8 (495) 290-35-94
8 (800) 551-66-04
(по России бесплатно)
График работы
пн-чт 9:00 - 18:00
пт 9:00 - 17:00
 
 

Материалы для тягового слоя


Указывалось выше, тяговый слой является основным элементом ремня. В процессе работы он подвергается деформациям изгиба, растяжению, сжатию и сдвига. Так как он контактирует с резиной, совместное их формирование системы резина-тяговый слой происходит в условиях этого напряженного состояния.

Тяговый слой клиновых ремней изготавливают из химических условий его работы ставит перед химическими волокнами следующие требования: высокая относительная прочность и над ними модуль, обеспечивающий низкое удлинение при рабочих нагрузках; низкие гистерезисные потери и отсутствие ползучести; выносливость,  при  многократных деформациях изгиба и растяжения;  малая юная усадка и высокая адгезия к резинам.

Из существующих химических волокон ни одно не обладает полным комплексом всех указанных требований, поэтому тип химического волокна выбирают в зависимости от конкретных условий работы ремня.

И производстве клиновых ремней применяют полиэфирные, вискозные, арамидные волокна. Наиболее прочными являются арамидные волокна, наименее - вискозные. Арамидные и полиэфирные волокна имеют наибольший начальный модуль, капроновые-самый низкий, а самой большой выносливостью при многократных деформациях - анидные нити.

Недостатком полиамидных и полиэфирных волокон является повышенная тепловая усадка. Многолетний опыт эксплуатации показывает, что в ремнях из химических волокон практически не наблюдается случаев усталостного разрушения тягового слоя. Исключение - ремни с вискозным кордшнуром, которые работают при высоких скоростях, небольших размеров и при передаче большой мощности.

Поэтому несмотря на целый ряд отрицательных свойств, благодаря высоким модулю и прочности, полиэфирное волокно нашло самое широкое применение в качестве материала для тягового слоя ремней и в настоящее время вытесняет все другие типы волокон, кроме арамидных, выпуск которых сдерживается их высокой стоимостью.

Для материалов из химических волокон характерна низкая адгезия к и никни, что вызывает необходимость обработки их поверхности адгезними составами. Особенно это относится к полиэфирному волокну, которое характеризуется химической инертностью, имеет гладкую поверхность.

Обработка обычных полиэфирных материалов пропиточными соста­вами, содержащими разные адгезивы, не позволяет достигнуть доста­точного уровня прочности связи с резинами, обеспечивающем о требу­емую долговечность ремней. Поэтому для улучшения адгезионных свойств полиэфирных материалов проводят предварительную модифи­кацию их поверхности на различных стадиях процесса изготовления. Например, возможна радиационно-химическая модификация поверх­ности, которая основана на прививке к ней полимеризующего мономера. Однако несмотря на существенное улучшение адгезионных свойств материала, в зависимости от глубины модификации ухудшаются его механические свойства.

Более эффективной является химическая модификация, которую осуществляют при формовании нитей, а также при вытягивании и термообработке сформованной нити. В модифицирующие композиции вводят различные эпоксидные соединения и их отвердители амины, амиды, изоцианаты. Содержание адгезива составляет 2 3% (масс). Модифицированное волокно приобретает адгезионные свойства, близ­кие к свойствам полиамидных волокон, улучшается смачиваемость поверхности материала водой и другими гидрофильными жидкостями. Механические свойства модифицированных нитей изменяются несущест­венно.

Долговечность ремней при стендовых испытаниях в случае примене­ния материалов (кордшнуров) из модифицированных полиэфирных нитей в 1,5-2 раза выше, чем при использовании аналогичных немо инфи­цированных материалов.

Недостатком полиэфирного, анидного и капронового синтетических волокон является большая усадка при повышенных температурах, кото­рая затрудняет, а иногда и не позволяет использовать материалы из них и клиновых ремнях. Так, высокая усадка полиэфирного волокна в процессе вулканизации ремня приводит к смещению витков кордшнура, изготовленного из такого волокна, в слой сжатия.

Для изготовления ремней с анидным кордшнуром иногда приходится прибегать к специальным конструктивным приемам, устраняющим сме­шение несущего слоя при вулканизации.

