лыж обеспечивает снижение трения скольжения не менее чем на 5%, увеличение объема смазки, введенной в материал скользящей поверхности лыж - на 5...10% (в зависимости от типа лыж и покрытия), что позволяет не менее чем в 2 раза увеличить время эксплуатации лыж.
Поскольку используемые материалы смазок имеют различную исходную вязкость, различную температуру плавления, кавитационный процесс возникает в них при различных мощностях ультразвукового воздействия, и скорость перемещения преобразователя при нанесении покрытия может быть различной и устанавливаться экспериментальным путем для каждого вида смазки.
Для реализации предложенного способа разработана специализированная ультразвуковая колебательная система, выполненная по полуволновой схеме в виде пьезоэлектрического преобразователя Ланжевена . Внешний вид колебательной системы представлен на фиг.2. Спроектированная и разработанная ультразвуковая колебательная система работает следующим образом. При подведении к электродам пьезоэлементов 3 электрического напряжения происходит преобразование электрических колебаний в механические колебания, которые распространяются в колебательной системе 1 и усиливаются за счет выбора продольных и поперечных размеров накладки 2 таким образом, что продольный резонанс всей колебательной системы совпадает с диаметральным резонансом рабочей частотно-понижающей накладки.
Колебательная система 1 крепится в корпус 4 при помощи винтов, вкручивающихся в подложку 7 (фиг.1). Колебательная система снабжена крепежным фланцем, который зажимается между корпусом и подложкой 7. Колебательная система снабжена дополнительным защитным корпусом 5 (фиг.1). Воздух вентилятором 6, через отверстия, втягивается в корпус колебательной системы, проходя там, он охлаждает разогревающиеся пьезокерамические элементы 2.
Разработанная колебательная система имеет рабочую частоту 27±3,3 кГц, диаметр рабочей излучающей поверхности 65 мм. Для обеспечения регулируемого зазора между излучающей поверхностью ультразвуковой колебательной системы 1 и поверхностью лыж 10 использовано упорное кольцо 8.
Одним из составляющих ультразвукового технологического оборудования является электронный генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты (на фигурах не показан). Он предназначен для питания ультразвуковой колебательной системы.
Для обеспечения максимальной эффективности работы колебательной системы, при всех возможных изменениях ее параметров, электронный генератор снабжен блоком автоматической подстройки частоты генератора и стабилизации амплитуды колебаний излучающей поверхности.
Разработанный генератор для питания ультразвуковой колебательной системы имеет следующие параметры:
Рабочая частота, кГц 27±3,3
Пределы регулирования мощности, % 0-100
Потребляемая электрическая мощность, Вт 250
Напряжение питания, В 220±22
Внешний вид аппарата представлен на фиг.3.
Кроме интенсификации процесса пропитки и удаления ворсинок, применение ультразвукового аппарата исключило необходимость применения специальных нагревательных приборов (утюгов) для разогрева материала смазки.
Проведенные исследования функциональных возможностей созданного ультразвукового аппарата позволили разработать следующую методику нанесения парафина на скользящую поверхность лыж:
1) предварительное включение и работа аппарата без нагрузки (на воздух) на мощности 100% в течение 3...5 минут. Такой режим обеспечивает прогрев излучающей поверхности до 80...85°С. При такой температуре на поверхности плавится материал смазки (парафин);
2) снижение мощности аппарата ниже 100%, не более 75%;
3) нанесение парафина на скользящую поверхность и работа аппарата на мощности 75...85% неограниченное время.
При этом скорость нанесения смазки отличалась незначительно при использовании различных материалов смазки. Уменьшение скорости не приводило к снижению качества нанесения смазки.
Проведенные испытания показали, что скорость скольжения лыжи после применения ультразвукового способа нанесения парафина на скользящую поверхность лыжи увеличивается на 5...7%, а длительность работы скользящей поверхности увеличивается на 13-15%.
Внешний вид созданного ультразвукового аппарата представлен на фиг.3.
Таким образом, предложенный способ обеспечивает повышение эффективности (повышение производительности и улучшение качества пропитки) нанесения покрытия на скользящую поверхность лыж за счет реализации возможностей ультразвуковой интенсификации процессов.
В результате реализации предлагаемого технического решения оптимизирована технология нанесения покрытия на лыжи, с точки зрения обеспечения максимальной производительности, реализации возможности контроля за процессом, снижены энергозатраты и исключено применение высокотемпературных устройств.
Разработанный в лаборатории акустических процессов и аппаратов Бийского технологического института Алтайского государственного технического университета способ нанесения покрытия на поверхность лыж прошел лабораторные и технические испытания и был практически реализован в действующей установке. Мелкосерийное производство устройств планируется начать в 2004 году.
Источники информации
1. Патент ФРГ №3704216 от 1987 г.
2. Патент Швеции №446942 от 1986 г.
3. Патент Франции №2577816 от 1986.
4. Патент РФ №2176539 (прототип).
5. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов Л.:
Машиностроение, 1988 г.
6. Донской А.В., Келлер O.K., Кратыш Г.С. Ультразвуковые электротехнические установки Л.: Энергоатомиздат, 1982.
7. Прохоренко П.П., Дежкунов Н.В., Коновалов Г.Е. Ультразвуковой капиллярный эффект. Минск, «Наука и техника», 1981, 135 с.
8. Меркулов А. Г., Харитонов А.В. Теория и расчет составных концентраторов, «Акустический журн.», 1959, N 2.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ смазки скользящей поверхности лыж, заключающийся в нанесении материала смазки на скользящую поверхность лыж, осуществлении энергетического воздействия, равномерном распределении материала смазки вдоль участков скользящей поверхности лыж, отличающийся тем, что энергетическое воздействие осуществляют с помощью электромеханического преобразователя, имеющего плоскую излучающую поверхность и ограничитель, обеспечивающий регулируемый зазор между излучающей поверхностью и скользящей поверхностью лыжи, вводят в зазор смазку и на материал смазки воздействуют ультразвуковыми колебаниями в диапазоне частот 20-100 кГц, с интенсивностью, достаточной для возникновения кавитации в материале смазки, перемещением преобразователя, вдоль скользящей поверхности лыж, осуществляют формирование слоя смазки между излучающей поверхностью преобразователя и скользящей поверхностью лыж, а скорость перемещения преобразователя устанавливают в зависимости от вязкости и кавитационной прочности материала смазки.
