WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Гончаров Александр Борисович

Методология технического обслуживания

и ремонта технологического оборудования

композиционными материалами

05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы

(коммунальное хозяйство и бытовое обслуживание)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

МОСКВА – 2011

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и товарная экспертиза»

ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Тулинов Андрей Борисович

Официальные оппоненты:  доктор технических наук, профессор

       Посеренин Сергей Петрович

доктор технических наук, профессор

       Островский Михаил Сергеевич

       доктор технических наук, профессор

       Пузряков Анатолий Филиппович

Ведущее предприятие: Федеральное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский центр проблем ресурсосбережения и управления отходами» (ФБУ «НИЦПУРО»).

Защита диссертации состоится «16» марта 2012г. в 14:00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.150.05 при ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса» по адресу: 141220, Московская область, Пушкинский район, п. Черкизово, ул. Главная, 99, ауд. 1207.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса».

Автореферат разослан «________»____________ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, профессор Ю.Я. Тюменев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время, в условиях принятых правительством страны решений об инновационном развитии промышленности, сервис в производственной сфере становиться столь же весом, как и оказание услуг населению. К производственной сфере следует отнести не только услуги  по поддержанию работоспособного состояния оборудования в  промышленности, но и всю сферу услуг по бесперебойному функционированию систем жизнеобеспечения в жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ) населенных пунктов. Основная задача сервиса состоит в удовлетворении не только индивидуальных, но и общественных потребностей в высококачественных услугах, что, безусловно, имеет место при оказании услуг в производственной сфере и при поддержании работоспособности систем жизнеобеспечения в ЖКХ.

Как показывает практика восстановительных работ производственного оборудования в настоящее время весьма важно использовать при этом прогрессивные технологические решения, которые часто не только восстанавливают оборудование, но также обеспечивают его модернизацию и продление жизненного  цикла. Одним из таких примеров является применение ремонтных композиционных материалов (РКМ), которые в последние годы находят все более широкое применение и открывают новые возможности в технологии восстановительных работ различного оборудования. Эти композиты (по сравнению с чистыми полимерами) обладают повышенной жесткостью, твердостью, прочностью и вибростойкостью, адгезионной прочностью к различным материалам, теплостойкостью, стабильностью размеров, а также газо- и водонепроницаемостью. Они способны выдерживать существенные нагрузки и обеспечивают успешную эксплуатацию восстановленных ими металлических, пластмассовых, керамических и других деталей. Их использование позволяет выполнить наибольшую часть ремонтных работ по восстановлению деталей и узлов машин общетехнического назначения: от восстановления посадочных мест под подшипники; заделки трещин и протечек в корпусных деталях, резервуарах, трубопроводах; герметизации сварных швов; восстановлении и герметизации резьбовых и фланцевых соединений до нанесения защитных антикоррозионно-эрозионных и других покрытий.

Экономический эффект от применения композиционных материалов достигается, прежде всего, экономией материальных и энергетических ресурсов и обеспечивается при проведении ремонтно-восстановительных работ оборудования, теплонагревательных приборов, различных трубопроводов при ремонте систем водо-, тепло-, и газоснабжения и т.п. Однако, развитие техники и технологии требует создания гаммы новых РКМ с более высокими физико- механическими свойствами и исследования их характеристик, особенностей поведения в различных агрессивных средах, проведения эксплуатационных испытаний.

Поэтому широкое внедрение РКМ в практику восстановления и модернизации оборудования является особенно актуальной задачей, ибо позволяет заменить традиционные методы соединений (сварку, пайку, наплавку, напыление и т.д.) новым технологическим процессом, получившим название «холодной сварки», обеспечивающим надежное и качественное устранение дефектов, в том числе в аварийных ситуациях.

Представленная работа выполнялась в соответствии с планами НИР РГУТиС, утвержденными Федеральным агентством по образованию (Рособразование), по темам:

- 2001-2002гг. – «Разработка научных основ процессов полимеризации быстроотверждающихся полимерных систем». 

- в 2007-2008гг. – «Разработка теоретических основ повышения срока службы деталей машин, композиционными покрытиями с использованием наночастиц и нанотехнологий».

- в 2009г. – «Разработка методологии создания высокотемпературных ремонтных композиционных материалов с нанонаполнителями для восстановления паропроводов теплосетей».

В 2003-2004гг. в соответствии с планом НИР Московского городского комитета по науке и технологиям (МКНТ) проводились договорные работы по выполнению НИОКР, утвержденные Управлением топливно-энергетического хозяйства Правительства Москвы, в том числе по теме «Разработка ресурсосберегающих технологий ремонта городских систем тепло-, газо-, водоснабжения на базе применения новых быстроотверждающихся композиционных материалов».

Цель и задачи исследования.  Целью настоящей работы является разработка теоретических основ технического обслуживания и модернизации технологического оборудования  в промышленности и сфере ЖКХ на базе применения ремонтных композиционных материалов (РКМ). Для реализации поставленной цели решались следующие задачи.

1. Провести анализ и систематизацию РКМ, используемых для восстановления оборудования, выявить возможности расширения их применения и необходимость создания новых композиций с повышенными физико-механическими свойствами.

2. Разработать методологические основы адгезионного взаимодействия композиционных и клеевых материалов с металлическими и неметаллическими поверхностями.

3. Разработать метод формирования состава новых РКМ с повышенной температуростойкостью и определить факторы, влияющие на изменение выходных характеристик.

4. Исследовать основные физико-механические и химические характеристики различных видов РКМ и определить зависимости их изменения от условий эксплуатации.

5. Разработать метод восстановления с использованием РКМ крупногабаритных цилиндрических деталей и технологическое оборудование для чистовой обработки восстановленных поверхностей.

6. Разработать методологические основы восстановления оборудования с использованием РКМ  и оценить технико-экономический эффект при восстановлении  оборудования в промышленности и сфере ЖКХ.

Научная новизна.  Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке новых технологических методов восстановления и модернизации оборудования в промышленности и сфере ЖКХ на базе создания и применения прогрессивных клеевых и композиционных материалов. На основе проведения комплекса теоретических, экспериментальных и технологических исследований:

- разработаны методологические основы адгезионного взаимодействия композиционных материалов с металлическими и неметаллическими поверхностями;

- разработан метод формирования составов новых РКМ  с повышенной температуростойкостью и определены факторы, влияющие на их выходные характеристики;

- определены зависимости эксплуатационных свойств композиционных материалов от режимов работы технологического оборудования;

- на основе использования РКМ разработан метод восстановления крупногабаритных цилиндрических деталей и технологическое оборудование для чистовой обработки восстановленных поверхностей;

- дано теоретическое обоснование технологических методов устранения дефектов оборудования в промышленности и сфере ЖКХ с учетом условий их эксплуатации, что позволяет значительно сократить затраты по восстановлению их функционального состояния.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Методология применения РКМ  при восстановлении и модернизации оборудования на предприятиях и в сфере ЖКХ будет способствовать широкому распространению предлагаемых прогрессивных технологических процессов.

Разработан комплекс технической и технологической документации по новым материалам и технологиям их применения, в том числе справочные пособия для предприятий Целлюлозно-Бумажной промышленности (ЦБП) и ЖКХ. Создано высокопроизводительное переналаживаемое оборудование для чистовой обработки крупногабаритных цилиндрических деталей, восстановленных с использованием композиционных материалов.

Для функционирования систем жизнеобеспечения г. Мытищи внедрена технология восстановления деталей и узлов центробежных насосов с использованием композиционных материалов. Рекомендованы для применения ремонтные комплекты инструмента и композиционных материалов.

Технология восстановления крупногабаритных металлических, гранитных валов с использованием композиционных материалов внедрена на предприятиях полиграфической и целлюлозно-бумажной отраслей промышленности.

Технология восстановления оборудования с использованием композиционных материалов не требует энергетических затрат, имеет широкую область применения и обеспечивает высокий экономический эффект.

Предлагаемые научно-технические решения используются в учебном процессе при подготовке студентов специальности 100101 «Сервис» по курсам «Материаловедение» и «Технология конструкционных материалов» в РГУТиС.

Личное участие автора заключается в постановке и решении задач по разработке методологических основ сервиса технологических систем в промышленности и сфере ЖКХ с использованием гаммы РКМ; разработке методологии формирования составов новых композитов с повышенными физико-механическими характеристиками: в исследовании адгезионных свойств композиционных материалов, установлении зависимостей их поведения в агрессивных средах, при различных технологических и эксплуатационных ситуациях; в создании методов выбора композиционных материалов и прогнозирования долговечности их работы.

Автором экспериментально обоснован, разработан и внедрен на предприятиях ЖКХ и других отраслей промышленности сервисный метод восстановления и модернизации оборудования в производственных условиях, который учитывает конкретные условия эксплуатации объектов и позволяет многократно сократить затраты на восстановление и поддержание их работоспособного состояния.

