ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЛИТЬЯ НА КАЧЕСТВО ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

по времени равномерно и в результате чего в конце процесса остывания (формирования) деталь получает однородный состав и усадка почти заканчивается, а с другой стороны при долгом нахождении деталей в форме способствует максимальное сближение неровности поверхностей деталей к неровности стенки пресс-формы, что в результате улучшается шероховатость поверхности деталей. Из анализа зависимостей рис. 1 из кривой 2 видно, что при увеличении времени выдержки в форме плотность деталей также повышается. На рис.1 указаны зависимости усадки (S_b) и разрушающего напряжения при растяжении (s_сж) от времени выдержки под давлением деталей в форме, из материала АБС-пластика. Из кривых видно, что с увеличением t_д твердость (НВ) у исследованных деталей также повышается. Это связано с тем, что материал в форме больше уплотняется, релаксационный процесс сопровождается с равномерным распределением внутренним давлением расплава, что, в результате, чего улучшается структурное (распределение напряжений) состояние расплава при нахождении ее в форме.

На рис. 2 представлены кривые зависимости усадки (S_b), плотности (r) и шероховатости поверхности деталей от времени выдержки под давлением из материала полиамида. Из кривых видно, что указанные критерии качества материала в зависимости от t_д носят разные характеры. Таким образом, с увеличением (t_д) усадка вначале мало меняется до 25 сек на мм толщины, а затем резко повышается. Видно это связано с тем, что при больших выдержках материал начинает в форме подвергаться принужденной упругой деформации, что во время снятия деталей из пресс-формы способствует возникновению внутренней и объемной деформации. А плотность (r) с увеличением t_д сначала повышается, а затем стабилизируется, что является результатом максимального уплотнения материала при нахождении в пресс-форме. Шероховатость поверхностей деталей (высота неровности) с увеличением t_д асимптоматически уменьшается, это подтверждает то, что материал больше уплотняется при нахождении в форме и деталь максимально копирует у себя состояние стенки формы, т.е. шероховатости формующей поверхности. На рис.2 указаны зависимости твердости (НВ) и разрушающего напряжения [s_д] деталей от времени выдержки под давлением из материала полиамид. Из кривых видно, что оба эти критерии качества (НВ, s_сж) в зависимости от времени нахождения расплава в форме носят одинаковый характер, т.е. вначале они получают свое максимальное значение, затем стабилизируются и потом сильно уменьшаются. Видимо, это связано со структурным сложением материала при нахождении в пресс-форме.

На рис. 3 представлены зависимости усадки (S_b), плотности (r) и шероховатости поверхности (R_а) от времени выдержки под давлением (t_д) деталей из материала полипропилена. Здесь с повышением t_д усадка и шероховатость поверхности уменьшаются, а плотность сначала повышается, затем почти стабилизируется, что очень характерно. Дело в том, что при больших t_д, расплав в форме больше уплотняется и процесс релаксации почти заканчивается при нахождении расплава в форме и в результате чего улучшается шероховатость поверхности и усадка деталей. На рис. 3 показаны кривые зависимости твердости (НВ) и разрушающего напряжения при сжатии (s_сж) деталей от времени выдержки под давлением (t_д) из материала пропилена. Из полученных зависимостей видно, что с увеличением t_д обе критерии качества (НВ, s_р) сначала уменьшаются, а затем увеличиваются. Видимо это связано с тем, что при значениях t_д = 25¸40 сек/мм оба критерии уменьшаются, т.е. материал не достаточно уплотнен в форме, а затем при t_д = 40 сек/мм до t_д = 60 сек/мм, твердость и разрушающее напряжение при сжатии доходит своего максимального значения. Из анализа полученных кривых можно предпочесть, что усадка определяется, главным образом, давлением в форме и может в значительной степени компенсироваться за счет процесса уплотнения в форме.

