Разработка эластомерных композиций для буровой техники
Диссертация
Целью данной работы является разработка новых эластомерных материалов для обкладки резинометаллического статора ВЗД, обеспечивающих увеличение ресурса работы статора и его термостойкость. Первая конструкция ВЗД с многозаходными рабочими органами была предложена в 1966 году работниками ВНИИБТ Гусманом М. Т., Никомаровым С. С., Деркачем Н. Д., Захаровым Ю. В. и Меньшениным В. Н. Сегодня… Читать ещё >
Содержание
- Введение
- Глава 1. Современное состояние проблемы и постановка задачи исследования
- 1. 1. Факторы, влияющие на работоспособность резинометаллического статора винтового забойного двигателя (ВЗД)
- 1. 2. Влияние состава и структуры эластомеров на свойства обкладки статора ВЗД
- 1. 3. Каучуки и эластомеры для изготовления обкладки резинометаллических статоров ВЗД
- 1. 4. Особенности технологии изготовления статоров ВЗД
- 1. 5. Методы прогнозирования режимов вулканизации изделий
- 1. 5. 1. Математические модели неизотермической вулканизации резин
- 1. 5. 2. Методы расчета вулканизации резиновых изделий
- 2. 1. Объекты исследования
- 2. 2. Методы исследования
- 2. 2. 1. Определение вулканизационных характеристик эластомеров
- 2. 2. 2. Методы определения физико-механических свойств эластомеров
- 2. 2. 3. Метод определения усталостно-прочностных свойств эластомеров
- 2. 2. 4. Метод оценки термостойкости эластомеров
- 2. 2. 5. Методы определения теплофизических характеристик эластомеров
- 3. 1. Исследование технологических свойств эластомеров для изготовления обкладки статоров ВЗД
- 3. 1. 1. Исследование теплофизических свойств эластомеров
- 3. 1. 2. Определение вулканизационных характеристик эластомеров
- 3. 2. Математическая постановка задачи и ресчётная схема изделия
- 3. 3 Методика расчета температурного поля и вулканизации эластомера в изделии
- 3. 4. Исследование процесса вулканизации резинометаллического статора с помощью математической модели
- 3. 5. Проверка достоверности математической модели
- 5. 1. Исследование технологических и физико-механических. свойств маслобензостойких резиновых смесей для изготовления обкладки статоров ВЗД
- 5. 2. Исследование влияния режимов литья под давлением и вулканизации на геометрические размеры эластомерный обкладки статоров
- 5. 3. Разработка эластомеров на основе термостойких каучуков
Список литературы
- Балденко Д.Ф., Балденко Ф. Д., Гноевых А. Н. Винтовые забойные двигатели! Справочное пособие. / ОАО Изд. «Недра».- М., 1999. — 375 с.4
- Ганелина С.А. Резинометаллические детали гидравлических забойных двигателей / Изд. «Недра».- М., 1981.- 117 с.
- Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов.- М: Химия, 1964.- 388 с.
- Наполнители для полимерных композиционных материалов (справочное пособие) Под ред. Каца Г. С., Милевски. Пер. с англ. Бухарова С. В., Кулик С. Г., Чалых Т. И., Шевченко В. Г7- М. Химия, 1981.-736 с.
- Wang М. J., Wolff S., Donnet J. В. Filler-elastomer interactions. Part 2. Investigation of the energetic heterogeneity of silica surfaces // Kautsch. und Gummi. Kunstst. 1992. B. 45, № 1.-P. 11—17.
- Neogi C, Bhowmick A. K. Threshold tensile strength and modulus of carbon-black-filled rubber vulcanizates // J. MateY. Sci 1990.-B.25 ,№ 8.- P. 3524—3530.
- Sawyer T. Medium thermal black in elastomer compounds // Polym. And Rubber Asia. 1991. — B. 6, № 36. — P. 24- 28.
- Patel A. C, Lee K. W. Characterizing carbon black aggregate via dynamic and performance properties //Elastomerics.-1990.-B.122 ,№ 3.- P. 14- 18.
- Patel Arvind C, Lee Kenneth Characterizing carbon black aggregate via dynamic and performance properties. 2. // Elastomerics.- 1990.-B, 122, № 4.- P. 22—25.
- Gerspacher M., O’Farrell C. P. Advanced carbon black characterization and reinforcement modeling / // Kautsch. und Gummi, Kunstst. — 1992.-B. 45, № 2.-P. 97- 102.
- Patel А. С, Jackson D. C. Carbon black characterization. Part 1. Effects of dynamic parameters on the behavior of carbon black in rubber // Kautsch. und Gummi. Kunstst. 1992.- B.45, № 10.- P.838−850.
