Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Технология формирования и повышения прочности клеевых соединений деталей машиностроительных конструкций

Диссертация: Технология формирования и повышения прочности клеевых соединений деталей машиностроительных конструкций
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальность работы. Исследованию клеевых соединений уделяется большое внимание по следующим причинам. Во-первых, они достаточно широко применяются в различных отраслях промышленности, включая машиностроение (в частности, самолетостроение, вертолетостроение и даже создание деталей космических кораблей). Во-вторых, в области клеевых соединений имеются неясные научные вопросы. Так… Читать ещё >

Технология формирования и повышения прочности клеевых соединений деталей машиностроительных конструкций (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА I.
  • СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ НЕРАЗЪЕМНЫХ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ
    • 1. 1. Технологические особенности формирования неразъемных соединений деталей
      • 1. 1. 1. Технология клепаных соединений деталей
      • 1. 1. 2. Технология сварных соединений деталей
  • Сварка деталей плавлением
  • Сварка деталей давлением
    • 1. 1. 3. Технология паяных соединений деталей
    • 1. 2. Технология склеивания деталей, как актуальное и перспективное направление создания неразъемных соединений
    • 1. 2. 1. Клеевые материалы, используемые в технологии машиностроения
    • 1. 2. 2. Клеевые материалы, используемые в инструментальной технике
    • 1. 2. 3. Функциональные — токопроводящие и теплопроводящие клеи
    • 1. 3. Технологические параметры и другие факторы, влияющие прочность клеевых соединений деталей
    • 1. 4. Основные свойства основ клеевых материалов — термопластов и реакто-пластов
    • 1. 5. Типы конструкций клеевых соединений с неподвижными субстратами
    • 1. 6. Цели и задачи исследования
  • ГЛАВА II.
  • ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ С НЕПОДВИЖНЫМИ СУБСТРАТАМИ
    • 2. 1. Теоретическое исследование технологических процессов формирования ненаполненных клеевых соединений деталей на основе эпоксидных смол в условиях, ограничивающих их реакционную усадку
    • 2. 2. Теоретическое исследование технологических процессов формирования наполненных клеевых соединений деталей на основе эпоксидных смол в условиях, ограничивающих их реакционную усадку
    • 2. 3. Выводы
  • ГЛАВА III.
  • ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЧНОСТЬ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ
    • 3. 1. Технологические и физико-химические свойства эпоксидных клеев и экспериментальная проверка выведенных уравнений по затеканию связующих в ненаполненные клеевые швы деталей
    • 3. 2. Разработка адгезиометра и оснастки для формирования клеевых соединений деталей
    • 3. 3. Влияние технологических и конструкционных факторов на свойства клеевых соединений деталей с ненаполненными клеевыми швами
    • 3. 4. Влияние технологических и конструкционных факторов на свойства клеевых соединений деталей с наполненными клеевыми швами

    3.5. Разработка технологии модифицирования поверхности частиц карбонильного никеля ПНК0Т2 с целью получения более наполненных ими и прочных клеевых соединений деталей с улучшенными функциональными свойствами.

    3.6. Выводы.

    ГЛАВА IV

    ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ В ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПРОЧНОСТИ

    4.1. Способ достижения теоретической прочности блочных полимеров и клеевых соединений деталей.

    4.2. Альтернативные способы получения более прочных клеевых соединений деталей в условиях затрудненной усадки связующих.

    4.3. Неразрушающий метод контроля клеевых соединений деталей с тонкими клеевыми швами.

    4.4. Выводы.

Актуальность работы. Исследованию клеевых соединений уделяется большое внимание по следующим причинам. Во-первых, они достаточно широко применяются в различных отраслях промышленности, включая машиностроение (в частности, самолетостроение, вертолетостроение и даже создание деталей космических кораблей). Во-вторых, в области клеевых соединений имеются неясные научные вопросы. Так, в научно-технической литературе нет сведений относительно влияния на прочность клеевых соединений ограничений реакционной усадки связующих. Последняя у реактопла-стов может достигать 10% от их объема и если ее затруднить, то она может проявиться полностью или частично в появлении в связующих растягивающих напряжений. Не известно, насколько указанные напряжения могут уменьшить прочность клеевых соединений. Это очень важный научный и технический вопрос. И его следует исследовать и решить.