Основные положения диссертации, которые выносятся на защиту:

- методологические основы адгезионного взаимодействия композиционных материалов с металлическими и неметаллическими поверхностями;

- результаты исследования адгезионной прочности соединений, выполненных с использованием композиционных материалов, в зависимости от методов обработки соединяемых поверхностей;

- результаты исследования химической стойкости композиционных материалов и метод прогнозирования долговечности их работы;

- зависимости адгезионных свойств анаэробных клеев и герметиков от химической активности среды, технологических и эксплуатационных факторов и методология выбора анаэробных материалов для применения в конструкциях изделий и в ремонтных целях;

- метод технического обслуживания по восстановлению основных деталей и узлов оборудования на предприятиях и в сфере ЖКХ с использованием комплекса прогрессивных полимерных композитов;

- результаты внедрения методов восстановления и модернизации оборудования с использованием металлополимерных и анаэробных композитов на промышленных предприятиях и в сфере ЖКХ;

- метод формирования составов новых РКМ с повышенными физико – механическими характеристиками;

- метод восстановления с использованием РКМ крупногабаритных цилиндрических деталей и создание технологического переналаживаемого оборудования для чистовой обработки восстановленных поверхностей.

Достоверность полученных результатов обеспечивается согласованием теоретических и экспериментальных исследований, использованием современных методов и испытательной аппаратуры, новейших научных приборов для исследования свойств композиционных материалов, большим объемом экспериментальных исследований, выполненных автором, и базируется на использовании методов математической статистики, широким внедрением предложенных технических решений.

Апробация работы.  Основные положения, результаты исследований и их практическое применение неоднократно докладывались на  научно-технических конференциях, проводимых на международных и отечественных выставках в 2000-2011гг., в том числе «Комплексная поставка, ремонт и модернизация оборудования» на международной промышленной неделе, КВЦ Сокольники, 2003г.; «Проблемы технического перевооружения предприятий ЦБК» на выставке «Papexpo – 2003»; «Восстановление и реставрация каменных поверхностей» на выставке «Камень – 2004»; «Горные машины и оборудование» - «Неделя горняка – 2004»; «5-ая юбилейная конференция руководителей механических и ремонтных служб ЦБП», Санкт-Петербург, 2005г.; на ежегодных Международных научно-практических конференциях «Наука-сервису», РГУТиС 2005-2011гг.; на 3 (XV) Международной научно-практической конференции «Материаловедение -2010», РГУТиС; на 12-й Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня», СПб, 2010г.

Публикации Основное содержание диссертации отображено в 50-ти публикациях в журналах, сборниках трудов и тезисах конференций, рекомендациях и нормативных документах, в том числе в двух монографиях, 42 статьях, из них 15 в журналах, рекомендованных ВАК, 6 патентах на изобретения.

Структура диссертации.  Диссертация состоит из введения, шести глав общих выводов, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена на 436 страницах, содержит 104 рисунка, 33 таблицы. Список литературы включает 215 наименований. Приложения представлены на 51 странице.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы,  дана общая характеристика диссертации, сформулированы цели и задачи исследования,определена методология и задачи исследования,определены объекты исследования, показана научная новизна и практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой части на основе анализа методов восстановления оборудования в промышленности и сфере ЖКХ предложено использовать ремонтные композиционные материалы, разработать новые высокотемпературные композиты и обеспечить чистовую обработку восстановленных поверхностей.

Вопросы сервиса оборудования на сегодняшний день являются особенно актуальными. Организация специализированных фирм по обслуживанию объектов промышленности, строительства, транспорта, военной техники – это незаполненная ниша для обеспечения трудовой деятельностью высококвалифицированных инженеров, технологов, военнослужащих способных освоить сервисные технологии обслуживания потребителей услуг.

В условиях реформы ЖКХ важное значение имеет так же поддержание работоспособности систем жизнеобеспечения. В настоящее время сервисное обслуживание систем жизнеобеспечения обеспечивается ремонтными службами РЭУ, ДЭЗов и аварийными городскими службами и все они нуждаются в реорганизации и расширении, чтобы на основе конкурентной борьбы, качество сервисных услуг резко возросло, снизилась стоимость услуг и увеличилась надежность функционирования систем жизнеобеспечения.

Проблема продления жизненного цикла оборудования и систем жизнеобеспечения диктует необходимость использования для их восстановления и модернизации прогрессивных технологических методов и новых материалов. К ним относятся технологии применения металлополимерных и анаэробных композиционных материалов. Как показывает отечественная и зарубежная практика, устранение примерно 15-20% дефектов трубопроводов в системах тепло- и водоснабжения может быть осуществлено за счет технологии применения для их ремонта металлополимерных композитных материалов. Основой адгезии в этом случае является молекулярное взаимодействие полимерной матрицы композиционного материала с металлом ремонтируемой поверхности. Изменение механизма упрочнения позволяет отказаться от термического и механического воздействия на ремонтируемую поверхность в процессе восстановления изношенных деталей оборудования. Вследствие этого технологический процесс с применением металлополимерных композиций называют холодной молекулярной сваркой, или «холодной сваркой» (ХС). С использованием композиционных материалов можно восстанавливать ответственные детали и узлы оборудования, обеспечивать модернизацию металлорежущих станков, восстанавливая направляющие скольжения, валы, подшипниковые соединения и другие.

Применение  композиционных  материалов  позволяет  не только снизить себестоимость ремонтных работ в 3-10 раз (в том числе за счет исключения дорогостоящего демонтажа), но и расширить их номенклатуру, восстанавливая детали и узлы, не поддающиеся ремонту традиционными способами (сваркой, напылением, наплавкой).

Наибольшее распространение в ремонтных работах промышленного оборудования нашли материалы на основе модифицированных эпоксидных олигомеров, отверждающиеся без нагревания, содержащие, керамические, металлические и минеральные наполнители. Эти, наполненные мелкодисперсными порошками, композиции обладают высокими прочностными  характеристиками в отвержденном состоянии и работоспособны при температурах от -60° до +150°С. Их использование в ремонтно-восстановительных работах достигает 70% общего объема клеящих материалов. По своим прочностным характеристикам ремонтные композиты уступают металлам, используемым при наплавке и напылении, а их применение, как было отмечено, ограничено температурой от -60°С до +150°С. Однако в этом диапазоне  температур они могут составить серьезную конкуренцию металлам.

Простота применения, высокие физико – технические характеристики и невысокая стоимость делают композиционные материалы незаменимыми при выполнении сборочных соединений и при ремонтных работах в промышленности и в городском коммунальном хозяйстве. На рис.1 и в табл.1 представлены перечень и усредненные значения основных свойств РКМ универсального назначения. Однако потребности производства и эксплуатации оборудования в промышленности и сфере ЖКХ диктует необходимость создания РКМ с более высокими свойствами для расширения возможностей их применения. Поэтому одной из основных задач настоящего исследования является создание нового температуростойкого композиционного материала, не имеющего аналогов в нашей стране.

Таблица 1. Средние значения основных свойств ремонтных композиционных материалов.

Предел прочности при сжатии

120-140 МПа

Твердость по Бринелю

70-90 МПа

Предел прочности при растяжении

40-44 МПа

Предел прочности при изгибе

75-80 МПа

Тепловое расширение

5,2х10-51/°С

Предел прочности на сдвиг

17-25 МПа

Теплостойкость

-60…+150°С

Удельный вес

2,0…3,0г/см3

Длительность отверждения (стандартный тип)

3-4 ч

Соотношение компонентов смеси (стандартный тип)

1:1 (по объему)

Электрохимическое воздействие

отсутствует

Контактная коррозия

отсутствует

Загрязнение питьевой воды

отсутствует

Гарантийный срок хранения

12-36 месяцев

Анаэробные клеевые и герметизирующие составы обладают комплексом ценных свойств, представленных на рис.2.

Рис.2. Свойства анаэробных материалов.

Благодаря высокой проникающей способности эти герметизирующие составы плотно заполняют микродефекты сварных швов, литья, проката, прессованных материалов. Являясь жидкими самоотверждающимися системами, анаэробные составы, проникнув в зазоры стыкуемых деталей любой конфигурации, трещины и другие дефекты, обеспечивают уплотнение изделий с высокой степенью герметичности. Наряду с этим они создают необходимую механическую связь, т.е. фиксируют взаимное положение деталей: резьбовых, с гладкими поверхностями, фланцевых и других видов соединении.

Кроме основного назначения, анаэробные уплотняющие составы могут выполнять роль клеевых соединений, защищать в местах стыковки металл от коррозии. Однако длительное время анаэробные композиты имели ограниченное применение в отдельных отраслях промышленности. В настоящее время потребность в этих материалах постоянно растет и возможность их более широкого применения  требует проведения комплекса экспериментальных и исследовательских работ, ибо широкое использование анаэробных уплотняющих и клеевых составов повышает надежность изделий, резко сокращает брак готовой продукции, удлиняет время работы машин до капитального ремонта, позволяет ремонтировать технику на местах. Использование композиционных материалов при ремонтно-восстановительных работах охватывает всё новые отрасли промышленности. Как показывает опыт их применения, они могут быть успешно использованы при восстановлении крупногабаритных деталей и узлов в целлюлозно-бумажной промышленности, промышленности строительных материалов, горной и других отраслях. Но одновременно с их использованием остро стоит вопрос финишной обработки восстанавливаемых поверхностей, часто требующих высокой чистоты поверхности и необходимости создания специальных видов оборудования для её обеспечения.

Как показала практика восстановления износа подшипниковых опор, используемых при вращении крупногабаритных узлов, каковыми являются роликовые опоры вращающихся печей, применение композиционных материалов является неэффективным из-за часто имеющих место несоосности, перекосов и износа трущихся поверхностей бандажей и роликов. Поэтому остро встала задача - с одновременным восстановлением подшипниковых узлов композитами обеспечить устранение дефектов на поверхностях вращающихся деталей. Это оказалось возможным только при совместной обработке подобных крупногабаритных деталей и создании переналаживаемого мобильного оборудования, что также явилось задачей настоящего исследования.