ГОСТ 9.054-75
Группа Т99
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Единая система защиты от коррозии и старения
КОНСЕРВАЦИОННЫЕ МАСЛА, СМАЗКИ И ИНГИБИРОВАННЫЕ
ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ НЕФТЯНЫЕ СОСТАВЫ
Методы ускоренных испытаний защитной способности
Unified system of corrosion and ageing protection.
Anticorrosive oils, greases and inhibited film-forming petroleum compounds.
Accelerated test methods of protective ability
МКС 19.040
75.100
Дата введения 1976-07-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 11 мая 1975 г. N 1230 дата введения установлена 01.07.76
Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в июне 1980 г., июне 1985 г., декабре 1985 г., декабре 1989 г. (ИУС 8-80, 10-85, 3-86, 3-90).
Настоящий стандарт распространяется на масла, смазки и нефтяные ингибированные пленкообразующие нефтяные составы (далее - консервационные материалы), применяемые в качестве средств временной противокоррозионной защиты изделий.
Стандарт устанавливает методы лабораторных ускоренных испытаний (далее - испытания) для оценки защитной способности коксервационных материалов.
Стандарт устанавливает шесть методов испытаний:
1-й - при повышенных значениях относительной влажности и температуры воздуха, без конденсации, с периодической или постоянной конденсацией влаги;
2-й - при повышенных значениях относительной влажности и температуры воздуха и воздействии сернистого ангидрида с периодической конденсацией влаги;
3-й - при воздействии соляного тумана;
4-й - при постоянном погружении в электролит;
5-й - при воздействии бромистоводородной кислоты;
6-й - при повышенных значениях относительной влажности и температуры, с постоянной конденсацией в первой части цикла в условиях контакта разнородных металлов.
Метод испытаний или комплекс методов, установленных настоящим стандартом, выбирают в зависимости от цели испытаний консервационного материала и условий размещения изделий по приложению 1.
1. МЕТОД 1
Сущность метода заключается в выдерживании консервационных материалов, нанесенных на металлические пластинки, в условиях повышенной относительной влажности воздуха и температуры, без конденсации, с периодической или постоянной конденсацией влаги на образцах.
1.1. Отбор образцов
1.1.1. Образцами для испытаний служат консервационные материалы, отвечающие требованиям, установленным нормативно-технической документацией на эти материалы.
1.2. Аппаратура, материалы, реактивы
1.2.1. Для проведения испытаний применяют следующие аппаратуру, материалы и реактивы:
камеры с автоматическим (или неавтоматическим) регулированием параметров относительной влажности и температуры воздуха;
ГОСТ 1050-88 и (или) меди марки М0, M1 или М2 по ГОСТ 859-2001 и (или) алюминия марки АК6 по ГОСТ 4784-97 ;
стаканы стеклянные по ГОСТ 25336-82 ;
растворители органические: бензин по ГОСТ 1012-72 и спирт по ГОСТ 18300-87 ;
эксикатор по ГОСТ 25336-82 ;
чашки фарфоровые по ГОСТ 9147-80 ;
термостат или сушильный шкаф, обеспечивающий заданную температуру;
вода дистиллированная рН=5,4-6,6.
1.2.2. Требования к устройству камер с автоматическим регулированием параметров относительной влажности и температуры воздуха, способам создания, поддержания и регулирования режимов в рабочем объеме камеры должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.308-85 .
1.2.3. При использовании для испытаний камеры с неавтоматическим регулированием относительной влажности и температуры воздуха соотношение объема камеры и площади поверхности металлических пластинок должно быть не менее 25 см на 1 см. Для выравнивания параметров режима в камере должна быть предусмотрена циркуляция воздуха со скоростью не более 1 м/с.
Конструкция камеры должна исключать возможность попадания конденсата на испытуемые образцы с элементов конструкций камер и вышерасположенных образцов и обеспечивать равномерное воздействие на них коррозионной среды.
При испытании пластичных смазок допускается применение эксикаторов.
1.2.4. В камере для испытаний должен быть обеспечен заданный режим в течение всего времени испытаний.
1.2.5. Для испытаний применяют пластинки поверхностью [(50,0x50,0)±0,2] мм, толщиной 3,0-5,5 мм.
Допускается при проведении исследовательских испытаний применять пластинки других размеров и из других металлов и сплавов.
Испытание пластичных смазок проводят на пластинках, марка металла которых указана в нормативно-технической документации на испытуемый материал.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 4).
1.2.6. Непараллельность больших граней пластинок при испытаниях пластичных смазок не должна превышать 0,006 мм.
1.2.7. Шероховатость поверхности пластинок () должна быть в пределах 1,25-0,65 мкм по ГОСТ 2789-73 .
1.2.8. Пластинка должна иметь отверстие для подвешивания, расположенное посредине одной из сторон, на расстоянии 5 мм от края.
1.2.9. Пластинки должны иметь маркировку (порядковый номер) на поверхности или на бирках из неметаллических материалов, прикрепленных к пластинке капроновой нитью.
1.3. Подготовка к испытаниям
1.3.1. Пластинки обезжиривают последовательно бензином и спиртом, затем высушивают.
Не допускается касаться руками поверхности подготовленных к испытаниям пластинок.
1.3.2. Одну пластинку помещают в эксикатор (для сравнения с испытуемыми при оценке результатов).
1.3.3. Для нанесения на испытуемые пластинки масел и тонкопленочных покрытий пластинки, подвешенные на крючки вертикально, погружают на 1 мин в консервационный материал при температуре 20 °С - 25 °С, затем пластинку извлекают и выдерживают на воздухе в подвешенном состоянии в течение времени, установленного технической документацией на данный консервационный материал, но не менее 1 ч для масел и не менее 20 ч для пленочных покрытий.
1.3.4. Пластичные смазки наносят на поверхность пластинок слоем 1 мм с помощью трафарета или одним из способов, указанных в приложении 2.
1.3.5. Пластинки с нанесенными консервационными материалами подвешивают в камере в вертикальном положении.
Пластины с пластичными смазками, испытуемыми в эксикаторе, допускается располагать горизонтально.
1.3.4, 1.3.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
1.3.6. Расстояние между пластинками, а также между пластинками и стенками камеры должно быть не менее 50 мм.
1.3.7. Расстояние от нижних граней пластинок до дна камеры должно быть не менее 200 мм.
1.3.8. Количество пластинок (не менее трех) каждой марки металла устанавливают с учетом необходимости промежуточных съемов образцов.
1.3.9. В эксикатор наливают дистиллированную воду на высоту 30-35 мм от дна.
На выступ внизу цилиндрической части эксикатора помещают фарфоровую вставку с отверстиями.