Чтобы снизить тепловую усадку, материалы из этих волокон подвер­гают термической обработке. Термическая обработка также улучшает свойства материалов (повышает модуль при растяжении и стабильность свойств, снижает удлинение при эксплуатации).

Термическая обработка заключается в прогреве материала (корд­шнура, ткани), находящегося под натяжением, с последующим охлажде­нием в напряженном состоянии или выдержке его при температуре Обработки без натяжения.

Термообработанные материалы должны иметь величину тепловой усадки после выдержки при 150°С в течение 30 мин в пределах 2-4,5%. Испытания ремней с анидными термообработанным и нетермообрабо-кшным кордшнурами показывают, что при использовании первых их имтяжка при эксплуатации снижается на 10-25%.

В зарубежной практике вместо тепловой усадки регламентируется величина усилия усадки после выдержки при температуре 160 "С в прение 4 мин, т. е. то усилие, которое возникает в шнуре, помещенном в крмокамеру с закрепленными на определенном расстоянии концами. Неличина усилия усадки для кордшнуров из нитей диолен 164S (Голландия) с разрывной прочностью 82 Н составляет 2,0 Н; с прочностью 164 Н-3,8 Н. При этом усадка и в том и в другом случае равна  2,2%.   Усилие  усадки,  на  наш  взгляд,  полнее   характеризует поведение кордшнура в ремне.

В СССР в тяговом слое клиновых ремней применяют кордшнуры и ткани из различных волокон.

Толщину кордшнура из полиэфирных, анидных, вискозных нитей для ремней разных сечений выбирают таким образом, чтобы обеспечить максимальный модуль при растяжении, прочность и в то же время сохранить изгибостойкость.

В тех случаях, когда модуль при растяжении и прочность не лимити­руют толщину шнура (как, например, у ремней с кордншуром из арамидного волокна), основными критериями являются изгибостой­кость и технологичность, т.е. возможность навивки шнура за мини­мальное время.

Кордшнуры для клиновых ремней имеют двухкруточную структуру. Фуктура и крутка влияют на показатели кордшнура, а именно: унеличение числа кручений повышает до определенного предела проч­ность и изгибостойкость кордшнура, затем эти показатели уменьша­ются. Удлинение при этом постоянно увеличивается.

В соответствии с этим для каждого типа волокна и структуры кордшнура подбирают оптимальное число кручений составляющих шпур стренг и самого кордшнура.

Для того чтобы иметь уравновешенную структуру кордшнура, на­правление круток его составляющих не должно совпадать. Например, нити имеют левую крутку, то стренги должны иметь правую, а кордшнур в целом левую крутку.

Структура и число кручений кордшнура влияют на прочность связи по с резиной. Чем больше развита поверхность у кордшнура, тем Польше его контакт с поверхностью резины. Для этого рекомендуется у щуккруточных кордшнуров иметь нечетное количество стренг.

С целью упрощения технологии изготовления кордшнуров были сделаны попытки применить однокруточные кордшнуры. Эти шнуры по «равнению с двухкруточными за счет более плотной укладки имеют меньшее удлинение и большую прочность при равном содержании волокна. Однако испытания показали, что у однокруточных шнуров меньше поверхность контакта с резиной и соответственно меньше прочность связи, у них хуже изгибостойкость, и, самое главное, корд-шнуры не достаточно уравновешены. Экспериментально установлено что при вулканизации ремней витки однокруточных кордшнуров имели тенденцию к смещению в слой сжатия.

Для производства клиновых ремней за рубежом применяют iлавным образом полиэфирные кордшнуры, которые изготавливаю! в основном из полиэфирных нитей разной линейной плотности с повышенной (на стадии формования нитей) адгезией к резине. Фирма «Энка» (Голлан­дия) производит нити диолен 164SПО, 770; фирма «ТеЙДЗИН» (Япо­ния)-теторон T502J, S503R; фирма «Хёхст» (ФРГ) тревира 715. Нити имеют разрывную прочность 71,6-83,4 мН/детекс, разрывное удлинение 9-14%, тепловую усадку 2-5,5%.