В целом, на основании изучения состояния вопроса, были определены основные задачи диссертационного исследования, которые заключаются в разработке новых технологических методов восстановления и модернизации оборудования в промышленности и сфере ЖКХ на базе создания и использования прогрессивных полимерных композиционных материалов и высокопроизводительного переналаживаемого технологического оборудования.

Во второй главе рассмотрены теоретические представления об адгезии полимерных материалов к металлическим и неметаллическим поверхностям, представлен глубокий анализ методов исследования адгезии и, на базе многообразия существующих моделей, предложены математические зависимости определения адгезии ремонтных композиционных материалов.

Адгезия - это сложный комплекс физико-химических явлений, ^ которые различные учёные объясняют по-разному, но все эти объяснения касаются поверхностей раздела. Наиболее простым является определение адгезии как сцепление поверхностей разнородных тел. Для описания процессов адгезионного взаимодействия использовались различные научные подходы, однако ни один из них не позволил в полной мере объяснить причины данного явления. Существует несколько классических теорий адгезии, однако все они признаны несовершенными. Причинами этого являются в первую очередь:

  • структура самого клеевого шва и пограничных слоев началась изучаться только в течение последних пятидесяти лет и любое более ранее объяснение, таким образом, является неполным;
  • результаты экспериментальных исследований прочности клеевых соединений позволяют лишь фиксировать достигнутый уровень прочности, но не объясняют его причину;
  • в моделях описывается результат адгезионного взаимодействия, но не рассматриваются способы, с помощью которых этот результат достигнут.

В настоящее время в связи с появлением и использованием большого количества полимерных и композиционных материалов весьма актуальной является проблема их адгезии к металлическим и неметаллическим поверхностям, ибо она является одним из основных факторов, определяющих работоспособность металлополимерных материалов. В соединениях полимер-металл следует учитывать также прочность и устойчивость адгезионных связей. На данном этапе развития науки об адгезивных явлениях задача исследователей состоит в накоплении и анализе экспериментальных данных, разработке новых физических идей и представлений, обобщение которых позволит сформулировать основные положения для прогнозирования адгезионной способности веществ и прочности адгезионных соединений.

Известно несколько теорий адгезии полимеров к твердым поверхностям: адсорбционная, электрическая, электромагнитная, химическая, диффузионная, электрорелаксационная, механическая и некоторые другие, основные особенности которых не позволяют оценить адгезию ремонтных композиционных материалов.

Адсорбционная теория связывает адгезию исключительно с действием межмолекулярных сил, однако, тип этих сил, имеющих определенное значение в адгезии, трактуется неоднозначно. Наиболее приемлемым является мнение, что основную роль в адгезии играют полярные функциональные группы, то есть не дисперсионные, а ориентированные индукционные, водородные и другие силы. Лучшей мерой полярности является величина: ,  где - дипольный момент молекулы вещества, -диэлектрическая проницаемость.

Согласно электрической теории адгезии при разрушении адгезионных соединений часто наблюдается электрические разряды, сопровождающиеся характерным треском и свечением, а поверхности разрушения оказываются заряженными противоположными по знаку зарядами. Подобное имеет место при отслаивании пленок диэлектриков или диэлектрика от металла и так далее.

Согласно выводам этой теории, наибольшая зависимость адгезии от скорости разрушения должна наблюдаться для пары металл-диэлектрик (металл-полимер), что соответствует наблюдаемым на практике явлениям.

Сила необходимая, согласно электрической теории для разрушения соединения равна: ; (1)

Энергия соответственно равна:  ; (2)

где - поверхностная плотность заряда, – диэлектрическая проницаемость, - толщина заряда (разрядного промежутка).

Электрическая теория адгезии полимеров к твердым поверхностям не рассматривает детально механизм образования адгезионного контакта, но совершенно очевидно, что, исключая контакт двух твердых тел, она подразумевает адсорбционный механизм контакта.

Из других теорий адгезии следует отметить теорию, которая предполагает наличие (между пограничным слоем и клеевым материалом) взаимодействия, интенсивность которого выражается фактором рассеивания (диссипацией) в процессе высокоэластичной деформации. Значение энергии, которую необходимо затратить для разрушения клеевого соединения, функционально определяется: ; (3)

где свойства клеевого материала - Фа; свойства склеиваемых поверхностей - ; условия технологического процесса склеивания - ; человеческие факторы - Фч; типы нагрузок -; влияние условий эксплуатации - .

Евн определяется на стадии разработки клеевого материала; позволяет учитывать технологию получения клеевого соединения; d учитывает условия эксплуатации. Влияние обоих факторов и d взаимосвязано, - большее влияние оказывает на надежность склеивания, d-оказывает влияние на долговечность клеевого соединения. Выражение (3) иногда называют «философией склеивания», что связано со сложностью получения точных значений всех входящих в него параметров. Однако именно эти факторы определяют прочность клеевого соединения и определенным образом влияют на каждого из них.

Все методы, используемые при изучении адгезии полимеров к металлам можно разделить на неразрушающие и разрушающие. К неразрушающим относятся калориметрический, спектроскопический, термодинамический и некоторые другие методы. Эти методы являются в большей степени исследовательскими, чем технологическими.

Трудности с определением адгезии неразрушающими методами явились основанием для более глубокой проработки разрушающих методов определения адгезии. В настоящее время разработано и предложено большое количество разрушающих методов и приборов для оценки прочности адгезионных соединений, использующих сосредоточенные и распределенные силы, импульсивные и центробежные воздействия и другие. По типу приложения нагрузки различают следующие разрушающие методы измерения адгезии: сдвиг, нормальный отрыв, неравномерный отрыв.

Одним из методов оценки адгезии на сдвиг в работе используется метод шрифтов. Момент сопротивления сил сцепления штифта с покрытием определяется уравнением:

  Мс=2а2dr =3α,  (4)

где R-радиус торца штифта; α-прочность сцепления на сдвиг, α==0,48⋅ 

При оценке адгезии на ультрацентрифуге для отрыва покрытий от подлодки используется центробежные силы.

Величина разрушающего напряжения при оценке адгезии на ультрацентрифуге, определяется из формулы для центробежной силы, действующей на единицу площади покрытия.   (5)

где d- удельный вес материала покрытия, - ускорение свободного падения, h- толщина покрытия, n- число оборотов ротора, - радиус ротора.

Значение адгезии, получаемой на ультрацентрифуге, значительно меньше, чем при оценке адгезии по методу «грибков». Основной причиной этого является нагрев ротора ультрацентрифуги в процессе его раскрутки до 340-350°К и выше. Эффективное применение адгезионных соединений требует разработки методов анализа прочности, т.к. известные методы не учитывают всех факторов адгезионного взаимодействия композитов с металлами, ибо, определив истинную адгезию композиционного соединения и действительную площадь поверхности, можно прогнозировать прочностные свойства соединений.

Внешняя нагрузка вызывает сдвигающие напряжения по границе раздела "адгезив - поверхность" и локальные изгибающие напряжения в защемлённом пограничном слое адгезива. Напряжённое состояние пограничного слоя адгезива может быть представлено векторной суммой этих напряжений, равной интегральному напряжению, воспринимаемому соединением (рис.3).  Поскольку прочностные характеристики соединяемого металла и адгезива различны, прочность соединения и характер его разрушения зависят от свойств композита. Анализ действующих напряжений показывает преобладание сдвигающих и изгибающих напряжений в пограничном слое, определяющих соотношение адгезионной и когезионной составляющих прочности соединения.

Разрушение адгезионного соединения происходит в том случае, когда действующие напряжения, вызванные внешней нагрузкой, превышают предельно допустимые.

, (6)

где:  , , - предельные прочностные свойства адгезива;

, , – напряжения, вызванного внешней нагрузкой.

Рис.3 Напряжения в пограничном слое композиционного материала (а – адгезионная и когезионная составляющие напряжения сдвига; б – векторная сумма напряжений).

Таким образом, предельное сдвигающее напряжение, возникающее в слое композиционного материала, представим в виде суммы адгезионной и когезионной составляющих, степень проявления которых зависит от шероховатости контактной поверхности: ,  (7)

Граничные участки слоя композита, наряду с напряжениями межфазового сдвига подвержены также и напряжениям изгиба, возникающим вследствие механического защемления. Напряжения межфазового сдвига с максимальным значением на границе композит-сталь показывают величину адгезионной составляющей, которая зависит от фактической площади контакта. Напряжения изгиба зависят от геометрических характеристик шероховатости контактной поверхности и определяют степень реализации когезионных свойств композита в прочности соединения. Предельное сдвигающее напряжение те, возникающее в слое композиционного материала, можно представить в виде суммы адгезионной и когезионной составляющих, степень проявления которых зависит от шероховатости контактной поверхности:  , (7.1)

где - адгезионная составляющая

  (8)

где - когезионная составляющая

  , (9)

Соотношение между адгезионной и когезионной составляющими в прочности адгезионного соединения композит-сталь позволяет установить коэффициент шероховатости:

  (10)

Увеличение высоты микронеровностей поверхности увеличивает когезионную составляющую и уменьшает адгезионную. При их расчете необходимо учитывать фактическую площадь шероховатой поверхности:,  (11)

Исследования поперечного среза границы композит-сталь показали полное заполнение впадин шероховатости при нормальной температуре нанесения композита. Поэтому при расчете прочности адгезионных соединений значение коэффициента заполняемости (к3) было принято равным 1. При определении прочности адгезионных соединений типа «одинарная нахлестка» значение кж принимается равным 1, «штифт-втулка» - 4,3.