Цель работы. Разработка технологического процесса формирования с целью повышения прочности клеевых соединений деталей машиностроительных конструкций.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

— исследование ненаполненных клеевых соединений деталей на основе реак-топластов с неподвижными при формировании субстратами, затрудняющими реализацию усадки сшивки их связующих.

— исследование клеевых соединений деталей на основе реактопластов высо-конаполненных клеевых соединений с затрудненной реализацией усадки сшивки их связующих.

— исследование причин низкой прочности «голодных» склеек.

— разработка неразрушающего метода контроля клеевых соединений деталей для выявления «голодных» склеек.

Научная новизна работы.

— установлено влияние реакционной усадки сшивки связующих (в случае ее затруднения) на прочность клеевых соединений деталей, заключающееся в увеличении воздушных включений в процессе отверждения клея;

— установлено, что остаточные усадочные напряжения в клеевых швах на основе реактопластов так малы, что не должны снижать прочность клеевых соединений;

— выведена зависимость расстояния затекания мениска клея в глубину шва, влияющего на прочность ненаполненных и высоконаполненных клеевых соединений деталей, от толщины швов, вязкости, усадки, времени отверждения клеев, размера частиц и их объемной доли;

— показано какие давления необходимо создавать в окружающей газовой среде для формирования более прочных (или необходимой прочности) клеевых соединений деталей в зависимости от их размеров, толщин швов, вязкости и усадки клеев, а также размера и объемной доли частиц наполнителя. Практическая ценность работы.

— повышена прочность клеевых соединений деталей на основании разработки технологии обработки частиц порошка карбонильного никеля ПНКОТ2 в шаровой мельнице стальными шариками в растворе поверхностно-активного вещества;

— определены соотношения масс порошка и стальных шариков определенного диаметра, химический состав среды модифицирования, объем, скорость и время вращения барабана шаровой мельницы;

— предложен и проверен неразрушающий метод контроля клеевых соединений деталей с тонкими клеевыми швами, заключающийся в измерении электрического сопротивления между деталями;

— показаны новые конструкции клеевых соединений деталей, позволяющие повысить их прочность.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Предложена технология формирования клеевых соединений деталей с требуемой прочностью путем регулирования давления окружающей газовой среды;

2. Повышена прочность электропроводящих клеевых соединений деталей на основании разработанной технологии предварительной обработки частиц наполнителей в шаровой мельнице стальными шариками в растворе поверхностно-активного вещества;

3. Предложен и проверен метод неразрушающего контроля клеевых соединений деталей с тонкими клеевыми швами, заключающийся в измерении электрического сопротивления между деталями;

4. Установлено влияние реакционной усадки сшивки клеев в случае ее затруднения на прочность клеевых соединений деталей, заключающееся в увеличении воздушных включений в клеях в процессе их отверждения;

5. Установлено, что остаточные усадочные напряжения в клеевых швах на основе реактопластов так малы, что не должны снижать прочность клеевых соединений деталей;

6. Выведена зависимость расстояния затекания мениска клея, влияющего на прочность ненаполненных и высоконаполненных клеевых соединений деталей от толщины швов, вязкости, усадки, времени отверждения клеев, размера частиц и их объемной доли;

7. Показано, какие давления необходимо создавать в окружающей газовой среде для формирования более прочных клеевых соединений деталей в зависимости от их размеров, толщин швов, вязкости и усадки клеев, а также размера и объемной доли частиц наполнителя;