Чашки с пластинками устанавливают в эксикатор, который закрывают крышкой и помещают в термостат, нагретый до температуры испытания смазок.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4. Проведение испытаний
1.4.1. Испытания проводят по трем режимам: без конденсации, с периодической и постоянной конденсацией влаги на образцах.
Испытание пластичных смазок проводят по режиму с постоянной конденсацией влаги.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.4.2. Испытания без конденсации влаги на образцах проводят при температуре (40±2) °С и относительной влажности 95%-100%.
1.4.3. Испытания с периодической конденсацией влаги на образцах проводят циклами. Каждый цикл испытаний состоит из двух частей.
В первой части цикла образцы подвергают воздействию воздушной среды с температурой (40±2) °С и относительной влажностью 95%-100% в течение 7 ч.
Во второй части цикла создают условия конденсации влаги на образцах путем их охлаждения до температуры ниже температуры камеры на 5 °С - 10 °С или охлаждением образцов и камеры одновременно путем выключения нагрева камеры.
Продолжительность второй части цикла 17 ч.
1.4.2, 1.4.3.
1.4.4. Испытания при постоянной конденсации влаги на образцах проводят при температуре (49±2) °С и относительной влажности 100%.
1.4.5. Начало испытаний считают с момента достижения всех параметров режима.
1.4.6. Продолжительность испытаний устанавливают нормативно-технической документацией на консервационный материал или в соответствии с целью проведения испытаний.
1.4.7. В процессе испытаний производят осмотр пластинок или съем части пластинок через равные промежутки времени от начала испытаний, но не реже одного раза в сутки для установления времени появления первого коррозионного очага.
При проведении сравнительных испытаний первый осмотр образцов допускается проводить с учетом времени, установленного для испытаний образца с известной защитной способностью.
1.4.8. Вынужденные перерывы, превышающие 10% общего времени испытаний, должны быть зафиксированы и учтены при оценке защитных способностей материалов.
1.4.9. После испытания с пластин снимают смазку фильтровальной бумагой и ватой, смоченной бензином, а затем промывают бензином и осматривают.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.5. Обработка результатов
1.5.1. Коррозионным разрушением считают коррозионные очаги на поверхности металлических пластинок в виде отдельных точек, пятен, нитей, язв, а также изменение цвета на меди до зеленого, темно-коричневого, фиолетового, черного, на алюминии - до светло-серого.
1.5.2. Защитную способность пластичных смазок оценивают визуально за время, указанное в нормативно-технической документации на испытуемый материал.
Смазка считается выдержавшей испытание, если на больших поверхностях пластинок на расстоянии не менее 3 мм от отверстия и краев нет заметных невооруженным глазом зелени, пятен или точек. Если следы коррозии будут замечены только на одной пластинке, испытание повторяют. При повторном обнаружении следов коррозии хотя бы на одной пластинке смазку считают не выдержавшей испытание.
Защитную способность масел и ингибированных пленкообразующих нефтяных составов оценивают по площади коррозионного разрушения за определенное время испытаний и (или) по времени появления первого минимального коррозионного очага.
Продукты коррозии с поверхности пластинок снимают согласно требованиям ГОСТ 9.909-86 .
(Измененная редакция, Изм. N 1, 4).
1.5.3. За минимальный коррозионный очаг принимают коррозионное разрушение в виде:
одной коррозионной точки диаметром не более 2 мм;
двух коррозионных точек диаметром менее 1 мм, видимых невооруженным глазом.
Коррозионные очаги на торцах пластинок и на расстоянии менее 3 мм от краев не учитывают.
1.5.4. Для оценки защитной способности консервационных материалов по площади коррозионного поражения определяют процент площади коррозионных очагов от площади испытуемой пластинки.
1.5.5. Площадь коррозионных очагов определяют визуально трафаретом, изготовленным из прозрачного материала (кальки, тонкого органического стекла, целлулоида и т.п.), с нанесенной на него сеткой из ста равных ячеек. Размеры трафарета должны соответствовать размерам пластинки [(50,0x50,0)±0,2] мм.
Трафарет накладывают на поверхность пластинки и производят суммирование процентов площади коррозионных очагов, полученных в каждом делении трафарета.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.5.6. Определение площади коррозионного разрушения на пластинках других размеров производят в соответствии с требованиями ГОСТ 9.308-85 .
1.5.7. (Исключен, Изм. N 4).
1.5.8. Защитную способность консервационных материалов можно определить по изменению цвета и блеска поверхности металлической пластинки.
Определение степени блеска поверхности металлической пластинки производят визуально путем сравнения поверхности испытуемой металлической пластинки с пластинкой, хранящейся в эксикаторе (п.1.3.2).
1.5.9. Изменение блеска и цвета поверхности пластинки допускается определять также путем измерения отражательной способности поверхности пластинки согласно требованиям ГОСТ 9.308-85 .
Равномерное изменение цвета поверхности пластинки из черных металлов до светло-серого и незначительное изменение цвета пластинки из цветных металлов с сохранением металлического блеска не считают коррозионными разрушениями.
1.5.10. Допускается оценивать защитную способность масел и ингибированных пленкообразующих нефтяных составов по изменению массы за время испытаний. Оценку защитных способностей весовым методом проводят по показателю коррозии () в г/м, вычисляемому по формуле
где - изменение массы пластинки, г;
- площадь поверхности пластинки, м.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
1.5.11. Защитную способность консервационных материалов оценивают по среднему арифметическому результату значений, определенных на параллельно испытываемых пластинках.
Расхождение результатов испытаний на отдельных пластинках не должно превышать 20%.
2. МЕТОД 2
Сущность метода заключается в выдерживании консервационных материалов (кроме рабоче-консервационных масел), нанесенных на металлические пластинки, в атмосфере повышенных значений температуры и относительной влажности воздуха при воздействии сернистого ангидрида с периодической конденсацией влаги на образцах.
2.1. Отбор образцов - по п.1.1.
2.2. Аппаратура, материалы, реактивы - по п.1.2.
Камера для испытаний из органического стекла или другого коррозионно-стойкого материала, снабженная оборудованием, обеспечивающим постоянную концентрацию сернистого ангидрида в камере и контроль концентрации в течение времени испытаний;
ангидрид сернистый жидкий технический по ГОСТ 2918-79 .
2.3. Подготовка к испытаниям - по п.1.3, кроме п.1.3.4.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4. Проведение испытаний
2.4.1. Испытания проводят циклами.