Состав композитов подобран так, чтобы исключить остаточные напряжения, так как наполнитель создает равномерную структуру поверхностного слоя. Поэтому при расчете адгезионной прочности композита «Честер Супер» к шероховатой поверхности влияние концентраторов напряжений не учитывалось (кн=1). В связи с этим разрушающую нагрузку на адгезионное соединение было предложено рассчитывать по формуле: Р= к ⋅,  (12)

где к - коэффициент запаса прочности.

С учетом принятых допущений и влияния параметров шероховатости контактной поверхности, предельное напряжение сдвига может быть представлено следующей зависимостью:    (13)

С использованием предложенного метода определения адгезионной прочности, на основе замера параметров шероховатости поверхности, полученных механообработкой на различном оборудовании, был выполнен расчет прочности соединений с использованием композита «Честер Супер». Результаты расчета подтвердились испытаниями соединений. Отличие расчетных и экспериментальных значений не превышает 10-15% и может быть объяснимо погрешностью измерений параметров шероховатости поверхности.

Таким образом, установлена расчетная зависимость прочности адгезионных соединений, выполненных с  использованием  композиционных  материалов от параметров контактного взаимодействия. Результаты теоретических расчетов подтверждены экспериментальными испытаниями соединений «Честер Супер»-сталь.

В третьей главе излагается методология создания ремонтных
композиционных материалов с повышенными физико-механическими
свойствами. На основе изучения состава и свойств зарубежных аналогов были определены основные составляющие температуростойкого композита и разработаны технические требования и характеристики. В качестве основной характеристики был выбран – температурный диапазон эксплуатации – от - 60°С до +250°С. После проведения исследований теплостойкости композита и выбранных составляющих была проведена их модификация и оценка влияния каждого ингредиента на выходные физико – механические характеристики. Эффективным направлением в создании термостойких композитов является использование в качестве модификаторов кремнийорганических соединений, способствующих повышению термостойкости материалов. Именно поэтому в качестве эпоксидной основы использовалась смесь эпоксидной смолы и эпоксикремнийорганической смолы со специальным наполнителем. Введение специально подобранных наполнителей в состав полимерной матрицы позволяет направлению изменять эксплуатационные и технологические свойства композита в результате эффекта от совместного действия различных факторов. Наполнители существенно влияют на прочностные, эластичные  и теплофизические свойства композиций. Введение в состав термостойкого композита соответствующих наполнителей призвано расширить диапазон рабочих температур. Снизить разность коэффициентов линейного расширения компаунда и соединяемых материалов, обеспечить повышение прочностных характеристик при высоких температурах.

Апроксимация экспериментальных данных позволила установить, что для эпоксидных наполненных композиций  зависимость перепада температур (между поверхностью  детали и слоем нанесенного композиционного материала)  от толщины слоя компаунда, независимо от типа наполнителя,  достаточно точно описывается уравнением:

  ,  (14)

       где - перепад температур; - толщина слоя композиционного материала; a, b, c – коэффициенты, устанавливаемые опытным путем. 

Для снижения уровня напряжений от термических деформаций необходимо подобрать наполнитель, повышающий коэффициент теплопроводности полимерного материала, а также максимально отражающий поток лучистой тепловой энергии, поступающей в зону  соединения  (табл.2).

Установлено, что наибольшего повышения теплопроводности полимерной матрицы на основе модифицированной эпоксидной смолы можно  добиться введением в ее состав порошков нитрида бора или алюминиевой пудры.

Таблица 2. Теплопроводимость наполнителей

Наполнитель

Температура, °С

Коэффициент теплопроводимости, Вт/м °К

Алюминиевый порошок

20

205,9

100

204,7

Асбест (переработанный)

20

0,097

100

0,113

300

0,151

Диоксид Титана

100

6.53

200

4,99

400

3,91

Нитрид бора

20

20,0

Карбид Титана

20

29,0

Порошкообразная медь

20

41,87

Проведенные исследования показали, что высокие уровни теплопроводности достигаются в полимерных композициях со степенью наполнения более 50% благодаря наличию контактов между частицами наполнителя и полимерной системы. Среди рассматриваемой группы наполнителей (6 единиц) были выбраны наполнители, обличающиеся максимальными значениями коэффициента теплопроводности. В табл. 3 приведены варианты состава теплостойкости ремонтного компаунда.

Таблица 3.

№ п/п

Компоненты

Количество компонентов, масс.ч.

Образец 1

Образец 2

Образец 3

1

Смола эпоксидная диановая

10

12

15

2

Смола эпоксикремнийорганическая

95

100

105

3

Смола полиамидная

35

38

40

4

Отвердитель аминный

5

8

10

5

Пудра алюминиевая

20

30

40

6

Двуокись титана

10

15

20

7

Аэросил

3

4

5

В табл. 4 приведены результаты сравнительных испытаний разработанного компаунда с прототипом («Дурметалл Стандарт»).

Таблица 4.

№ п/п

Показатели

Прототип

Образец 1

Образец 2

Образец 3

1

Жизнеспособность, мин

40

55

55

55

2

Адгезионная прочность при сдвиге (сталь), МПа

При +20°С

19,8

15,1

При +150°С

1,2

10,6

При +200°С

Разрушился без нагрузки

4,0

4,5

4,4

При +250°С

Разрушился без нагрузки

0,85

0,9

0,9

Как видно из данных, приведенных в таблице 4, предлагаемый теплостойкий ремонтный компаунд имеет ряд преимуществ:

  • большее время жизнеспособности (55 мин против 40 мин);
  • большее значение адгезионной прочности при сдвиге при температуре +150°С – (10,8-11,1) МПа против 1,2 МПа;
  • сохранение адгезионной прочности при температурах +200°С и 250°С (прототип разрушается при данных условиях без нагрузки).

Проверка прочностных характеристик разработанного компаунда выполнялась на модернизационной разрывной машине модели Р-5 (рис.4), оснащенной микроконтроллерной системой управления и сбора данных. А также электронными датчиками нагрузки и перемещения обеспечивающих высокую точность измерений и цифровую обработку полученных результатов.

Для исследования адгезионных характеристик компаунда проводились испытания на сдвиг и равномерный отрыв по стандартным методикам для клеевых соединений. Для обеспечения достоверности получаемых в процессе испытаний результатов на каждом режиме испытаний одновременно испытывалось не менее 5-ти образцов данного вида (см. рис.5). Для обеспечения полимеризации нанесенного композиционного материала собранные образцы выдерживались при комнатной температуре в течение 24 часов.

Для выбора оптимального состава композиционного материала был использован метод математического планирования экспериментов. При построении математической модели функциями цели являлись прочностные характеристики композиционного материала: у1-среднее разрушающее напряжение при сдвиге; у2-среднее разрушающее напряжение при нормальном отрыве. В качестве независимых переменных были выбраны три фактора: х1 - массовое содержание теплопроводного наполнителя (алюминиевой пудры); х2 - массовое содержание тиксотропной добавки (двуокиси титана); х3- температура испытаний. В табл. 5 показан диапазон изменения независимых переменных.

Таблица 5.

№№ п/п

Факторы

Диапазон изменения

Нулевой уровень (х=0)

Верхний уровень (хi=+1)

Нижний уровень (хi=-1)

11

Содержание ПАП-1, % масс. (Х1)

26,0

30,0

22,0

22

Содержание Р-02, % масс. (Х2)

20,0

25,0

15,0

33

Рабочая температура, °С, (Х3)

200,0

250,0

150,0

Математическое описание объекта оптимизации определяется линейным  полиномом вида:  ,  (15)

где – значения критерия; bi – линейные коэффициенты; bij –коэффициенты двойного взаимодействия факторов.

Для изучения влияния факторов на величины критериев оптимизации при разных значениях температуры испытаний был проведен полный факторный эксперимент типа 23, в котором основные факторы варьировались на двух уровнях. Каждый из экспериментов был повторен дважды.

Матрица планирования и результаты экспериментов представлены в табл.6.

Таблица 6.

№ опыта

Координирование значения факторов

Оптимизируемые параметры

Х0

Х1

Х2

Х3

Х1 Х2

Х1Х3

Х2Х3

Х1Х2Х3

Х1

Х1

1

+

+

+

+

+

+

+

+

0.82

1,23

2

+

-

+

+

-

-

+

-

0.76

0,81

3

+

+

-

+

-

+

-

-

0,78

0,70

4

+

-

-

+

+

-

-

+

1,03

0,86

5

+

+

+

-

-

-

-

-

7,80

11,20

6

+

+

+

-

-

+

-

+

7,25

12,18

7

+

-

-

-

-

-

+

+

7,46

10,35

8

+

-

-

-

+

+

+

-

6,45

12,42

Значения коэффициентов регрессии определялись с учетом матрицы планирования по формулам:  ,  (16);  ,  (17);  ,  (18)

где хiu – значения фактора хi  в u – м опыте; yu – значение параметра оптимизации в u – м опыте; N – число опытов в матрице.

Проверка значимости коэффициентов регрессии производилась на основании расчета дисперсии, характеризующей ошибку воспроизводимости: y

  , (19)

где N – число опытов; n=2, - число наблюдений в отдельном опыте; yuj – результат отдельного наблюдения; - среднее арифметическое значений критерия.

