авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Технология магнитных эластомеров с повышенными эксплуатационными свойствами

-- [ Страница 3 ] --

Разработан адгезивный состав для крепления резины к металлу во время вулканизации, данный состав используется в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности.

Адгезивный состав наносится на арматуру распылом адгезива, сушкой при 140-150С, при этом расход адгезива составляет 60-80 мл/м.

Образцы адгезивных составов приведены в табл. 11, прочностные характеристики – в табл. 12.

Таблица 11

Образцы испытанных адгезивных составов (% вес.)

Компоненты Прототип Образец
1 2 3 4 5
3-аминопропилтри- этоксисилан 3,5 3 4 3,5 2 5
Раствор параформальдегида в моноэтаноламине 0,4 0,2 0,6 0,4 1,0 0,7
Этиловый спирт 6 5 7 6 4 8
Глицерин - 0,08 0,12 0,10 0,06 0,14
Деионизированная вода 90,1 91,72 88,28 90,00 92,94 86,16
Плотность раствора, г/см3 0,990 0,991 0,993 0,991 0,992 0,994

Таблица 12

Физико-механические испытания адгезивных составов (среднее из 5 образцов)

Показатель р/с 420 1 2 3 4 5
Адгезивная прочность, кгс/см 26,8 33,0 32,3 33,8 28,4 29,2

Оптимум концентраций глицерина находится в диапазоне 0,08-0,12 вес.%.

Глава пятая. Технология изготовления магнитного кодировщика кассетного сальника и магнитной системы микродвигателя постоянного тока

Одним из применений разработанных МЭ является магнитный многополюсный кодировщик. Он используется в конструкции кассетного сальника для коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью магнитного кодировщика упрощается контроль работы двигателя. Магнитный кодировщик может использоваться в антиблокировочных системах тормозов (АБС) и дизелях, где обороты не превышают 25002800 об/мин (сальник передней опоры коленчатого вала Р.А201-1005034-БЗ). Магнитный кодировщик позволяет определить: положение коленчатого вала; частота вращения вала двигателя; положение кулачка; ускорение.

магнитная

метка

Рис. 7. Магнитный кодировщик.

Магнитный кодировщик состоит из металлического каркаса, на который нанесен слой магнитного эластомера. Магнитный кодировщик крепится на вал неподвижно. Разработана технологическая схема изготовления данного изделия на основе МЭ, полученных в результате выполнения настоящей работы.

На рис.8 представлена классическая биполярная магнитная система с постоянными магнитами, образующими статор электрической машины. Постоянные магниты, изготовленные по металлокерамической технологии, выполняются в виде сегментов с радиальной текстурой.

Рис. 8. Конструкция магнитной системы электрической машины типа «магнето»:

1-корпус из магнитопроводящей стали; 2-постоянные магниты; 3-ротор; 4-рабочий зазор.

Однако при массовом производстве микродвигателей возникает существенная проблема с намагничиванием больших количеств постоянных магнитов. Применяющаяся операция намагничивания магнитов в виде сегментов не позволяет эффективно «промагничивать» магниты.

В результате (рис. 9а) направление намагниченности магнитов у краев сегментов значительно отличается от радиального и магнитный поток замыкается не через ротор двигателя, а либо на корпус, либо между магнитами, что снижает эксплуатационные характеристики электрической машины.

а) б)

Рис.9. Распределение магнитных потоков: а) магнитов в виде сегментов, б) МЭ

Разработанные МЭ позволяют существенно упростить технологию намагничивания. Это связано с тем, что из-за высокой эластичности полученных МЭ отпадает необходимость формировать в качестве источников магнитного поля для статора электрической машины магниты в виде сегментов. В этом качестве используются пластины из МЭ, намагничивать которые можно в том же устройстве. Направление намагниченности магнитов имеет радиальную структуру (рис. 9б), и все магнитные потоки замыкается через ротор двигателя.