Кордшнуры изготавливают текстильные фирмы (в ФРГ фирмы «Олбо», «Мехлер» и др.) и фирмы, производящие полиэфирные нити. Их выпускают как в пропитанном, так и в непропитанном виде.

Для производства ремней в зарубежной практике используют корд­шнуры различной структуры. Толщина кордшнуров от 0,5 до 3,5 мм; разрывная прочность 142-3708 Н, разрывное удлинение 7,5 16%; теп­ловая усадка 2-5,5%.

За рубежом арамидные кордшнуры применяют в ограниченном количестве в связи с их высокой стоимостью только для ремней, передающих высокую мощность и работающих в передачах с ограничен­ной возможностью компенсации удлинения (до 1%) [12-14]. Структуры арамидных (кевлар, аренка) кордшнуров: 163 текс х 2 х 3; 168 текс х х 3 х 3; 168 текс х 2 х 5 с разрывными нагрузками 1210, 1400, 1535 мН/текс 0001 петственно. Некоторые зарубежные фирмы «Гудьир», «Гудрич» (США) и др., в клиновых приводных ремнях большой мощности используют металлотрос. Очевидно, что с внедрением в производство ремней высокомодульных и высокопрочных арамидных волокон необхо­димость в металлотросе исчезнет, тем более, что применение металлотроса усложняет технологию изготовления ремней и увеличивает их вес.

Для производства приводных и вариаторных ремней на отечествен­ных заводах помимо кордшнуров используют вискозные и полиамидные кордные ткани. Объем потребления этих тканей будет посте­пенно сокращаться за счет замены их на кордшнуры. Вискозная кордткань останется для ремней больших длин. Полиамидные ткани (капро­новую и анидную) применяют в основном для изготовления вариаторных ремней зернокомбайнов «Нива», «Колос», «Сибиряк» и других движущихся машин. При замене этих комбайнов на более прогрессивные («Дон-1200», «Дон-1500» и т. п.) эти ткани будут заменены на кордшнуры и iполиэфирных или арамидных нитей.

Достоинством вискозной кордной ткани является достаточная простота ее обработки, она в отличие от материалов из полиэфирных.

С целью снижения вытяжки ремней при эксплуатации полиамидные ткани К-10-2-3 и А-10-2-3 целесообразно подвергать термической обра­ботке.

Анидная ткань А-10-2-3 по сравнению с капроновой К-10-2-3 имеет меньшие удлинение и тепловую усадку, более стойка к действию высоких температур. После прогрева в течение 100 ч при 150°С на воздухе анидная ткань сохраняет 90% прочности, капроновая 80%. Особенно заметно снижение прочности капроновой ткани в условиях повышенной влажности. Воздействие пара при 150 "С в течение 10-15 мин приводит к потере прочности капроновой ткани па 20-30%, анидной-на 5%. При 160-170°С капроновая ткань полностью разру­шается, анидная теряет 10% прочности. Однако прочность связи анидной ткани с резиной на 10-15% ниже, чем капроновой. И вариатор­ных ремнях сечения 45 х 22 для зернокомбайнов пять слоев любой из этих тканей обеспечивают удовлетворительную эксплуатационную на­дежность.

В зарубежной промышленности кордтканевые ремни изготавливают в ограниченном количестве. Как вискозные, так и полиэфирные кордные ткани применяют главным образом для приводных ремней крупных сечений. Вискозные ткани аналогичны отечественным; полиэфирные изготавливают на основе крученых нитей ПО текс х 1 х 2 и 110 текс х х 1 х 3 толщиной 0,55 и 0,70 мм с разрывной нагрузкой 142 и 212 Н соответственно [фирма «Тейдзин» (Япония)].

Ткани подвергают пропитке и термообработке.

В отечественной промышленности полиэфирная ткань не нашла применения из-за более сложной ее обработки по сравнению С вискоз­ной, а также в связи с неперспективностью ремней кордтканевой конст­рукции.

Архивы

  • 2017 (52)
  • 2013 (55)
  •  
     
    Разработка сайта - "Кухня сайтов"
    © ООО «Мир РТИ Проф»
    Поставки и продажа резинотехнических изделий лучших отечественных и зарубежных производителей.