Каждый цикл испытаний состоит из двух частей:
в первой части цикла образцы подвергают воздействию сернистого ангидрида в концентрации 0,015% объемных при температуре (40±2) °С и относительной влажности воздуха 95-100% в течение 7 ч;
во второй части цикла создают условия конденсации влаги на образцах по п.1.4.3. Продолжительность второй части цикла - 17 ч.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.4.2. Подачу сернистого ангидрида в камеру и контроль его содержания осуществляют по ГОСТ 9.308-85 . Допускается применять другие способы подачи сернистого ангидрида и другие способы контроля его содержания в камере, обеспечивающие поддержание заданного режима.
2.4.3. Дальнейший порядок проведения испытаний соответствует требованиям пп.1.4.5-1.4.8.
2.5. Обработка результатов - по п.1.5.
3. МЕТОД 3
Сущность метода заключается в выдерживании консервационных материалов, нанесенных на металлические пластинки, в атмосфере соляного тумана.
3.1. Отбор образцов - по п.1.1.
3.2. Аппаратура, материалы, реактивы - по п.1.2.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77 .
3.3. Подготовка к испытаниям - по п.1.3, кроме п.1.3.4.
При проведении исследовательских испытаний пластичных смазок последние наносят на поверхность пластинок слоем (0,030±0,005) мм одним из способов, указанных в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Проведение испытаний
3.4.1. В камере устанавливают температуру (35±2) °С и создают атмосферу соляного тумана распылением 5%-ного раствора хлористого натрия.
3.4.2. Дисперсность и водность соляного тумана контролируют по ГОСТ 15151-69 .
3.4.3. Дальнейший порядок проведения испытаний соответствует требованиям пп.1.4.5-1.4.8.
3.5. Испытания допускается проводить по методу, изложенному в приложении 3.
3.6. Обработка результатов - по п.1.5.
4. МЕТОД 4
Сущность метода заключается в выдерживании консервационных материалов, нанесенных на металлические пластинки, в растворе электролита.
4.1. Отбор образцов - по п.1.1.
4.2. Аппаратура, материалы, реактивы:
пластинки металлические по пп.1.2.1, 1.2.5-1.2.9;
стаканы стеклянные по ГОСТ 25336-82 ;
магний хлористый по ГОСТ 4209-77 ;
кальций хлористый по ТУ 6-09-5077-87; ТУ 6-09-4711-81;
натрий сернокислый по ГОСТ 4166-76 , ГОСТ 4171-76 ;
натрий хлористый по ГОСТ 4233-77 ;
натрий углекислый по ГОСТ 83-79 , ГОСТ 84-76 ;
(Измененная редакция, Изм. N 4).
4.3. Подготовка к испытаниям
4.3.1. Металлические пластинки подготавливают по пп.1.3.1-1.3.3.
4.3.2. Готовят электролит (раствор солей в дистиллированной воде), рецептура которого приведена в табл.1.
Таблица 1
Наименование солей | Концентрация, г/л (в расчете на сухое вещество) |
Магний хлористый | |
Кальций хлористый | |
Натрий сернокислый | |
Натрий хлористый |
4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 4).
4.3.3. Готовят 25%-ный раствор углекислого натрия в дистиллированной воде.
4.3.4. Устанавливают рН электролита в пределах 8,0-8,2 путем добавления раствора углекислого натрия, подготовленного по п.4.3.3.
4.4. Проведение испытаний
4.4.1. Пластинки с нанесенными на них консервационными материалами погружают в раствор электролита, в котором выдерживают при комнатной температуре в течение времени, установленного нормативно-технической документацией на консервационный материал, но не менее 20 ч.
Пластинки из разных металлов погружать в электролит одновременно не допускается.
4.4.2. Уровень электролита в стакане должен быть на 10-15 мм выше верхнего края пластинок. Расстояние от нижних граней пластинок до дна стеклянного стакана должно быть не менее 10-15 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
4.4.3. После испытаний пластинки протирают, промывают opганическими растворителями и осматривают.
4.5. Обработка результатов - по п.1.5.
5. МЕТОД 5
Сущность метода заключается в определении способности масел вытеснять бромистоводородную кислоту с поверхности металлической пластинки.
5.1. Отбор образцов - по п.1.1.
5.2. Аппаратура, материалы, реактивы:
пластинки металлические из стали марки 10 по ГОСТ 1050-88 ;
кислота бромистоводородная по ГОСТ 2062-77 ;
стаканы стеклянные по ГОСТ 25336-82 .
(Измененная редакция, Изм. N 4).
5.3. Подготовка к испытаниям
5.3.1. Металлические пластинки подготавливают по п.1.3.1.
5.3.2. Готовят 0,1%-ный раствор бромистоводородной кислоты.
5.4. Проведение испытаний
5.4.1. В стеклянный стакан наливают не менее 200 см испытываемого консервационного материала, в другой стакан - раствор бромистоводородной кислоты.
5.4.2. Пластинку погружают не более чем на 1 с в раствор бромистоводородной кислоты, затем извлекают из раствора и 12 раз в течение 1 мин погружают в испытуемое масло при комнатной температуре.
5.4.3. Пластинки подвешивают и выдерживают на воздухе при комнатной температуре в течение 4 ч, затем промывают органическими растворителями и осматривают.
5.5. Обработка результатов - по п.1.5.
6. МЕТОД 6
Сущность метода заключается в выдерживании консервационных и рабоче-консервационных масел, нанесенных на стальные пластинки, находящиеся в контакте с медью, в условиях повышенных температуры и относительной влажности воздуха при непрерывной конденсации влаги в первой части цикла.
6.1. Отбор образцов - по п.1.1.
6.2. Аппаратура, материалы, реактивы:
камера влажности или любой термостат, обеспечивающие температуру нагрева (50±1) °С и относительную влажность воздуха 95%-100%;
ультратермостат любого типа, обеспечивающий температуру дистиллированной воды (30±1) °С;
весы аналитические по ГОСТ 24104-2001 ;
ячейки стеклянные (см. черт.1 приложения 4), снабженные отводами для подключения к ультратермостату;
термометр ТЗК-3П по ГОСТ 9871-75 ;
термометр ТЛ-21-Б2 по ТУ 25-2021.003-88;
трубки резиновые с внутренним диаметром 6-8 мм;
пластинки металлические из стали 10 по ГОСТ 1050-88 , с диаметром (22,00±0,52) мм и толщиной (4,0±0,3) мм. Пластины должны иметь в центре отверстия диаметром 3 мм и резьбой М3;
пластины из меди марок М0, M1 или М2 по ГОСТ 859-78 *, диаметром (7,00±0,36) мм и толщиной (4,00±0,30) мм;
_________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 859-2001 . - Примечание "КОДЕКС".
бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76 ;
шкурка шлифовальная на тканевой или бумажной основе любого типа по ГОСТ 5009-82 или ГОСТ 6456-82 ;
вода дистиллированная рН=5,4-6,6;
кислота соляная по ГОСТ 3118-77 , 20%-ный раствор;
ингибитор БА-6 или ПБ-5 по нормативно-технической документации;
растворители по п.1.2.1.