Погрешность в оценке коэффициентов регрессии определялась по формуле:

  , (20)

где t≈2 - критерий Стьюдента;   - квадратичная ошибка коэффициентов; N – число опытов, учитываемых при расчете коэффициентов; n - число наблюдений в опыте.

Коэффициент регрессии считался значимым с 95% доверительной вероятностью, если величина коэффициента больше доверительного интервала, определяемого соотношением:

, (21)

Статистически незначимыми оказались коэффициенты b2, b12, b23, b123, которые были исключены из дальнейшего рассмотрения математической модели. Окончательный вид уравнений регрессии для оптимизируемых функций цели:

, (22)

,  (23)

По величинам линейных коэффициентов можно сделать выводы о степени влияния каждого фактора на показатели адгезионной прочности КМ.  Экспериментальная проверка показала, что полученные уравнения регрессии адекватно представляют экспериментальные данные. Таким образом, разработанная математическая модель позволяет с большой достоверностью предсказать изменение адгезионных характеристик во всех точках рассматриваемой области изменения основных факторов и подобрать оптимальный состав КМ для получения требуемого сочетания технологических и эксплуатационных свойств.

Четвертая глава посвящена исследованию адгезионных и эксплуатационных характеристик другого вида композиционных материалов – анаэробных композитов, полученных не на эпоксидной, а на акриловой основе.

Свойства анаэробных композиций, а, следовательно, и качество герметизации, зависит от многих факторов: химического строения исходных компонентов, степени их очистки, состава композиции, режима отверждения, структуры образовавшегося полимера, а также материала герметизируемого изделия, качества обработки его поверхности, величины зазоров, технологии сборки и другие. Анаэробные композиты находят все более широкое применение, как в основном, так и в ремонтном производстве. Они обеспечивают надежную контровку резьбовых, цилиндрических соединений, уплотнение плоских разъемных соединений, устранение микродефектов литья и обеспечивают герметичность корпусных деталей после механообработки. Механизм взаимодействия анаэробных продуктов с собираемыми поверхностями отличается от обычных клеев. Обладая высокой смачиваемостью и капилярными свойствами, они проникают в мельчайшие неровности поверхности и, отверждаясь в них, приобретают механическую прочность, т.е. прочность соединения достигается в основном за счет высокой механической адгезии. Шероховатость поверхности оказывают существенное значение на прочность адгезионных соединений, выполненных с использованием анаэробных композитов. На основе теоретических и экспериментальных исследований в работе предложена модель возникновения внутренних напряжений в клеевых швах, сформированных на поверхностях с разной шероховатостью. На основе анализа микрореологических и капиллярных процессов, протекающих на границе «металл-адгезив», для расчета глубины заполнения микровпадины жидким адгезивом, получена зависимость:

(24)

где Р1 - внешнее прикладываемое давление, превышающее атмосферное; х - фактическая глубина затекания адгезива; - глубина впадины; α - угол профиля микровпадины; - начальная вязкость системы; t - время отверждения; t*- время гелеобразования.

Полученная зависимость глубины затекания в микроканавку учитывает не только характеристики микропрофиля, но и состояние адгезива наносимого на поверхность. Все параметры, входящие в выражение (24), могут быть получены путем непосредственных измерений.

Численный расчет показал, что реальный микрорельеф, возникающий в результате механической обработки, обеспечивает практически полное заполнение шероховатости адгезивом. При этом заполнение происходит без приложения внешних усилий. Вследствие этого, задача сводится к рассмотрению заполнения конической микроканавки адгезивом, отверждающимся действием тепла и давления (рис.6).

Следовательно, повышение прочности адгезионного соединения с ростом давления, обеспечивается, в основном уменьшением толщины клеевой прослойки до оптимальных значений 0,1-0,2 мм. Дальнейшее увеличение давления приводит к вытеканию адгезива из клеевого шва с образованием мест непроклея, который образуется по двум причинам. Первой является недостаточная гибкость полимерных цепей, возникающая в результате отверждения композиции, а второй причиной - образование мест контакта «металл-металл» в зонах наиболее высоких выступов поверхности. При расчетах анализировали часть клеевого слоя, ограниченную многоугольником АВСDE (рис. 7), имеющим ширину по оси Y, равную единице.

Пренебрегая, трением клея на границах со склеиваемыми поверхностями считали, что на площадках перпендикулярных осям X, V, Z, действуют только нормальные напряжения, направление которых приняли растягивающим. Полученная система уравнений для определения внутренних напряжений по трем координатам имеет вид:

  (25)

  где - линейная деформация клея по оси Y; - линейная деформация расширения клея; Е, - модуль упругости и коэффициент Пуассона клея; , - компоненты нормальных напряжений по соответствующим осям X, У, Z; - нормальные напряжения по осям X и Y на первом (длиной S1) и втором (длиной S2) участках клея.

Решениями системы уравнений стали значения перемещения δ, при котором на границе ВС сумма проекций сил на ось X равна нулю, и напряжений по трем координатным осям:

Перемещение:  δ =  -  ,  (26)

       Напряжение   (27)

       

Напряжение    (28)

Напряжение    (29)

В этих формулах  (30)

Расчет внутренних напряжений по полученным зависимостям подтвердил влияние высоты и шага шероховатости на величину внутренних напряжений. Было также установлено, что с ростом толщины клеевого слоя, внутренние напряжения снижаются. Для определения вклада внутренних напряжений в снижении прочности адгезионного соединения, выполненного с использованием анаэробных адгезивов, предложена следующая зависимость: 

  (31)

где  - падение прочности адгезионного соединения для некоторой шероховатости Rа, МПа; - максимальная прочность адгезионного соединения для данной пары «металл-адгезив»; - величина внутренних напряжений при шероховатости Rа, МПа; - внутренние напряжения, соответствующие соединению с максимальной прочностью, МПа; q - эмпирический коэффициент, показывающий какая часть внутренних напряжений в клеевом слое работает против сил адгезии.

Выражение (31) справедливо для всех значений Rа больших, чем те, при которых соединение имеет максимальную прочность для данной пары «металл-адгезив», т.е. для нисходящей ветви графика зависимости прочности от шероховатости. Изменение коэффициента q будет зависеть от формы микронеровностей и их расположения относительно прикладываемой нагрузки. Таким образом, установлено, что повышение прочности адгезионного соединения с ростом давления обеспечивается уменьшением клеевой прослойки до оптимального значения 0,1-0,2 мм. Предложенные математические зависимости обеспечивают определение прочности соединения в зависимости от высоты и шага шероховатости поверхности.

В работе также экспериментально исследовались стойкость анаэробных композитов к действию агрессивных сред, теплофизические и демпфирующие свойства, процессы ускорения полимеризации. В процессе проведения комплекса экспериментальных исследований по определению стойкости анаэробных продуктов к воздействию агрессивных сред по набуханию и изменению предела прочности в соединении было установлено, что анаэробные продукты не вступают в реакцию с бензином, маслом и различными  рабочими средствами и могут быть использованы в системах, приборах и оборудовании, заполненных этими средствами. Отвержденные анаэробные продукты не изменяют состава щелочей, кислот, масел, топлива с которыми они находятся в прямом контакте, сохраняя прочность и герметичность соединений.

В результате исследований по определению адгезионных, теплофизических и демпфирующих свойств анаэробных отечественных и зарубежных материалов были установлены графические и эмпирические зависимости адгезионной прочности от шероховатости поверхности, величины зазора, времени отверждения, активности соединяемых материалов, что расширяет возможности их применения при сборке узлов и агрегатов в различных отраслях промышленности. Установлено, что методом нанесения медного покрытия обработкой в металлоплакирующих средах можно увеличить активность соединяемых с использованием анаэробных продуктов поверхностей и тем самым ускорить процесс их полимеризации. Так же установлено, что повышение температуры в  процессе полимеризации анаэробных материалов в 5-6 раз способствует ее ускорению. В то же время, следует отметить, что чрезмерное увеличение температуры ведет к самовоспламенению анаэробных композитов, предельное значение которой не должно превышать 353-363К.

Пятая глава посвящена разработке технологических методов и оборудования для обработки поверхностей, восстановленных с использованием композиционных материалов. Такие методы используются при восстановлении крупногабаритных валов в целлюлозно – бумажной промышленности, а также при восстановлении опорных узлов вращающихся печей при производстве строительных материалов.

Бесперебойная работа вращающейся цементной печи, минимальный расход электроэнергии и устойчивость футеровки зависит от состояния опорных узлов печи – её бандажей, опорных роликов и подшипниковых узлов. Восстановление подшипников опорных роликов вращающихся печей для производства цемента возможно с использованием ремонтных композитов. Однако такой ремонт является недолговечным из-за периодического смещения осей вращения, как самой печи, так и опорных роликов. Поэтому вопрос восстановления подшипников композитами напрямую связан с эксплуатацией основных опорных узлов печи и появлением дефектов бандажей и роликов. Многообразие дефектов, представленных на рисунке 6, соответственно ведет и к преждевременному износу подшипниковых узлов. Поэтому восстановление опорных узлов вращающихся печей необходимо вести комплексно с проведением инструментальной выверки и последующим восстановлением подшипников, а также поверхностей бандажей и роликов. Восстановление бандажей и роликов вращающихся печей длительное время осуществлялась их заменой, что было связано с длительной остановкой        оборудования (не менее 7-10 дней).