Определено, что с увеличением времени выдержки под давлением плотность деталей из АБС-пластика увеличивается за счет уплотнения материала. В связи с этим объем материала (расплава) первоначально вошедшего в форму уменьшается. Однако непрерывная подача расплава полимера из нагревательного цилиндра компенсирует изменение объема материала в форме. При этом усадка АБС-пластика с повышением времени выдержки под давлением снижается. Плотность деталей из полиамида возрастает с увеличением t_д. Однако плотность полиамида возрастает до тех пор, пока не будет достигнуто некоторое значение времени выдержки под давлением, после которого дальнейшее увеличение t_д не влияет на плотность, так как не происходит дальнейшие уплотнения. Это значение времени выдержки под давлением для полиамида составляет 30–35 сек. Усадка деталей из полиамида снижается с увеличением t_д, а усадка АБС – увеличивается. В литьевых изделиях ориентация возникает главным образом, на первом этапе литья. Дополнительная ориентация, образующаяся во время выдержки под давлением, составляет меньшую незначительную долю.

Из анализа полученных результатов видно, что увеличение времени выдержки под давлением положительно влияет на шероховатость поверхности деталей из исследованных термопластов. У всех исследуемых материалов она почти снижается. Изменение времени выдержки под давлением сказывается и на механические свойства указанных и исследованных термопластов. А твердость деталей из термопластов увеличивается с повышением t_д .Это происходит за счет максимального уплотнения материала в форме и увеличения плотности деталей. Однако увеличение твердости деталей из АБС наблюдается на всем интервале изменения t_д, а увеличение твердости полиамида наиболее заметно при значениях t_д, превышающих 20 сек.

Разрушающее напряжение при сжатии деталей из АБС-пластика увеличивается с повышением времени выдержки под давлением за счет снижения ориентационных напряжений деталей при нахождении в формах. Из результатов экспериментальных данных получено, что разрушающее напряжение при сжатии кристаллических полиамидов заметно зависит от t_д. Однако, прочность в большей степени зависит от степени кристалличности, которая снижается с повышением t_д. Поэтому время выдержки под давлением оказывает значительное влияние на разрушающее напряжение при сжатии деталей из полиамида.

ЛИТЕРАТУРА

1. Керимов Д.А., Курбанова С.К. Основы конструирования пластмассовых деталей и пресс-форм. Баку: Изд-во «Елм», 1997, 504 с.

2. Бронфельд Г.Б., Михайлов А.В. Моделирование процесса управления качеством изделий из пластмасс. – В кн.: Качество пластмасс и надежность изготавливаемых из них изделий.–Л.: ЛДНТП, 1976

3. Габибов И.А. Роль конструкции изделий в формировании структуры термопластов при литье под давлением. Диссертация канд.техн.наук. –М.: МНТХТ им.Ломоносова, 1984

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЛИТЬЯ НА КАЧЕСТВО ПЛАСТМАССОВЫХ ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ассистент Н.А.Гасанова, старший преподаватель .М.Б.Джамалов,

доктор технических наук Д.А.Керимов

Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия

Аз1010 Азербайджан, г.Баку, проспект Азадлыг 34

Тел/факс: (99412) 498-29-41

E-mail: ihm@adna.baku.az

Разработка научно-практических методов обеспечения качества пластмассовых деталей нефтепромыслового оборудования на основе математических моделей процесса их изготовления, отражающие закономерности влияния режимов изготовления и конструкции деталей на показатели качества (прочность при растяжении (s_р), твердость (НВ), шероховатость поверхности (R_а), плотность (r) и усадка (S_b,%)) с целью оптимизации их режимов изготовления.

Ключевые слова: нефтепромысловое оборудование, технологические параметры, процесс изготовления, время выдержки под давлением, полимер.

RESEARCH OF INFLUENCE OF THE REGIMES OF MOULDING ON QUALITY OF PLASTIC DETAILS OF THE OIL-FIELD EQUIPMENT

assistant Gasanova N.A., senior teacher Dzhamalov M.B.,

doctor of technical sciences Kerimov D.A.

Nailya Aga Kyazim Gasanova

Azerbaijani State Oil Academy

20 Azadlyg prosp., Аз1010, Baku, Republic of Azerbaijan,

Tel/fax: (99412) 498-29-41

E-mail: ihm@adna.baku.az

The development of scientific and practical methods of ensuring quality of plastic details of the oil-field equipment on the basis of mathematical models of process of their production reflecting regularities of influence of the modes of production and a design of details on quality indicators (durability at stretching (s_s), the hardness (HB), a roughness of a surface (R_a), density (r) and shrinkage (S_b, %)) for the purpose of optimization of their modes of production.

Keywords: oil-field equipment, technological parameters, production process, excerpt time under pressure, polymer.