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
6.3. Подготовка к испытанию
6.3.1. Стальные пластинки обрабатывают шлифовальной шкуркой со всех сторон до шероховатости от 1,25 до 0,65 мкм по ГОСТ 2789-73 , затем промывают бензином, спиртом, высушивают между листами фильтровальной бумаги и определяют массу с погрешностью не более 0,0002 г.
6.3.2. После взвешивания стальные пластины промывают бензином, спиртом, высушивают между листами фильтровальной бумаги, подвешивают на стеклянные крючки и погружают на 1 мин в испытуемое масло при температуре помещения, затем выдерживают на воздухе в течение 1 ч.
Медные пластинки консервационным материалом не покрывают.
6.3.3. Собирают прибор согласно принципиальной схеме (см. черт.2 приложения 4).
6.3.4. Наружную часть стеклянных ячеек промывают бензином, спиртом и устанавливают в камеру влажности.
Отводные трубки стеклянной ячейки с помощью резиновых шлангов соединяют с ультратермостатом, заполненным дистиллированной водой для охлаждения стеклянной ячейки.
6.4. Проведение испытания
6.4.1. Подготовленные металлические пластинки (п.6.3) помещают на горизонтальную поверхность стеклянной ячейки (черт.2 приложения 4).
6.4.2. После установки металлических пластинок включают ультратермостат и камеру влажности.
6.4.3. Время начала испытаний отсчитывают с момента достижения температуры паровоздушного пространства в камере влажности (50±1) °С, температуры воды в ультратермостате (30±1) °С.
6.4.4. Испытания проводят циклами. Каждый цикл состоит из двух частей: 7 ч испытаний на заданном режиме и 17 ч при отключенных камере влажности и ультратермостате.
6.4.5. Продолжительность испытаний устанавливают в нормативно-технической документации на масло или в соответствии с целью испытаний.
6.4.6. По окончании испытаний пластинки извлекают и промывают в бензине. Продукты коррозии с поверхности стальных пластинок снимают ингибированной 20%-ной соляной кислотой, погружая на 5 мин в раствор, при этом продукты коррозии с поверхности пластинок удаляют жесткой кистью или щеткой, затем промывают от кислоты под струей водопроводной воды, дистиллированной водой, спиртом, высушивают между листами фильтровальной бумаги и определяют массу с погрешностью не более 0,0002 г.
6.5. Обработка результатов
6.5.1. Оценку защитной способности масла проводят по изменению массы стальных пластинок по формуле п.1.5.10.
6.5.2. За результат испытания принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений.
6.6. Точность метода
6.6.1. Сходимость
Два результата определений, полученные последовательно одним исполнителем, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, указанного в табл.2.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
6.6.2. Воспроизводимость
Два результата испытаний, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95%-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значения, приведенного в табл.2.
Таблица 2
Изменение массы стальных пластинок на единицу площади | Сходимость | Воспроизводимость |
До 2 включ. | ||
Св. 2 до 5 | ||
16% от среднеарифметического |
||
(Измененная редакция, Изм. N 3, 4).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ВЫБОР МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Условия размещения изделий | Методы испытаний по настоящему стандарту |
|
На открытой площадке, под навесом и в закрытом неотапливаемом помещении | Условно-чистая | 1-й с периодической и постоянной конденсацией влаги, 5* и 6-й** |
Промышленная | 1-й с периодической и постоянной конденсацией влаги, 2, 5* и 6-й** |
|
Морская | 1-й с периодической и постоянной конденсацией влаги, 2, 3, 4, 5* и 6-й** |
|
В помещении с регулируемыми параметрами | Условно-чистая, промышленная, морская | 1-й без конденсации влаги |
_______________
* Метод 5 применяют только при оценке защитной способности масел.
** Метод 6 применяют для испытания консервационных и рабоче-консервационных масел в условиях контакта разнородных металлов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК НА ПОВЕРХНОСТЬ ПЛАСТИНО
СПОСОБЫ НАНЕСЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК НА ПОВЕРХНОСТЬ ПЛАСТИНОК
Пластичные смазки наносят на металлические пластинки тремя способами:
1. Нанесение смазки растиранием
1.1. Смазку наносят на одну сторону поверхности пластинки вручную с последующим растиранием пластинки о пластинку.
1.2. Толщину слоя смазки контролируют взвешиванием на аналитических весах с погрешностью не более ±0,0002 г. Толщину () слоя смазки, мм, вычисляют по формуле
где - масса пластинки со смазкой, г;
- масса чистой пластинки, г;
- площадь поверхности пластинки, см;
0,9 - средняя плотность смазки, г/см.
Для смазок с существенно отличным (более чем на 0,2 г/см) значением плотности в формулу подставляют истинное значение плотности.
1.3. Другую сторону пластинки и боковые поверхности защищают лакокрасочным покрытием или той же смазкой.
2. Нанесение смазки с применением ножевого устройства
2.1. Для нанесения слоя смазки на металлическую пластинку применяют устройство (см. чертеж), которое состоит из корпуса 1, на рабочей поверхности которого имеется квадратный вырез размером [(50,0x50,0)±0,2] мм, переходящий в цилиндрический; подвижной площадки 2, выполненной совместно с ходовым винтом, подающей гайки 10, приводящей в поступательное движение ходовой винт с площадкой; ножа 5, перемещающегося вдоль стола по направляющим 6; пластинчатых пружин 9, которые прижимают друг к другу притертые поверхности стола и ножа; индикатора 7, обеспечивающего измерения перемещений площадки и толщины слоя смазки 4 с погрешностью не более ±0,002 мм; металлической пластинки 3, на которую наносится смазка; кронштейна 8 для закрепления индикатора.
2.2. Подготовка устройства
Шток индикатора выводят в крайнее верхнее положение. Центр иглы индикатора совмещают с центром подвижной площадки. Положение штока фиксируют защелкой, укрепленной на кронштейне. Затем вынимают нож, промывают его бензином, спиртобензольной смесью и протирают безворсовой хлопчатобумажной тканью. Подвижную площадку устройства выводят в крайнее нижнее положение. Стенки выреза и подвижную площадку протирают последовательно хлопчатобумажной тканью, смоченной бензином, спиртобензольной смесью и насухо хлопчатобумажной тканью; после этого площадку поднимают до уровня стола.