8. Показаны конфигурации клеевых соединений деталей, включая электропроводящие, позволяющие повысить их прочность.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.Н. О классификации процессов сварки.-«Автоматическая сварка», 1970, № 10.
  2. Теоретические основы сварки. Под ред. В. В. Фролова. М., «Высшая школа», 1970, 592 с.
  3. Сварка в машиностроении. Под ред. Н. А. Ольшанского. М., «Машиностроение», 1978, 501 с.
  4. А.А. Основы сварки плавлением. М., «Машиностроение», 1973, 448 с.
  5. А.С. Основы сварки давлением. М., «Машиностроение», 1970, 228 с.
  6. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974, 767с.
  7. Г. А., Ольшанский Н. А. Специальные методы сварки. М., «Машиностроение», 1975,232 с.
  8. В.И. Сварка металлов трением. Л., «Машиностроение», 1974, 176 с.
  9. Справочник по сварке, пайке, склейке и резке металлов и пластмасс. Под ред. А. Ноймана, Е. Рихтера. М., «Металлургия», 1980, 463 с.
  10. Г. Л. Сварочные материалы. Л., «Машиностроение», 1972, 277 с.
  11. С. Н., Петрунин И. Е. Пайка металлов. М., «Машиностроение», 1966, 251 с.
  12. Н.Ф., Лашко С. В. Пайка металлов. М., «Машиностроение», 1967,367 с.
  13. Ф.А. Сварочные технологии при ремонтных работах: Справ. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. — 368 с.
  14. Справочник по пайке/ Под ред. И. Е. Петрунина. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 2003. — 476 с.
  15. Ф.А. Справочное пособие электросварщика. 2-е. изд., испр. — М.: Машиностроение, 2005. — 415 с.
  16. К. Н., Мацюк Л. Н. Сварка пластмасс. М., «Машиностроение», 1978, 224 с.
  17. И. И., Михалев И. И., Эйдельман Б. Д. Технология склеивания деталей в самолетостроении. М., «Машиностроение», 1972, 223 с.
  18. В. П. Успехи в области технологии склеивания металлов. -«Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», т. XIV, 1969, № 1.
  19. Д. А., Вакула В. JI. Современные представления об адгезии полимеров и механизме процесса склеивания. «Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева», т. XIV, 1969, № 1.
  20. А. А. Канд. диссертация. Исследование влияния модифицирования поверхности на прочность неразъемных соединений деталей машин композиционными материалами. МАМИ, М., 2004.
  21. М. В., Зинина И. Н. Влияние качества поверхности на прочность адгезионных соединений // Сборка в машиностроении, приборостроении -М., 2000, с. 28−29.
  22. Поверхностно-активные вещества. Справочник, под ред. А. А. Абрамзона и Г. М. Гаевого, Л.: «Химия». Ленинградское отделение, 1979. 376 с.
  23. Энциклопедия полимеров. Изд-во «Советская энциклопедия», 1972, т.1, с. 1224.
  24. Энциклопедия полимеров. Изд-во «Советская энциклопедия», 1974, т.2, с. 1032.
  25. Энциклопедия полимеров. Изд-во «Советская энциклопедия», 1972, т. З, с. 1150, с. 996.
  26. А.П. Термостойкие клеи. М.: «Химия», 1977, 200 с.
  27. Новые материалы в технике. Под ред. Тростянской Е. Б., Колачева Б. А., Сильвестровича С. И., М., 1962.
  28. В.Н., Короб А. Д. Пластмассы в подшипниках скольжения. М., 1965.
  29. В.А., Свириденок А. И., Щербаков С. В. Зубчатые передачи из пластмасс. Минск, 1965.31 .Кестельман В. Н., Короб Д. А. Пластмассовые шкивы и клиноременные передачи. М., 1968.
  30. С.В., Калиничев Э. Л., Кандырин Л. Б. и др. Основы технологии переработки пластмасс. Уч-к для вузов. — М.: Химия, 1995, 528.
  31. Электрические свойства полимеров. Под ред. д-ра физ.-мат. наук Б. И. Сажина. Изд.2-е, пер. Л., «Химия», 1977, 191 с.