Магнитные характеристики полученного материала представлены в табл. 13. Анализ данных показывает, что магнитные характеристики разработанных МЭ по магнитной энергии (Вr), коэрцитивной силе по индукции (Hсв), коэрцитивной силе по намагниченности (Hcj) превосходят наиболее энергоемкие ферритовые магниты, применяющиеся в промышленности.

Таблица 13

Сравнение характеристик разработанного МЭ с близкими аналогами

Марка материала Вr,Тл Hсв,кА/м Hcj,кА/м (ВН)max, кДж/м3
Разработанный МЭ на основе Nd-Fe-B 0,39-0,4 280-320 720-760 27,0-32,0
Феррит бария 25БА150 0,38 145 150 12,5
Феррит стронция 28СА250 0,39 240 250 14,0
Магнитоэласт на феррите бария FMG-4510, Япония 0,15 85 90 4,0

Кроме того, лучшее «промагничивание» этих магнитов способствует повышению характеристик двухполюсной электрической машины, что показали испытания серийных электродвигателей ДП25-0,3-1-10 производства Псковского электромеханического завода (ПЭМЗ). Результаты испытаний 10 электродвигателей представлены в табл.14.

Таблица 14

Результаты испытаний

Параметры Значения по ТУ № Магнитная система феррит бария 25БА150 Магнитная система МЭ
Напряжение, В 10 10 10
Iхх, мА, не более 35 32 26-28
nхх, мин-1 - 2080 1950-1980
Мпуск, гсм не менее 55 57 63-65
n, мин-1 900 - 1150 1000 1020-1100

Примеч.: хх - холостой ход.

Результаты испытаний показывают, что в среднем на 16% по пусковому моменту электродвигатели на основе МЭ превышают аналогичную характеристику электродвигателей на основе ферритовых магнитов.

Проведено технико-экономическое обоснование разработанных магнитных эластомеров, табл. 15.

Таблица 15

Стоимость постоянных магнитов

Резиновая смесь Стоимость, руб./кг
Магнитопласты, на основе эпоксидного связующего 2 000
Ферритовые магниты 695
420 c Nd-Fe-B (МЭ-1) 920
Разработанный МЭ-2 835

Разработанные магнитные эластомеры ниже по стоимости, чем МП на 1080 руб./кг. Ферритовые магниты на 225 руб./кг дешевле, разработанных магнитных эластомеров, но при этом магнитные и физико-механические свойства намного ниже.

Выводы:

1. Установлена эффективность химического метода модификации поверхности магнитного наполнителя, обеспечивающего повышение адгезии магнитного наполнителя с фтористой резиной.

Показана возможность увеличения прочности связи системы «резина-наполнитель» при комплексной обработке наполнителя 3-аминопропилтриэтоксисиланом (АГМ-9) или 3 – глицидоксипропил-триметоксиланом (А-187). При этом прочность резиновой смеси с модифицированным наполнителем АГМ-9 увеличивается в 1,101,15 раза, с модифицированным наполнителем А-187 увеличивается в 1,201,25 раза, по отношению к резиновой смеси с немодифицированным наполнителем.

2. Доказана возможность уменьшения содержания макрогеля в каучуке СКФ-26 за счет введения магнитного наполнителя, обеспечивающего разбиение гелевой составляющей. При введении 120 м.ч. Nd-Fe-B модифицированного АГМ-9 содержание макрогеля снижается до 0%.

3. Проведено производственное опробование резин на основе фторкаучука СКФ-26 с плавленым бисфенолом “A” (и его аналогами) c катализатором - бромидом октаэтилтетраамидофосфония в интересах снижения затрат на производство, время термостатирования сальников сокращается с 24 до 14…16 час.

4. Разработаны новые составы резиновых смесей для изготовления магнитного кодировщика кассетного сальника на основе фтористого каучука СКФ-26 с быстрозакаленный легированный сплав Nd-Fe-B. При этом достигнуты высокие магнитные 0,39 Тл и физико-механические характеристики, а именно: условная прочность при растяжении увеличивается в 1,151,20 раза, относительная остаточная деформация снижается в 1,101,15 раз.