2.3. Нанесение смазки на металлическую пластинку
Металлическую пластинку, подготовленную по п.1.3.1 настоящего стандарта, кладут на подвижную площадку. Вращая подающую гайку, опускают площадку с пластинкой так, чтобы ее поверхность была ниже поверхности стола устройства. Вставляют нож скосом от себя и подводят его под шток индикатора. Шток освобождают из защелки, опускают до касания верхней грани ножа и медленно поднимают подвижную площадку с пластинкой. Как только стрелка индикатора дрогнет, прекращают подъем площадки с пластинкой, поднимают шток индикатора и перемещают нож в крайнее от себя положение. Затем опускают шток индикатора до соприкосновения с пластинкой. Показание стрелки индикатора принимают за нулевое. После этого подвижную площадку медленно опускают. Пластинку прекращают опускать в тот момент, когда стрелка индикатора дойдет до деления, соответствующего требуемой толщине слоя смазки. После этого шток индикатора поднимают в крайнее верхнее положение. На пластинку наносят с некоторым избытком смазку, следя за тем, чтобы в ней не было пузырьков воздуха и посторонних включений. Избыток смазки срезают, перемещая нож устройства к себе и от себя до полного выравнивания поверхности смазки.
При образовании на поверхности смазки пустот и задиров повторно наносят смазку на места задиров, а пустоты прокалывают и заполняют смазкой, после чего срезают ножом излишек смазки.
После того, как смазка будет нанесена на пластинку, поднимают площадку и снимают пластинку.
(Измененная редакция, Изм. N 4).
2.4. Незащищенную поверхность пластинки и боковые грани защищают от коррозии по п.1.3.
3. Нанесение смазки погружением
Способ применяют для нанесения углеводородных смазок.
Смазку нагревают до температуры на 20-25 °С выше температуры плавления, но не ниже 100 °C. Пластинки, подвешенные на крючки, погружают в расплавленную смазку и выдерживают не менее 5 мин.
Толщину слоя смазки регулируют изменением температуры нагрева смазки, времени выдержки пластинки в расплаве и скорости ее извлечения из расплава.
Контроль толщины слоя смазки производят по п.1.2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (справочное). МЕТОД ИСПЫТАНИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СОЛЯНОГО ТУМАНА
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
МЕТОД ИСПЫТАНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СОЛЯНОГО ТУМАНА
1. Отбор образцов для испытаний, их подготовку, режим испытаний, контроль на водность, дисперсность, обработку результатов производят в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
2. Аппаратура
Для проведения испытаний применяют камеру из органического стекла или иного коррозионно-стойкого материала. Размер камеры 510x500x760 мм.
Камера должна иметь в боковой стенке герметически закрывающуюся дверцу размером 200x320 мм, а в верхней стенке - два отверстия диаметром 6-7 мм для выхода воздуха.
На расстоянии 20 мм от дна камеры размещают подогреватель (спираль из нихромовой проволоки, заключенная в трубку из кварца или термостойкого стекла). Камера должна быть снабжена терморегулятором для автоматического регулирования нагрева.
В центре дна камеры устанавливают пульверизатор, к которому подводят сжатый воздух.
На расстоянии 80-100 мм от пульверизатора закрепляют экран-пластинку из органического стекла размером 200x250 мм для предотвращения попадания брызг раствора на пластинки с нанесенными консервационными материалами.
3. Подготовка к испытаниям
На дно камеры наливают соляной раствор до уровня 70-80 мм и поддерживают его постоянным путем периодического добавления; устанавливают заданную температуру и включают подачу сжатого воздуха. Расход воздуха устанавливают в пределах 12-15 дм/мин.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (обязательное). АППАРАТУРА ДЛЯ МЕТОДА 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Обязательное
Черт.1. Стеклянная ячейка
Стеклянная ячейка
1 - отводная трубка; 2 - горизонтальная поверхность стеклянной ячейки
Черт.2. Принципиальная схема прибора для проведения испытаний
Принципиальная схема прибора для проведения испытаний
1 - камера влажности; 2 - ультратермостат; 3 - ртутные стеклянные
лабораторные термометры; 4 - контактные термометры; 5 - резиновые шланги;
6 - стеклянная ячейка; 7 - медная пластинка; 8 - стальная пластинка
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Введено дополнительно, Изм. N 3).
Текст документа сверен по:
официальное издание
Смазочные материалы, индустриальные
масла и родственные продукты.
Методы анализа: Сб. стандартов. -
М.: Стандартинформ, 2006
Виды смазок, ^дним из способов уменьшения сцепления бетона с поверхностью форм является применение различных смазок. Правильно подобранная и хорошо нанесенная смазка обеспечивает легкое освобождение изделия и способствует получению ровной и гладкой его поверхности. 1
Смазка для форм должна удовлетворять следующим условиям:
По консистенции она должна быть пригодной для нанесения распылителем или кистью на холодные или нагретые до 40°С поверхности;
Ко времени выемки изделий из форм смазка должна превращаться в прослойку, не вызывающую сцепления с поверхностью форм, например, порошкообразную или типа пленки, легко разрушаемой при распалубке;
Не оказывать вредного действия на бетон, не приводить к образованию пятен и потеков на лицевой поверхности изделия, не вызывать коррозии рабочей поверхности формы;
Не создавать антисанитарных условий в цехах и быть безопасной в пожарном отношении;
Смазка должна быть простой по технологии приготовления и позволяющей механизировать процесс нанесения.
Смазку следует наносить на тщательно очищенную от бетона поверхность; на бетонной пленке, на поверхности с вмятинами, царапинами она не может дать положительных результатов.
Смазки, применяемые на предприятиях сборного железобетона, можно распределить на три основные группы: 1) водные и водно-масляные суспензии, 2) водно-масляные и водно-мыльнокеросиновые эмульсии, 3) машинные масла, нефтепродукты и смеси из них.;
Суспензии, или водные растворы тонкодисперсных минеральных веществ, применяются на заводах, главным образом, при отсутствии других смазок. К ним относятся известковая, меловая, глиняная, шламовая (отходы при шлифовке мозаичных изделий) и др. Эти смазки просты в приготовлении и имеют невысокую стоимость. Недостатком их является легкая размы - ваемость водой, что способствует нарушению смазки при бетонировании; прочность пленок, образуемых суспензионными смазками, довольно высока, и это затрудняет распалубку и очистку форм и изделий.