  32. Г. В. Докт. дис. Контактные взаимодействия в электропроводящих полимерных наполненных композициях. М.: ИФХ АН СССР, 1990.35.0делевский В.И.//ЖТФ. 1951.-т.21. № 6. С.667−677, с.678−685.
  33. В.Е., Шенфиль Л. З. Электропроводящие полимерные композиции. М.: Химия, 1984. — 240 с.
  34. Н.И. Склеивание полимеров. М., Лесная промышленность, 1968, 304 е.- Физико-химические основы процессов склеивания. М., Лесная промышленность, 1974. 191 с.
  35. А.А., Басин В. Е. Основы адгезии полимеров. М., Химия, 1969, 319 с.
  36. А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979, 568 с.
  37. Капиллярная химия. Редактор К. Тамару, пер. с японск. под ред. А. В. Хачояна и А. А. Слинкина. М.: «Мир», 1983, 272 с.
  38. Бикерман Я.О.-Усп. хим., 1972, т. 41, с. 1431−1464- Высокомол. соед., 1968, сер. А, т. 10, с. 974−979.
  39. Я.О. Мех. полимеров, 1973, № 3, с. 516−519.
  40. .В. Природа адсорбционных сил. М., Гостехиздат, 1952, 324 с.
  41. С.С., Вакула В. Л. Проблемы диффузионной теории адгезии. -В кн.: Адгезия и прочность адгезионных соединений. (Материалы конференции Сб. 1), МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского М., 1968.
  42. А.А., Басин В. Е. Основы адгезии полимеров. 2-е изд. М., Химия, 1974,392 с.
  43. Д.М. Электрические явления при адгезионном и когезион-ном разрушении твердых тел. Фрунзе, Мектеп, 1973, 135 с.
  44. В.Е. Адгезионная прочность. -М.: «Химия», 1981, 208 с.
  45. Г. И. Физика твердого тела. М.: «Высш. школа», 1977, 288 с.
  46. Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов. М., «Химия», 1964. 388 с.
  47. В.Е. Прочность полимеров. М., «Химия», 1964. 288 е.- Структура и прочность полимеров. М., «Химия», 1971. 344с.
  48. Г. М., МарининаВ.Т. Высокомол. соед., 1961, т. З, с. 783.
  49. .Б. Масштабный фактор и статистическая теория прочности металлов. М., Металлургиздат, 1963. 120 с.
  50. Sharpe L.H., Schonhorn Н. In: Contact Angle, Wettability and Adhesion. Adv. in Chem. Ser. 43, Amer.Chem. Soc., Washington, 1964, p. 189−201.
  51. C.B., Масленникова H.JI., Санжаровский A.T. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1962, № 5, с.ЗО- 1964, № 2, с. 37.
  52. А.Т., Епифанов Г. И., Ломакин А. Т. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1962, № 3, с.21.
  53. А.Т. и др. В кн.: Адгезия полимеров, под ред. П.В.Козлова. М. Изд-во АН СССР, 1963, с. 65.
  54. А.Е., Вишневецкая Л. П., Рогов В. М. Высокомол. соед., 1967, т.9, А, с. 2604.
  55. М.С., Санжаровский А. Т., Зубов П. И. Коллоид, ж., 1964, т.26, с.436- Пласт, массы, 1964, № 4, с.43- «Лакокрасочные материалы и их применение», 1964, № 6, с. 17.
  56. Н.И. Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания. М., «Лесная промышленность», 1964. 248 с.
  57. П.И. Вестн. АН СССР, 1963, т. 12, с. 32.
  58. П.И. и др. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1963, № 6, с.28- 1964, № 5, с. 29.62.3убов П.И. и др. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1964, № 3, с. 28.
  59. В.В., Басин В. Е. Высокомол. соед., 1972, т.14Б, с. 777.
  60. В.Е. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1971, № 5, с.37.
  61. С.В., Масленникова Н. Л. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1961, № 5, с.27- 1962, № 4, с. 20.
  62. А.Т. ДАН СССР, 1964, т. 157, с. 1345- Высокомолек. соед., 1960, т.2, с. 1698.
  63. К. Kolloid Z., 1963, Bd. 192, S.7.
  64. П.И., Сухарева JI.A., Киселев М. Р. Высокомол. соед., 1972, Т.14Б, с. 103.
  65. М.С., Зубов ПИ., Санжаровский А. Т. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1964, № 1, с. 35- Коллоид.ж., 1964, т.26, с. 436.