Рис.8. Дефекты бандажей и роликов вращающейся печи

Многообразие появляющихся дефектов и длительность замены бандажей и роликов настоятельно требовали принципиально нового подхода к восстановительным работам. Именно поэтому было принято решение о необходимости проведения комплекса восстановительных работ без остановки работы печи. При этом необходимо обеспечить чистовую обработку опорных узлов (бандажей, роликов, валов, цапф и другие). Если обработка со снятием стружки, процессы наплавки и напыления еще кое-где имеют место, то окончательная чистовая обработка крупногабаритных цилиндрических деталей практически не осуществляется. Поэтому создание технологических комплексов по финишной обработке цилиндрических поверхностей крупногабаритных деталей является важной и актуальной задачей.

       Исследования последних лет по выявлению причин появления дефектов и возможностей механизации восстановления поверхностей скольжения крупногабаритных деталей и узлов позволили определить перечень поверхностей, подлежащих восстановлению в условиях эксплуатации.  Конструкции приставных станков для восстановления изношенных поверхностей в условиях эксплуатации должны быть разнообразными, выполнять операции и в то же время учитывать точность базирования вне зависимости от установки приставного станочного модуля. Для разработки приставных станочных модулей при обработке крупногабаритных деталей необходимо решить комплекс взаимосвязанных задач, начальный этап создания которых отражен на рис.9.

Проведенными статистическими исследованиями работоспособности опорных узлов вращающихся печей, а именно бандажей и опорных роликов установлено, что контроль отклонений геометрической точности базовых поверхностей необходимо выполнять систематически в пределах 1,5 – 2 месяцев для опорных роликов и 8 – 10 месяцев для бандажей. Идентификация баз деталей опорных роликов печных и помольных цементных агрегатов позволила описать параметры геометрической точности бандажей, опорных роликов и цапф обобщенными координатами, определив их функциональную и количественную связь.

Рис. 9. Условия, необходимые для проектирования станочных модулей.

Уравнение окружности бандажа в системе координат основных баз опорных роликов XP YP ZP, определяется выражением:

  , (32)

а уравнения окружностей базовых поверхностей опорных роликов соответственно:

, (33)

Координаты точек К и М бандажа с опорными роликами в системе координат основных баз роликов Xp Yp Zp, имеют значения:

  ;  (34)

;  (35)

       где R – радиус бандажа; - радиус опорных роликов; L – расстояние между опорными роликами; - опорный угол, =60°.

Погрешность установки бандажа определяется при этом как вектор:

  (36)

составляющие которого изменяются от верхнего

,  (37)

до нижнего  (38)

значения отклонений. Наиболее вероятным являются их математические  ожидания:

, (39)

В результате неопределенности базирования, центр бандажа описывает траекторию в пределах эплиса, полуоси которого определяют предельные смещения  и  центра направлений осей координат:  ,  (40)

где  – максимальное отклонение радиального размера бандажа.

В результате исследований установлено, что форма бандажа  обжиговой печи при длительной эксплуатации изменяется и в приближении её можно  апроксимировать эллипсом вида: ,  . В свою очередь элемент дуги, на котором имеют место отклонения, различной величины с положительной и отрицательной кривой будет иметь вид:

, (41)

Погрешность установления станка предлагается оценивать двумя параметрами: величиной Δ - смещения одной из опор станка в плоскости перпендикулярной оси вращения детали под углом γ, характеризующим направление этого смещения:

  (42)

где - радиусы трех поперечных сечений детали. На рис. 10 и 11 представлена расчетная схема обрабатываемой поверхности

Рис. 10. Поворот системы координат произвольной точки в системе координат гиперболова вращения.

Уравнения формы бандажа в координатах основных баз опорных роликов имеет вид:

  ,  (43)

Двойные направляющие базы, образуемые опорными роликами обеспечивают базирование вращающегося агрегата и определяются матрицей нормальных координат:

    (44)

где Δ, Δ – нормальные координаты двойной направляющей базы, определяющее смещение и поворот корпуса агрегата в горизонтальной плоскости;

Δ, Δ- нормальные координаты двойной направляющей базы, определяющие смещение и поворот агрегата в вертикальном направлении;

Δ – нормальная координата опорной базы, определяющей поворот агрегата вокруг продольной оси.

Рис. 11. Обработанная поверхность ролика длиной L как часть  гиперболова вращения.

С учетом параметров Δ и γ уравнение поверхности катания крупногабаритной детали будет иметь вид: (45)

Корректировать положение встраиваемого станка возможно смещениями одной из его опор. Величину смещения в проекциях на оси координат следует вычислять по формулам:

  (46)

(47)

Предложенные зависимости показывают влияние размерных связей встраиваемого станка на точность формирования роликов и бандажей. Влияние отдельных других связей можно исключить и таким образом повысить точность формообразования.

Теоретические предпосылки и исследования технологических методов, а также опыт зарубежных компаний говорит о том, что наиболее предпочтительной является обработка методом шлифования. Если зарубежные фирмы используют в качестве инструмента чашеобразные  шлифовальные крути, то в связи с появлением многослойных шлифовальных лент, обеспечивающих их длительную работу и достаточную глубину обработки, было принято решение сосредоточить усилия на создании ленточно-шлифовальной машины. Основными требованиями к такому оборудованию являются – небольшие габариты, мобильность, возможность быстрой установки, на месте проведения работ и последующий быстрый демонтаж, а также возможность быстрой переналадки на требуемые размеры обрабатывающих деталей. Исследования в этом направлении проводились поэтапно. На первом этапе создавалось шлифовальное устройство, на втором этапе это устройство было вписано в переналаживаемый станок для обработки крупногабаритных цилиндрических деталей непосредственно на месте

работы оборудования, подлежащего ремонту.

Реализация предлагаемого способа иллюстрирована устройством, изображенном на рис. 12, где 1 - обрабатываемая цилиндрическая деталь – бандаж вращающейся печи, 2 - траверса, взаимодействующая с бандажом посредством роликов 3, свободно перекатывающихся по бандажу 1, колесо 4 установлено на рабочем органе 5 с бесконечной абразивной лентой 6. Рабочий орган 5 подпружинен пружиной 7 относительно рабочего стола 8, имеющего механизмы 9 для перемещения рабочего органа 5 в необходимых направлениях.

Таким образом, теоретические предпосылки и исследования технологических методов обработки крупногабаритных цилиндрических деталей, каковыми являются бандажи и ролики вращающихся цементных печей, позволяли сделать выводы, что наиболее предпочтительным методом обработки без остановки работы оборудования является шлифование с использованием бесконечных шлифовальных лент. Именно поэтому впервые в нашей стране было разработано и изготовлено переналаживаемое оборудование для восстановления геометрических размеров и чистоты поверхности крупногабаритных цилиндрических деталей методом ленточного шлифования, при этом созданы и запатентованы шлифовальная головка и станок для обработки цилиндрических деталей.

В шестой главе показано практическое применение разработанных технологических методов восстановления оборудования и технико-экономический эффект от их внедрения.

Восстановление деталей металлополимерными композициями имеет ряд специфических особенностей по сравнению с восстановлением деталей металлами, обусловленных, прежде всего использованием химической энергии для превращения олигомера в полимер, т.е. для обеспечения реакции полимеризации. В этом случае необходимо в ходе технологического процесса управлять формированием свойств полимерного материала, показатели которого отличаются от показателей свойств металлической детали. Поэтому незначительное отклонение от оптимальных условий может привести к резкому ухудшению качества восстанавливаемой детали. При восстановлении деталей металлополимерами имеется определенный «запас» качества, в результате чего режимы восстановления не так жестки. Но при этом принципиальное значение приобретают такие технологии, как подготовка поверхностей деталей, приготовления и нанесения ремонтных композиций, тепловая и механическая обработка деталей. Эти технологические методы подробно излагаются в диссертации. Их выполнение обеспечивают высокое качество восстановительных работ и дальнейшую длительную эксплуатацию оборудования в промышленности и сфере ЖКХ.

Проблема износа и старения значительной части машин и агрегатов на предприятиях, невозможность их замены на современное оборудование особенно остро встала в начале 90-х годов и резко повысила актуальность современных ремонтных технологий на базе использования композиционных полимерных материалов, каковыми являются металлополимерные композиты и анаэробные материалы (клеи и герметики). С применением этих технологий стало возможным не только вернуть в строй многие машины и механизмы и обеспечить двух-, трехкратное увеличение их ресурса, но и придать оборудованию качественно новые характеристики. Универсальность ремонтных технологий на основе полимерных композиционных материалов позволяет распространить их на все отрасли от -коммунальной до аэрокосмической. Важнейшие особенности технологий их безопасность и сверхнизкая энергоемкость. Являясь альтернативой таким традиционным методам, как сварка, пайка, наплавка, напыление, - они незаменимы в условиях взрыво- и пожароопасного производства, а при постоянно повышающихся тарифах на электроэнергию делают возможным снижение себестоимости производства и восстановления изделий.

Технологии применения ремонтных композиционных материалов обеспечивают восстановление подшипниковых узлов шпоночных соединений, эрозионно – кавитационных разрушений, емкостей, трубопроводов, корпусных деталей и многое другое. На рис.13 в качестве примера показан перечень оборудования и дефекты устраняемых с использованием композиционных материалов.