Известковая и меловая смазки применяются для деревянных поверхностей, известково-глиняная дает сравнительно хорошие результаты на бетонных поверхностях.
Широкое распространение получила водно-цементно-масляная смазка, отличительной особенностью которой является ее стойкость во время укладки бетона и превращение в порошкообразную прослойку, легко счищаемую при съеме изделия. На ряде заводов полностью механизировано приготовление, транспортирование и нанесение этой смазки.
Эмульсионные смазки имеют много различных составов, допускают возможность комплексной механизации их приготовления и нанесения на формы, превосходя в этом отношении многие другие смазки. Наиболее удобны в производственных условиях водно-масляные эмульсии; они не вызывают у рабочих раздражения кожных покровов и слизистых оболочек, не огнеопасны.
На ряде заводов успешно используют водную эмульсию трансмиссионного автотракторного масла и натриевой соли нафтеновой кислоты (мылонафта), вместо которой в качестве эмульгирующего и стабилизирующего компонента можно применять соапсточные отходы, мыльные отходы промышленности или мыло. Трансмиссионное автотракторное масло (нигрол) можно заменить автотракторным маслом (автолом) с увеличением его количества в смазке в 1,2-1,5 раза.
Водно-мыльно-масляные эмульсионные смазки вполне оправдывают себя в условиях вертикального формования изделий (в кассетных установках); их можно наносить на горячие металлические поверхности, имеющие температуру до 100°С. Эти смазки не оставляют на стенках форм пригара и легко очищаются. Внутренние углы и ребра форм, на которые наносить эмульсии затруднительно, следует смазывать солидолом, расплавленным парафином или автотракторным маслом.
Смазка из соапстока (отходы мыловаренного производства) с водой дает относительно большое сцепление бетона с поверхностью формы, поэтому ее следует применять только для. горизонтальных поддонов. Ее наносят на поверхности в горячем виде. Так как применение этой смазки вызывает ржавление металла, необходимо 3-4 раза в месяц смазывать формы машинным маслом.
Машинные масла, керосин, петр о л а ту м и смеси из них составляют самостоятельную группу смазок. Наиболее употребительны масла соляровое, веретенное, автол и отработанное, а также смеси этих масел с керосином в соотношении по весу 1:1.
Широко применяется смазка из солярового масла, солйдола и золы (по весу 1: 0,5: 1,3). Она обеспечивает беспрепятственное распалубливание и приготовляется путем замешивания жидкого солидола и солярового масла при температуре 60°С с последующим добавлением золы ТЭЦ или извести-пушонки. Во время пропаривания изделий соляровое масло почти полностью улетучивается и между бетоном и формой остается порошкообразная прослойка, легко сметаемая с поверхности форм и изделий.
Хорошие результаты дает смазка из солярового масла, солидола и автола (1:1:1), стеарино-керосиновая (1: 3), парафи - но-керосиновая (1:3) и др. Однако применение этих смазок ограничено дефицитностью материалов.
Петролатумно-керосиновая смазка состоит из недефицитных дешевых материалов, она дает малое сцепление бетона с поверхностью формы, не оставляет пятен на поверхности бетона, не расслаивается гтри хранении; ее можно применять при низких температурах (на открытых полигонах).
Недостатком петролатумной смазки, а также смазки из нигрола, растворенного в соляровом масле или керосине, является вредное действие их на кожные покровы, возможность раздражения слизистой оболочки рта и носа при неосторожном обращении со смазкой. Опыт работы крупнейших заводов показал, что устройство вытяжных колпаков над машинами для смазки форм полностью устраняет вредное влияние этих смазок.
На заводах сборного железобетона широко применяются эмульсионные смазки, стоимость которых не превышает 10 Руб /т. Если, например, при производстве изделий в кассетных формах принять стоимость солидоло-соляровой смазки за 100%, стоимость петролатумно-соляровой смазки составит 54%, нигрольно-мыльиой - всего 18-31%. Это объясняется сравнительно низкой стоимостью компонентов эмульсионной смазки и возможностью реже производить профилактическую очистку формовочных поверхностей. Составы рекомендуемых к применению смазок приведены в табл. 6. На расход смазки влияет ряд факторов: консистенция смазки, конструкция и тип форм (горизонтальные, вертикальные) , способ нанесения, смазки (ручной, механический) и качество поверхности форм.
|
Приготовление И нанесение смазок. Весьма эффективным способом приготовления водомасляных эмульсий является гидродинамический преобразователь, так называемый «жидкостный свисток», в котором вследствие колебаний металлической пластинки создаются акустические волны ультразвукового диапазона. Возникающие при этом давления и быстрые движения частиц жидкости дают возможность получать различные эмульсии, т. е. смешивать между собой в обычных условиях несмешивающиеся жидкости, например, бензин с водой, масло с водой и т. д.
Ультразвуковой эмульгатор типа Ленинградоргстроя, работающий на ряде заводов для. приготовления смазочных эмульсий, имеет производительность 100-120 Л/ч (рис. 41). Для приготовления эмульсий используется гидродинамический преобразователь, состоящий из сопла и закрепленной перед ним в четырех точках пластинки. При перекачивании жидкости через сопло в пластинке возбуждаются колебания. Скорость истечения жидкостей и расстояние между соплом и пластинкой подбирают так, чтобы получить резонанс колебаний пластинки; частота колебаний пластинки возрастает до 18-22 тыс. Гц, и из смеси жидкостей получается стойкая эмульсия.
В смесительный бак загружают составляющие - воду, масло и мыльный раствор - в соответствующей пропорции общим объемом 50 Л. Затем включают насос, и смесь циркулирует че-
Рез сопло свистка, в зоне которого происходит интенсивное перемешивание составляющих. Цикл перемешивания длится 10- 15 Мин; за это время весь объем жидкости 3-5 раз проходит через свисток. Готовая эмульсия подается насосом установки в сборный бак, из которого под давлением / 2 з
3-4 Атм подается насосом к распылителям.
Стабильность такой эмульсионной смазки при комнатной температуре составляет около 3 суток.
Для приготовления смазок из однородных продуктов, например растворов машинного масла в керосине, применяют лопастные мешалки. Компоненты, представляющие собой густую или твердую массу, например, пет - ролатум, необходимо подогревать. Петрола - тум в баке или ванне с паровой рубашкой разогревается до капельно-жидкого состояния (при температуре 60-80°С), затем в него с легким перемешиванием вливается керосин. Смазка может храниться длительное время, так как она не расслаивается.