- New studies on the surface properties of carbon blacks /Ayala J.A., Hess W.M., Dotson A.O., Joyce G.A. // Rubber Chem. and Technol. 1990. -B.63, № 5. — P.747- 778.
- Хромов M.K., Богомолова H.A. О закономерностях усталости резин при циклическом и статическом нагружении // Каучук и резина.- 1990. № 1.-С. 13−15.
- Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов.- М.: Химия, 1964.-388 с.
- Aglan Н. An innovative approach to fatigue cracking in elastomers // J. Elastom. and Plast.- 1990. B.22, № 3.-C. 199−214.
- Royo I. Fatigue testing of rubber materials and articles // Polym. Test.- 1992. B. l 1, № 5.- P. 325 — 344.
- Young D. G. Application of fatigue methods based on fracture mechanics for tire compound development // Rubber Chem. and Technol.-1990.- B.63, № 4.- P. 567—581.
- Хромов M.K., Хотимский M.H., Лазарев K.H. Усталостные свойства резин при циклическом динамическом нагружении /ЦНИИТЭнефтехим.-М., 1977.-78 с.
- Куценко А.И., Болотина Л. М., ЛитвиноваТ.В. Пластификаторы // Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1974.1. С.620−627.
- Bhowmick А. К., Neogi С, Basn S. P. Threshold tear strength of carbon black filled rubber vulcanizates // J. Appl. Polym. Sci.- 1990.-B.41 ,№ 5- 6.- P.917- 928.
- Литвинова T.B. Пластификаторы для резинового производства.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1981.- 90 с.
- Dutta N.K. Effect of plasticizer concentration on the hysteresis, tear strength and stress-relaxation characteristics of BlacK-loaded rubber vulcanizate//Colloid and Polym. Sci. 1991- B.269, № 4.- P. 331- 342.
- Блох Г. А. Органические ускорители вулканизации каучуков.- Л.: Химия, 1972. 650 с.
- Swor R., Hess W., Micek E. High structure tread carbon black solves technical compounding problems // Elastomerics.-1991.-B.123, № 3.-P.18 24.
- Зуев Ю.С. Износ резин. Объяснение противоречивости расчётных формул // Каучук и резина.-1993.- № 2.- С.7−11.
- Корнев А.Е., Буканов А.М.ДНевердяев О. Н. Технология эластомерных материалов: Учеб. для вузов.-М: Издательство «Эксим «, 2000.-288 с.
- Девирц Э.Я. Бутадиеннитрильные каучуки, свойства и применение. М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1972.-116 с.
- Девирц Э.Я. Новые типы бутадиен-нитрильных каучуков: М. :ЦНИИТЭнефтехим, 1977.-58 с.
- Бутадиен-нитрильные каучуки / Радченко И. И., Фишер С. Л., Рабинензон М. А., Гринцевич И. Г. // Энциклопедия полимеров.- М.: Советская энциклопедия, 1972.- С. 310−321.
- Бутадиен-нитрильные каучуки/ Радченко И. И., Береснев В. Н., Рабинерзон М. А., Девирц Э. Я., Титов А. П. // Синтетический каучук / Под ред. Гармонова И. В. -Л.:Химия, 1983.- С.300−310.
- Лысова Г. А., Донцов А. А. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки. Свойства. Рецептуростроение. Применение.-М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1991.-58 с.
- Ковшов Ю.С., Моисеев В. В., Жарких Т. П., Зорников И. П. Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки (получение, свойства и применение) // Каучук и резина. 1990. — № 6. — С. 28−33.
- Therbaii: The Influence of Polymer Structure on Physical Properties in, Industrial Rubber Goods: Technical Information Bulletin Bayer, 1998. 19 c.
- Апухтина Н.П., Сотникова Э. Н. Уретановые эластомеры // Синтетический каучук / Под ред. Гармонова И. В. -JI. :Химия, 1983.1. С. 444−470.
- Апухтина Н.П. Уретановые эластомеры //Достижения в области синтеза и исследования структуры эластомеров: Сб.научн.тр. / ЦНИИТЭнефтехим.- М., 1981. С. 41−50.
- Райт П. И др. Полиуретановые эластомеры /. Райт П., Камминг А.- Под ред. Апухтиной Н.П.- Пер. с англ. Апухтиной Н.П.-Л.- Химия, 1973.-304 с.
- Новицкая С.П., Нудельман 3. Н., Донцов А. А. Фторэластомеры / Химия.- М., 1988.- 240 с.
- Говорова О.А., Галил-Оглы Ф.А., Закирова М. А. Акрилатные каучуки /ЦНИИТЭнефтехим.- М., 1972.-90 с.