5. Разработаны составы и технологии изготовления магнитных эластомеров с повышенными на 20-25% магнитными энергетическими характеристиками, по сравнению с аналогичными ферритовыми магнитами. Рекомендуется на 100 масс.ч. каучука вводить 220 - 280 масс.ч. магнитного порошка Nd-Fe-B. При этом соотношении физико-механические показатели и магнитные характеристики соответствуют нормативным требованиям.

6. Разработана конструкция магнитного кодировщика кассетного сальника, изготовленного из выбранных составов и доказана его работоспособность (акт внедрения).

Основное содержание диссертации опубликовано
в следующих работах:

В центральных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Таганова В.А. Усовершенствование структуры и свойств фторкаучука СКФ-26/ Таганова В.А., Зуев А.В., Кочеткова Г.В., Островская Т.П., Пичхидзе С.Я., Юровский В.С.// Каучук и резина. – 2010.– – № 6.-с.-6

2. Таганова В.А. Модификация поверхности стекловолокнонаполнен- ного политетрафторэтилена/ Таганова В.А., Пичхидзе С.Я.// Пластические массы.-2011.-№2.-с.

В других изданиях:

3. Таганова В.А. Производство магнитных эластомеров с повышенными эксплуатационными свойствами/ В. А. Таганова, А.А. Акимова // Проблемы прочности, надежности и эффективности. Сборник научных трудов, посвященный 50-летию БИТТУ (филиал) СГТУ. – 2007-с.248-251.

4. Таганова В.А. Применение магнитопластов в конструкциях электрических машин/ А.А. Артеменко, А.М. Самылкин, В. А. Таганова// Научно-практический журнал «Энергосбережения в Саратовской области». – 2008. – №4.-с.30-31.

5.Таганова В.А. Применение магнитных эластомеров в электрических машинах типа «Магнето»// Системы автоматического проектирования и автоматизация производства. Сборник научных трудов по материалам I региональной научно-технической конференции. – 2009. -с.-115-117.

6. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я. Тепловые эффекты реакции синтеза четвертичных фосфониевых солей// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”, М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.-с.-154-157.

7. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я., Артеменко А.А. Применение модифицированных магнитных порошков в производстве резин// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”, М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.-с.-162-166.

8. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я., Копыльцов В.В., Романов Р.А. Производство кассетного сальника с магнитным кодировщиком// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”, М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.-с.-198-203.

9. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я., Артеменко А.А. Усиление свойств фтористой резины с магнитным наполнителем// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”, М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.-с.-167-171.

10. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я. Реакции дегидрофторирования и сшивания в терполимере на основе ГФП-ВФ-ТФЭ// Сборник докладов ХXI симпозиума “Проблемы шин и резинокордных композитов”, М., ООО НТЦ НИИШП, 2010.-с.-158-161.

11. Таганова В.А., Пичхидзе С.Я. Взаимосвязь структура-свойства магнитных эластомеров// Системы автоматического проектирования и автоматизация производства. Сборник научных трудов по материалам II всероссийской научно-технической конференции. – СГТУ- 2010.-с.-

12. Заявка на изобретение “Резиновая смесь” №2010123642/05 (033636) от 09.06.2010г., Таганова В.А., Артеменко А.А., Пичхидзе С.Я.

13. Заявка на изобретение “Адгезивный состав” №201040906/20 от 20.10.2010г., Таганова В.А., Горбань В.И., Пичхидзе С.Я.

14. Заявка на предполагаемое изобретение “Способ модификации поверхности стекловолокнонаполненного политетрафторэтилена” №2010153512/05(077426) от 28.01.2011г., Таганова В.А., Пичхидзе С.Я.

Автор выражает глубокую признательность Пичхидзе Сергею Яковлевичу за помощь в проведении эксперимента.

Корректор О.А. Панина

Подписано в печать 16.03.11 Формат 6084 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 76 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.