Соапсток при нагреве до 90° полностью растворяется в воде. Известковые, меловые и другие суспензии приготовляют в обычных лопастных растворомешалках или приводных краскотерках; длительное хранение их невозможно, так как они довольно быстро расслаиваются.
Приготовление эмульсионной смазки производится централизованным путем по схеме, показанной на рис. 42.
Нанесение смазки на поверхность удочкой с форсункой производится сжатым воздухом или форсунками, в которых распыление смазки достигается действием центробежной силы.
Однако применять удочки для нанесения смазки в тесных или узких местах затруднительно, например, в нижней части кассетных форм, на криволинейные поверхности и т. д. В этих случаях применяют специальные механизмы.
|
|
Механизм для смазки формующих поверхностей кассетных установок представляет собой тележку с электроприводом, передвигающуюся по рельсам на уровне верха форм. На тележке расположена передвижная каретка с гребенкой перфорированных труб. Обработка одной формовочной полости производится в два приема при движении гребенки сверху вниз и, после горизонтального смещения каретки, снизу вверх.
При нанесении смазки распылителями меньшие потери да* ет применение более вязкой смазки. Верти - кальные формы требуют большего расхода смазки, чем горизонтальные, так как часть смазки стекает, особенно с нагретых поверхностей. Ручное нанесение смазки кистью повышает ее расход, так как при этом смазку наносят слоем излишней толщины (более чем 0,2-0,3 Мм), что, кроме того, ухудшает качество изделий. Наличие выбоин, глубоких вмятин и перекосов форм приводят к скоплению в них излишней смазки, к тому же образуются пятна на поверхности изделий.
Для данного анализа рассмотрю каждый вид болеее подробно, это позволит иметь точные представления о методе и оценить плюсы и минусы его. Способы нанесения консистентных смазок: механическое размазывание, выдавливание с последующим размазыванием, окунание в разогретую смазку, пневматическое или механическое распыление разогретой консистентной смазки.
Способ механического размазывания. Требует предварительной подготовки смазки до необходимой пластичности, специальных устройств для подачи пластичной смазки к месту ее нанесения.
Способ выдавливания с последующим размазыванием. Этот способ так же требует предварительной подготовки смазки до необходимой пластичности. При выдавливании пластичность смазки уменьшается.
Способ окунания в разогретую смазку. Требует специальной подготовки консистентной смазки с изменением ее агрегатного состояния - в результате значительная энергоемкость. Способ не является экологически чистым, так как при нагреве консистентных смазок выделяются легкие фракции, вредно воздействующие на окружающую среду.
Способ пневматического или механического распыления разогретой консистентной смазки. Способ так же требует специальной подготовки консистентной смазки с изменением ее агрегатного состояния. Способ имеет значительную энергоемкость и не является экологически чистым. Этот способ имеет потери (до 15%) смазки на туманообразование.
Способ индивидуального смазывания . Основной характерной особенностью и недостатком индивидуального способа является то, что обслуживание использующихся при его применении смазочных устройств (маслёнок различной конструкции) занимает значительное время. Это особенно ощутимо в тех случаях, когда для обслуживания машины предназначено несколько масленок и находятся они на значительном расстоянии друг от друга.
Способ центробежного нанесения пластичных смазок на поверхности. При котором консистентная смазка наносится на поверхности под действием центробежных сил, действующих на частицы смазки при вращении их ротором, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса нанесения консистентной смазки без изменения ее агрегатного состояния, нанесение ее на поверхность осуществляется вращающимся ротором с закрепленными на нем по винтовым линиям стержнями через щель корпуса, в котором вращается ротор. Использование предлагаемого способа нанесения консистентной смазки на поверхности обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
- 1. Совмещение процессов перемещения смазки к месту нанесения, перемешивания и нанесения ее на поверхность.
- 2. Улучшение технологических свойств смазки при ее нанесении на поверхность, так как при нанесении смазки происходит ее интенсивное перемешивание и, следовательно, смазка становится пластичнее.
- 3. Меньшая энергоемкость, так как отсутствует разжижение смазки разогревом.
- 4. Возможность нанесения на поверхности герметизирующих смазок с волокнистыми наполнителями.
- 5. Возможность нанесения консистентных смазок или покрытий, не допускающих их разогрева.
- 6. Отсутствие потерь консистентной смазки.
Способ централизованного смазывания . Способ производится с помощью насоса ручным или автоматическим способом. Через трубки - пластичная смазка нагнетается непосредственно к трущимся поверхностям или в центральный распределитель, откуда поступает к смазываемым местам. Централизованное смазывание совершеннее индивидуального, так как обеспечивает лучшее качество и экономию времени на обслуживание машин.
В зависимости от того, как используется пластичный смазочный материал в процессе смазывания, различают две смазочные системы - проточную и циркуляционную.
При проточной системе пластичная смазка поступает в зону трения, а после смазывания трущихся поверхностей вытесняется за пределы механизма; Т.о. оно используется только однократно. Способы подачи различны: ручной, фитильный, капельный, путем набивки и т.д.
Способ циркуляционной системы . Характеризуется тем, что ПСМ, поступая в зону трения из емкости (бака, резервуара, картера), снова возвращается в ёмкость, циркулируя многократно между нею и комплексами трения. При этом циркуляция принудительная. При принудительной циркуляции ПСМ поступает в комплексы трения под действием силы тяжести, а также подаётся насосом или сжатым воздухом.
Устройства для смазывания консистентными смазочными материалами относятся к проточным системам. Это объясняется тем, что густые смазки, использованные однажды, теряют свои смазочные свойства и не могут быть использованы вторично. Густая смазка подаётся к комплексу трения под давлением - вручную шприцем, автоматически пружиной, насосом.
Устройства для индивидуального смазывания различают по способу - ручному и автоматическому.
При ручном способе трущиеся поверхности поливают периодически смазкой из маслёнки или с помощью шприца через специально предусмотренные отверстия, которые часто для защиты от грязи закрывают масленками, например, с шариковым клапаном. Тогда смазка (густая или жидкая) подается с помощью шприца.
Колпачковая масленка применяется для подачи густой смазки; завинчиванием колпачка масленки создается давление, при котором смазка подается к смазываемой поверхности.
Недостатком рассмотренных устройств является то, что рабочему приходится повторять операцию смазывания.
Масленки автоматического действия обеспечивают лучшие условия смазывания и сокращают время обслуживания оборудования (фитильная масленка).
Если смазывание должно производиться точными дозами масла, применяют капельные масленки.
Масленки представлены на рис. 1.
Рис. 1. а , б - жидкими маслами; в , г - консистентной смазкой.
Загрузка...