  66. С.В., Масленникова Н. Л., Санжаровский А. Т. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1962, № 5, с.30- 1964, № 2, с. 37.
  67. П.И., Лепилкина Л. А., Коллоид.ж., 1961, т.23, с.418- «Лакокрасочные материалы и их применение», 1961, № 5, с. 19.
  68. Г. А., Зубов П. И., Санжаровский А. Т. «Лакокрасочные материалы и их применение», 1964, № 4, с.34- в кн.: Механизм процессов пленкообразования из полимерных растворов и дисперсий. Под ред. П. И. Зубова. М., «Наука», 1966, с. 165.
  69. С.С. Кандидатская диссертация, ИФХ АН СССР, М., 1967.
  70. А.Т. Докторская диссертация, ИФХ АН СССР, М., 1966.
  71. А.Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий. М.: «Химия», 1978, 183 с.
  72. С.И., Кивилис С. С., Осокина А. П., Павловский А. Н. Измерение массы, объема и плотности. М.: Изд-во Стандартов, 1972. — 623 с.
  73. Н.Н. Канд.дис. М.: ИФХ АН СССР, 1967.
  74. Л.Н., Зотов Л. И. // Пласт, массы. 1966. — № 7. С. 59.79.3инина И. Н. Канд. диссертация. Технологическое обеспечение качества адгезионных соединений на основе учета влияния микропрофиля поверхностей деталей. МАМИ, М., 2004.
  75. Л.И., Седов Л.Н.// Пласт, массы. 1969. — № 9. С.68−71.
  76. Растяжение-сжатие. Методические указания к выполнению лабораторных работ по сопротивлению материалов./Сост. С. В. Филиппов, В. Н. Юсов, B.C. Рогов. -М. ГОУ МГТУ «Станкин», 2004, с. 16.
  77. Г. В. Канд. дис. Влияние адсорбционного взаимодействия компонентов на свойства наполненных клеевых соединений на основе эпоксидной смолы. М.: ИФХ АН СССР, 1976.
  78. Дж., Фрициус К. В кн.: Адгезия (клеи, цементы, припои) / Под. ред. Н. Дебройна и Р. Гувинка. М., Издатинлит, 1954, с. 43−108.
  79. И. В кн.: Адгезия (клеи, цементы, припои) / Под. ред. Н. Дебройна и Р. Гувинка. М., Издатинлит, 1954, с. 177−217.
  80. В.Е. Канд. дис. М., НИИФХИ им. Л .Я. Карпова, 1962.
  81. В.Е., Берлин А.А Мех. полимеров, 1969, № 5, с. 840−849.
  82. Ю.М. Науч. труды Моск. лесотехн. ин-та, 1975, вып. 81, с.5−6.
  83. .В., Кротова Н. А., Смилга В. П. Адгезия твердых тел. М., Наука, 1973,280 с.
  84. А.Я., Куличихин С. Г. Реология в процессах образования и превращения полимеров. М.:Химия, 1985.-240 с.
  85. М.А. Процессы переноса в зернистом слое. Новосибирск: Институт теплофизики СО АН СССР, 1984. — 164 с.
  86. С.С. Курс коллоидной химии. -М.: Химия, 1975. 512 с.
  87. Г. Н., Заричняк Ю. П. Теплопроводность смесей и композитных материалов. JL: Энергия, 1974. — 264 с.
  88. Физико-химия многокомпонентных полимерных систем. Т.1/ Под ред. Ю. С. Липатова. Киев: Наукова думка, 1986. С. 251−260.
  89. М. Химия в действии. В 2-х ч. 4.1: Пер. с англ. М.:Мир, 1998−528 с.
  90. К.Е., Золотова Л. П. В кн.: Новые клеи и технология склеивания. МДНТП, 1973.
  91. Г. В. и др. Изменение технологии приготовления токопроводя-щего клея. «Обмен опытом в радиопромышленности», вып. З, 1983, с.10−11.
  92. Р. Электрические контакты: Пер. с англ. М.: Издатинлит, 1961. -464 с.
  93. В.А., Егоренков Н. И., Плескачевский Ю. М. Адгезия полимеров к металлам. Минск: изд-во «Наука и техника», 1971. с. 94.
  94. Scotty М. and Phillips D.C. J.Mater.Sei.10, 551, 1975.
  95. Lange F. F. and Radford К. С (1971). J. Mater. Sci., 6, 1197.
  96. К. С (1971). J. Mater. Sci., 6, 1286.
  97. F. F. (1971). J. Am. Ceram. Soc, 54, 614.
  98. Radford К. C. Westinghouse Research Laboratories, Pittsburgh, USA, Private communication.
  99. Промышленные полимерные композиционные материалы. Пер. с англ./ Под ред. П. Г. Бабаевского. М.: Химия, 1980. — 472 с.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!