Как отмыть резину от талька

Резиновые рукава широко применяются в современной авиационной техники, следовательно, чистота их внутренних поверхностей оказывает существенное влияние на безотказную работу систем, где они используются.  Вследствие чрезмерного загрязнения внутренних полостей резиновых рукавов в эксплуатации имеются случаи отказов отдельных агрегатов и приборов [1], [2], [3].

Основным загрязнителем в резиновых рукавах являются частички антиадгезива (талька). В процессе изготовления  антиадгезив вдавливается дорном в горячую резину, а при остывании резины оказывается частично внедренным в поверхностный слой.  

В соответствии с требованиями внутренняя поверхность резиновых рукавов должна подвергаться очистке от производственных загрязнения: талька, остатков силиконовой смазки, стеарата цинка и других.  

К внутренней поверхности резиновых рукавов предъявляются следующие требования:

1. Не допускаются складки, трещины, механические повреждения, задиры.
2. Не допускаются возвышения и углубления от отпечатков поверхности дорнов и от антиадгезива (талька) более 0,3 мм.
3. Не допускаются включения ингредиентов, расположенных группами и одиночным размером более 0,3 мм.
4. Допускается наличие впрессованного в резину талька.

Качество очистки контролируется путем визуального осмотра черной или белой салфетки, протянутой через рукав один раз. Внутренняя поверхность считается чистой, если на салфетке отсутствует тальк или стеарат цинка в виде налета светло-серого цвета на черной салфетке или силиконовая смазка в виде налета темно-серого цвета на белой салфетке.

В настоящее время очистка ведется методом прокачки рабочей или моющей жидкости по внутренней поверхности резинового рукава. Данная методика не гарантирует полного удаления загрязнений.

Для обеспечения чистоты резиновых рукавов, предложен метод гидромеханической очистки. Данный метод предполагает использование очистного элемента из материала МР («металлорезина») [4], [5].

Материал МР был разработан в Куйбышевском авиационном институте (ныне Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева) в конце 60-х годов, представляет собой однородную пористую массу, получаемую холодным прессованием определенным способом уложенной, растянутой и дозированной по весу проволочной спирали.

Вследствие жестких требований к состоянию внутренних поверхностей рукавов и широкого допуска на внутренний диаметр, и разнотолщинность применение неупругих очистных элементов типа «скребок» и «ерш» не возможно, а одним из основных достоинств материала МР является его высокая упругость. К достоинствам очистного элемента из материала МР относится также его самопромываемость в процессе гидромеханической очистки при фильтрации моющей жидкости через его поры. 

Расчеты показывают, что применения очистного элемента из материала МР позволит достичь больших значений касательных напряжений трения на стенке очищаемого рукава при невысоких значениях расхода и давления моющей жидкости. 

Методика исследования заключается в том, что резиновый рукав типа 40У12-13, имеющий внутренний диаметр d=12 мм, а наружный диаметр D=20 мм, длинною 1 м разрезаем на две одинаковые части. Эти две части имеют одинаковую исходную  загрязненность антиадгезивом. На одной части рукава был отработан действующий метод очистки прокачкой бензином Б-70 под давлением 0,2МПа по внутренней поверхности резинового рукава. Данная прокачка длилась 6 минут, при этом перед началом и через каждые две минуты промывки от этой части рукава отрезалось по образцу длиной 50 мм. На второй части был отработан метод гидромеханической очистки. 

Рисунок 1. Принципиальная схема стенда для гидромеханической очистки резиновых рукавов

В один конец рукава вводится сферический очистной элемент и этот конец одевается на штуцер промывочного стенда. Очистной элемент изготовленный из нихромовой спирали ( мм), диаметром – 12,2 мм, пористостью – 0,89. Второй конец рукава опускается в сетчатый стакан-улавливатель очистного элемента. Прокачка очистного элемента проводится под давлением  0,2 МПа до выхода очистного элемента и в течение 30…40 с после выхода. После чего концы рукава меняются местами и прокачка повторяется. Через каждые два прохода очистного элемента от рукава отрезалось по одному образцу длиной 50 мм.

Все отрезанные образцы вскрывались по оси для визуального осмотра с применением микроскопа типа МСБ-2.  Осмотр образцов отрезанных от рукава промытого бензином Б-70 показал, что  во всех образцах обнаружен антиадгезив. Осмотр образцов рукава подвергнутого гидромеханической очистки показал, что после двух проходов очистного элемента обнаружены осевые полосы очищенной и неочищенной резины, после четырех проходов обнаружено меньшое количество следов неудаленного антиадгезива, после шести проходов следов антиадгезива практически не обнаружено. Механических повреждений внутреннего слоя резины также не обнаружено.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что гидромеханическая очистка внутренней поверхности резиновых рукавов от антиадгезива высокоэффективная технология. Разработанная технология может быть достаточно просто автоматизирована. Для этого необходимо разработать стенд, обладающий возможностью автоматической наработки заранее заданного числа циклов очистки с последующим переводом в режим прокачки, способностью перехода с автоматического режима работы на ручной и с ручного на автоматический в любой момент времени. При этом стенд должен быть оснащен приборами индикации положения очистного элемента и индикатором текущего значения, наработанного числа циклов очистки.

Список литературы:

1. ГОСТ 10362-76. Рукава резиновые напорные с нитяным усилением, неармированные. Технические условия [Текст]. – Введ. 1978-01-01. – М. : Изд-во стандартов, 2003. – 19 с.
2. ТУ 0056016-87. Рукава и муфты прокладочной конструкции. Технические условия [Текст]. – Введ. 1987-09-01. – М. : Изд-во стандартов, 1987. – 49 с.
3. ГОСТ 6286-73. Рукава резиновые высокого давления с металлическими оплетками неармированные. Технические условия [Текст]. – Введ. 1974-07-01. М. : ИПК Изд-во стандартов, 1998. – 13с.
4. ГОСТ 31246-2004. Метод очистки гидромеханический трубопроводов газовых и жидкостных систем машин и механизмов от загрязнений. Технические условия [Текст]. – Введ. 2004-05-26. – М. : ИПК Изд-во стандартов, 2005. – 11 с.
5. Актуальные проблемы развития авиационной техники и методов её эксплуатации – 2017: Летательные аппараты, авиационные двигатели и методы их эксплуатации: сборник трудов X научно-практической конференции студентов и аспирантов 5-7 декабря 2017 г. Том II – Иркутск, 2017. – 21с.