Как было отмечено ранее, анаэробные композиты также могут успешно применяться для контровки резьбовых соединений, фиксации гладких цилиндрических соединений, уплотнении плоских разъемных соединений, ликвидации дефектов литья и сварных швов. Особого внимания заслуживает фиксация гладких цилиндрических соединений или вал - втулочная фиксация, имеющая целый ряд преимуществ по сравнению с прессовыми посадками и механическим креплением вращающихся цилиндрических деталей. Прочность адгезионных соединений с использованием анаэробных материалов при вал - втулочной фиксации не уступает, а в некоторых случаях и превосходит прочность прессовых посадочных соединений.

Рис. 13. Оборудование и дефекты теплосетей, подлежащих восстановлению композиционными материалами «Честер Молекуляр».

При определении прочности на стадии проектирования вал-втулочного соединения статическая осевая сила выпрессовки F определяется по формулам:  (48)

  или , (49)

где К - интегральный поправочный коэффициент, вводимый для корректировки адгезионной прочности в конкретных условиях работы клеевого соединения; - статическая прочность адгезионного соединения на сдвиг; d - номинальный диаметр соединения; -длина клеевого соединения; - давление на поверхности контакта (при горячепрессовой посадке); - действительный коэффициент трения.

Статический крутящий момент клеевого вал-втулочного соединения определяется по формуле: ,  (50)

Динамическая прочность при осевых нагрузках FD = F-KF,  (51)

Динамическая прочность при крутящем моменте  МD = МКм,  (52)

       где КF = 0,12; КМ = 0,3 для соединений, собранных        с зазором; КМ = 0,35 для соединений, собранных с натягом.

Точное значение статической прочности адгезионного соединения при осевом сдвиге можно определить согласно зависимости.

  ,  (53)

где , Ra - соответственно диаметральный зазор в сопряжении и шероховатость элементов сопряжения; Т - температура; , d, d0 - геометрические параметры сопрягаемых деталей. Значения функций для  каждой марки адгезива определяют в отдельности.

Как показала практика применения анаэробных материалов при вал-втулочной фиксации, эта технология имеет целый ряд преимуществ, основными из которых являются: получение простых и более жестких соединений, отсутствие фретинг-коррозии; снижение требований к допускам; снижение стоимости механической обработки; отсутствие искажения формы тонкостенных конструкций; исключение негерметичности; легкость демонтажа. Поэтому использование анаэробных материалов при вал-втулочной фиксации особенно эффективно и может быть широко рекомендовано как в процессе производства, так и при восстановлении прослабленных цилиндрических соединений.

Отработка технологических методов применения ремонтных композиционных материалов осуществлялась на целом ряде предприятий различных отраслей промышленности, в том числе целлюлозно – бумажной, горной, строительных материалов, машиностроительной и в системе жилищно – коммунального хозяйства.

Так на Краснокамской бумажной фабрике – филиале ФГУП «ГОЗНАК» был проведен ремонт локальной трещины на поверхности гранитного вала. Трещина расположена на окружности вала, диаметр которого составляет 800 мм, длина 3500 мм. Размеры трещины – длина 260 мм, глубина от 16 до 24 мм (рис. 14). Эксплуатация бумагоделательной машины с подобным дефектным валом невозможна, так как это отрицательно скажется на качестве продукции. Стоимость нового вала составляет 36 миллионов рублей.

Для устранения указанных повреждений специалистами РГУТиС и ЗАО «Оргбум М Сервис» была предложена технология восстановления гранитного вала с использованием композиционных материалов «Честер Молекуляр», обеспечивающая соответствующую обработку дефекта. И не только полное заполнение трещины композитом, со специальным керамическим наполнителем, но и его высокую твердость после полимеризации, а также придание ему антикоррозионных свойств. Благодаря применению указанных композитов и последующему шлифованию поверхности вала, он был восстановлен в минимально короткие сроки и признан годным к эксплуатации. Экономический эффект в результате использования технологии применения композиционного материала для устранения трещины гранитного вала составил 5860,4 тысяч рублей и исключил возможность закупки дорогостоящего узла бумагоделательной машины.

Рациональное использование свойств ремонтных композиционных материалов позволяет снизить трудоемкость ремонта на 20-60%, себестоимость работ - на 45-60%, сократить расход металла на 40-50%. Это обусловлено тем, что такая технология не требует сложного оборудования и высокой квалификации работающих, появляется возможность производить ремонт без разборки узлов и агрегатов, а также соединений, которые с точки зрения безопасности, трудно и опасно ремонтировать известными способами. Основные преимущества технологий ремонта с использованием композиционных материалов заключаются в сокращении сроков ремонта в 5-10 раз по сравнению с традиционными методами. Эксплуатация отремонтируемых объектов показывает, что срок их службы может увеличиваться до 10 раз.

       В табл.7 приводится экономический эффект от внедрения технологических методов применения композиционных материалов при восстановлении производственного оборудования в промышленности и ЖКХ.

Таблица 7.

Наименование предприятия

Восстановительные работы

Экономический эффект (тыс.руб.)

Срок окупаемости (месс.)

Год внедрения

1

«Водоканал» г.Зеленоград

Узлы системы водоснабжения

300 млн.руб. (в ценах 1996г.)

1 мес. по каждому узлу

1996

2

Лесопромышленный комплекс (ЛПК) г.Сыктывкар

Трубная доска теплообменника выпарной камеры

834,5

8

2004

3

«Теплосоть» г.Мытищи

Валы центробежных насосов, подшипниковые узлы

283,0

4

2004

4

Целлюлозно-картонный комбинат (ЦКК) г.Братск

Крупногабаритный обрезиненный вал

452

5,3

2005

5

Медеплавильный комбинат «Эрдэнэт»

Конусная дробилка

5250

6,5

2008

6

КБФ-филиал «Гознака» г.Краснокамск

Напорный ящик

2803

3,7

2011

7

КБФ-филиал «Гознака» г.Краснокамск

Крупногабаритный гранитный вал

5860,4

1

2011

Итого по 6-ти работам (без учета п.1):

15482,9

Заключение.

В диссертационной работе дано теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы восстановления и модернизации производственного оборудования и систем жизнеобеспечения коммунального хозяйства различными типами композиции композиционных материалов. Разработан комплекс технологического оборудования для чистовой обработки поверхностей крупногабаритных деталей.

Основные выводы и результаты диссертационной работы.

1. Проведен комплексный анализ и систематизация ремонтных композиционных материалов (РКМ), выявлены возможности эффективного расширения их применения и необходимость в создании новых РКМ с повышенными физико-механическими свойствами.

2. Разработаны методологические основы адгезионного взаимодействия композиционных и клеевых материалов с металлами и неметаллами.

3. Проведен комплекс экспериментальных работ по исследованию влияния специальных методов обработки на адгезионную прочность соединений,  выполненных с использованием композиционных материалов.

4. Проведено исследование химической стойкости композиционных материалов в агрессивных средах и установлено их влияние на механические свойства соединений, выполненных с использованием композитов, и разработан метод прогнозирования долговечности работы соединений в этих средах.

5. Проведены экспериментальные исследования по установлению зависимости адгезионных свойств анаэробных клеев и герметиков от химической активности среды, технологических и эксплуатационных факторов и разработана методология выбора анаэробных материалов для применения их в конструкциях изделий и в ремонтных целях.

6. Разработаны технологические методы восстановления основных деталей и узлов технических и технологических систем с использованием металлополимерных и анаэробных композиционных материалов и техническая документация для обеспечения широкого внедрения восстановительных технологий в промышленности и сфере ЖКХ.

7. Разработан метод формирования составов новых РКМ с повышенной температуростойкостью и определены факторы, влияющие на изменение выходных характеристик. 

8. Исследованы основные физико-механические  и химические характеристики различных видов РКМ и определены зависимости их изменения от условий эксплуатации.

9. Разработан метод восстановления с использованием РКМ крупногабаритных цилиндрических деталей и технологическое оборудование для чистовой обработки восстановленных поверхностей.

10. Технико-экономический эффект предложенных технологий заключается в удешевлении стоимости восстановительных работ в 5-6 раз, в сокращении сроков ремонта в 2-3 раза в сравнении с традиционными методами; увеличение сроков службы модернизированных объектов в 2-4 раза. Фактическая экономическая эффективность по предприятиям за период 2004-2010 г. составила свыше 15 миллионов рублей.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Монографии

  1. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Куликов Ю.А. Техническое обслуживание и модернизация бумагоделательного оборудования. Монография. М., «Литкон-Пресс», 2006, с.224.
  2. Гончаров А.Б., Голубев А.П., Корнеев А.А., Тулинов А.Б. Сервис производственных систем с применением прогрессивных технологий. Монография, ФГОУ ВПО «РГУТиС», Москва, 2010, с.117.

II. Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК

  1. Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Новые композиционные материалы для сборочных и ремонтных работ. //Сборка в машиностроении, приборостроении. № 7, 2003, с. 26-28.
  2. Гончаров А.Б., Куликов Ю.А., Залевский В.В. Прогрессивные покрытия в бумагоделательном машиностроении – эффективный путь увеличения ресурса оборудования//Целлюлоза.Бумага.Картон, № 5-6, 2003, с. 14-18.
  3. Гончаров А.Б., Куликов Ю.А., Залевский В.В. Эффективный путь увеличения ресурса оборудования //Целлюлоза. Бумага. Картон, № 7-8, 2003, с. 52-56.
  4. Гончаров А.Б., Кулагин М.В. Композиционные материалы для ремонтных работ.//Целлюлоза. Бумага. Картон, № 9-10, 2003, с. 78-83.
  5. Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Новые композиционные материалы в ремонтном производстве. Ремонт. Восстановление. Модернизация, № 11, 2003, с. 46-49.
  6. Гончаров А.Б., Леференко А.А., Залевский С.А. Шлифовка сушильных, холодильных и лощильных цилиндров БМД, КДМ и СМ без демонтажа //Целлюлоза. Бумага. Картон, № 1-2, 2003, с. 46-49.
  7. Гончаров А.Б., Куликов Ю.А. Сервисное обслуживание бумагоделательных машин//Целлюлоза. Бумага. Картон, № 6, 2004, с. 69-71.
  8. Морозов В.И., Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Технологические методы восстановления горного оборудования металлополимерными композициями. //Горные машины и автоматика. №11, 2004, с.43-48.
  9. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Морозов В.И. Эффективность технологии применения композиционных материалов при ремонте оборудования и систем жизнеобеспечения горных и обогатительных предприятий // Горное оборудование и электромеханика №1, 2005, с.26-30.
  10. Гончаров А.Б., Куликов Ю.А. За восемь лет. //Целлюлоза. Бумага. Картон, № 9, 2005, с. 66-70.
  11. Гончаров А.Б., Морозов В.И., Тулинов А.Б. Восстановление оборудования композиционными материалами. //Горное оборудование и электромеханика, № 1, 2006, с.31-35.
  12. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Исследование свойств анаэробных материалов в жидкостных и агрессивных средах». //Известия МГТУ «МАМИ», № 2(6), 2008.
  13. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Исследование прочностных и теплофизических характеристик анаэробных материалов. //Известия МГТУ «МАМИ», № 2(6), 2008.
  14. Гончаров А.Б., Топоров М.Ю. Техническое обслуживание, модернизация и восстановление опорных узлов вращающихся печей. //Цемент и его применение. Январь-февраль 2008, с.1-3.
  15. Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Исследование эксплуатационных характеристик анаэробных клеев и герметиков//Сборка в машиностроении и приборостроении, № 3, 2009, с. 21-26.

III. Материалы конференций. Иные издания.

  1. Волков Г.М., Гончаров А.Б. Нетрадиционный авторемонт. //Конверсия в машиностроении, № 1, 1995, с.23-24.
  2. Волков Г.М., Гончаров А.Б. Нетрадиционный ремонт автотракторной техники и оборудования //Лесная промышленность, № 1, 1997, с. 24-25.
  3. Волков Г.М., Гончаров А.Б. Холодная молекулярная сварка: применение на практике//Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 1, 1997, с. 24-27.
  4. Волков Г.М., Гончаров А.Б. Холодная молекулярная сварка в ремонтном производстве //Ремонт машин, № 2, 1998, с. 25-27.
  5. Гончаров А.Б. Опыт применения передовых технологий с использованием полимерных композиционных материалов на фирме «Мосинтраст» //Сварочное производство, № 10, 1999.
  6. Гончаров А.Б. Невозможное – реально. Технологии. Оборудование. Материалы. Май-июнь, 1999 г.
  7. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А., Казанов Ю.Н. Прогрессивные технологии ремонта оборудования теплосетей с использованием композиционных материалов // Новости теплоснабжения, №1, 2005, с.28-34.
  8. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Применение новых технологий при проведении сервисных работ (статья). Наука-сервису. 10-я Международная научно-практическая конференция: Сборник материалов круглого стола «Техника и технология сервиса». Ч.1 /Под ред. дт.н., проф. Ю.Н. Маслова, ГОУВПО «МГУС» - М., 2006.
  9. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Морозов В.И. Прогрессивные технологии восстановления деталей горного и обогатительного оборудования (статья). Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ №6, 2006.
  10. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Ватагин Н.А. Метод заполнения технологических полостей горно-обогатительного оборудования композиционными материалами (статья). Горный информационно-аналитический бюллетень, №6, 2007.
  11. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Стратегия развития промышленного сервиса в России (статья). Журнал «Теоретические и прикладные проблемы сервиса», №3(38),2008.
  12. Гончаров А.Б. Исследование влияния модифицирования поверхности специальными составами на адгезионную прочность соединений композит-металл. Прогрессивные технологии и новые материалы в области сервиса и дизайна: Сборник научных трудов/Под ред. д-ра техн. наук, проф. И.Э. Пашковского, к-та техн. наук, доц. Ю.Я. Тюменева. ФГОУВПО «РГУТиС».-М., 2009.- 82с.
  13. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Особенности разработки температуростойких ремонтных композитов. Прогрессивные технологии и новые материалы в области сервиса и дизайна: Сборник научных трудов/ Под ред. д-ра техн. наук, проф. И.Э. Пашковского, к-та техн. наук, доц. Ю.Я. Тюменева. ФГОУВПО «РГУТиС».-М., 2009.-82с. 
  14. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Методология активации поверхностей деталей, соединяемых с применением анаэробных продуктов. Наука-сервису. Техника сервиса: Труды Х–й Международной научно-практической конференции. В 2т., т.1/Под ред.д.т.н., проф. В.С. Шуплякова, ГОУВПО «МГУС»-М, 2005 год.
  15. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Шубенков А.В., Корнеев А.А. Технологии устранения дефектов корпусных деталей анаэробными материалами. //Научно-теоретические проблемы современного общества: Материалы 1-й научно- технической конференции аспирантов и молодых ученых. МГУС.-М., 2006.
  16. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Применение композитов для восстановления трубопроводов и оборудования в системах жизнеобеспечения. //Материалы 28-ой Международной конференции «Композиционные материалы в промышленности». 26-30 мая 2008, г. Ялта, Крым.
  17. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Прогрессивные технологии восстановления систем теплоснабжения композиционными материалами. //Материалы 28-ой Международной конференции «Композиционные материалы в промышленности». 26-30 мая 2008, г. Ялта, Крым.
  18. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Сервисное обслуживание оборудования и систем жизнеобеспечения в ЖКХ и в промышленности. //Актуальные проблемы разработки, исследования и сертификации новых материалов и технологий сервиса. Материалы секции ХIII –ой международной научно-практической конференции «Наука-сервису»-Черкизово, 2008.
  19. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Использование нанопорошков для повышения прочности ремонтных композиционных материалов. Материалы 15 Межд. симпозиума  «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред им. Горшкова А.Г. Том 1. Изд. «Типография Парадиз»,М.2009,184с.
  20. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Моделирование процесса получения ремонтных композиционных материалов с ультрадисперсными наполнителями. В сб. трудов 29-й Международной научно-практической конференции «Композиционные материалы в промышленности».1-5 июня 2009г.г.Ялта.Изд .«Наука и технология».
  21. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Методы восстановления основных деталей и узлов технологического оборудования композиционными материалами. В сб. трудов 29-й Международной научно-практической конференции «Композиционные материалы в промышленности».1-5 июня 2009г.г.Ялта.Изд .«Наука и технология».
  22. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Исследование возможности применения анаэробных фиксаторов для защиты поверхностей деталей машин от фреттинг-коррозии. Качество науки – качество жизни. Сборник материалов 6-ой международной научно-практической конференции: 26-27 февраля 2010 –Тамбов. Издательство ТАМБОВПРИНТ, 2010, 96с.
  23. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Особенности создания высокотемпературных ремонтных композиционных материалов с нанонаполнителями для восстановления паропроводов теплосетей. Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2ч. Ч. 2: Материалы 12-й Международной научно-практической конференции: СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010.-550с.
  24. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Корнеев А.А. Основы сервисного обслуживания оборудования промышленных предприятий. Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2ч. Ч. 1: Материалы 12-й Международной научно-практической конференции: СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010.-550с.
  25. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. К вопросу создания сервисных центров комплексного обслуживания оборудования промышленных предприятий.  //Сборник материалов 3(XV) Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества», Материаловедение, Черкизово, 2010.
  26. Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Применение композиционных материалов для восстановления оборудования в промышленности и в коммунальном хозяйстве. //Сборник материалов 3(XV) Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества», Материаловедение, Черкизово, 2010.
  27. Тулинов А.Б., Гончаров А.Б. Методологические основы технологии применения композиционных материалов для восстановления оборудования в промышленности и в коммунальном хозяйстве. Актуальные проблемы и направления развития материаловедения изделий сервиса, текстильной и легкой промышленности, научное издание / под редакцией к.т.н. профессора Ю.Я. Тюменева, ФГОУВПО «РГУТиС».-М., 2010, с.300.

IV. Патенты и изобретения.

  1. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Одинцов Л.Г. Способ восстановления диаметрального размера сушильного цилиндра бумагоделательного оборудования.  //№ 2364487, Бюл. № 23 от 20.08.2009.
  2. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Одинцов Л.Г. Способ нанесения коррозионностойкого покрытия на рабочую поверхность лощильных и крепирующих цилиндров. № 2364670, Бюл. № 23 от 20.08.2009.
  3. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Одинцов Л.Г. Станок для обработки цилиндрических детелей. № 2364487, Бюл. № 23 от 20.08.2009.
  4. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Одинцов Л.Г. Установка для шлифования.№2385795,Бюл.№10 от 10.04.2010.
  5. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б., Зак И.Б. Термостойкий ремонтный компаунд. № 2364484 от 05.02.2010.
  6. Гончаров А.Б., Тулинов А.Б. Способ восстановления внешних цилиндрических поверхностей. Патент № 2011117000 от 29.04.2011






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.