- Говорова О. А, Сирота P.M. Альтернантные этилен-акрилатные каучуки- перспективный класс тепломаслостойких полимеров.-М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1979.-54 с.
- Захаров Н.Д. Хлоропреновые каучуки и резины на их основе.-М.: Химия, 1978.-272 с.
- Карапетян Н.Г. Хлоропреновые каучуки // Энциклопедия полимеров.- М.: Советская энциклопедия, 1972.- С. 828−836.
- Лысова Г. А., Хованская Н. Д. Эпихлоргидриновые каучуки.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1980.- 54 с.
- Носников А. Ф., Хвостик Г. М., Котов Ю. JI. Свойства сульфидных резин на основе тройного сополимера эпихлоргидрина // Хим. технол. .- 1992.- № 3.- С. 3 7.
- Южелевский Ю.А., Каган Е. Г., Милешкевич В. П. Силоксановыекаучуки //Синтетический каучук / Под ред. Гармонова И. В. Л.: Химия, 1983.- С.412−443.
- Шетц М. Силиконовый каучук.- JL: Химия, 1975.-192с.
- Гринблат М.П. Исследование свойств термо-морозостойких каучуков и резин// Достижения в области синтеза и исследования структуры эластомеров: Сб.-М.:ЦНИИТнефтехим, 1981.-С.56−69.
- Ронкин Г. М. Хлорсульфированный полиэтилен. М.: НИИТЭнефтехим, 1977.- 102 с.
- Донцов А.А., Лозовик Г. Я., Новицкая С. П. Хлорированные полимеры / Химия.- М., 1979.-232 с.
- Dunn J. R. Formulacien del NBR para Aplicaciones a Alta Temperature //Caucho .-1989 1990 .- № 172 .- C. 40−54.
- Klingender R.C., Oyama M., Saito Y. High-strength compound of highly saturated nitrile and its applications //Rubber World.-1990.1. B.202, № 3.- C. 26−31.
- Frapin В. Tornac hydrogenated NBR // Mater, et techn.- 1997.- № 11.1. C.27−28.
- Разработка гидрированного нитрильного эластомера, получаемого реакцией селективного гидрирования /.'Kubo Yoichiro // Сэкию гаккайои.-.Т. Jap. Petrol. Inst.- 1990.- 33, № 4.- С. 189−197.
- Therban: The Influence of Polymer Structureon Physical Properties in Industrial Rubber Goods: Technical InformationBulletin Bayer, 1998. 19 c.
- Low-temperature properties of hydrogenated nitrile rubber (HNBR)/ Hayashi S., Sakakida H., Oyama M., Nakagawa T. // Rubber Chem. and Technol.-1991.- 64.- № 4. c. 534−54.
- Гидрированные бутадиен-нитрильные каучуки (получение, свойства и применение) / Ковшов Ю. С., Моисеев В. В., Жарких Т. П., Зорников И. П. // Каучук и резина.-1990.-№ 6.-С. 28−33.
- High-strength compound of highly saturated nitrile and its applications 'Klingender R. C., Oyama M., Saito Y. '/Rubber World.-1990.- 202, № 3.- C.26−31.
- Резиновая смесь: Заявка 23 438 Япония, МКИ5, С 08 L 15/00, С 08 К 5/3417 /Фудзимото Кэнъити, Это Мисацугу- Эну о кэ к. к.- № 63 145 661- Заявл. 15.06.88 -Опубл. 09.01.90 //Кокай токкв кохо. Сер. 3(3).-1990.-№ З.-С. 287−291.
- Compozitie vulcanizabila ре baza de cauciuc nitrilic hidrogenat: Пат. № 99 258 Румыния, МКИ4 C08L 9/02 / Ian Gheorgho, Bugaru Elena, Bujenia Paula- Centrala Articole Tchnice din Cauciuc.- № 130 316- Заявл. 05.11.87 Опубл. 4.05.90.
- The Performance of Hydrogenated Nitrite Rubber (HNBR) under Various Dynamic Stresses /Mezger M., Eisele U., Moride B. //Kautsch. und Gummi, Kunstst.-1991.-44 № 4.-C. 341−347.
- Зуев Ю.С., Дегтева Т. Г. Стойкость эластомеров, в эксплуатационных условиях.- М.: Химия, 1986.-264 с.
- Динамические и механические свойства гидрированногонитрильного каучука: влияние плотности поперечных связей, вулканизующей системы, наполнителя и смолы. Thavamani Р.,
- Bhowmick А. К, // J. Mater. Sci. 1992. — 27. — № 12. — С. 3243−3253. /
- Резиновые смеси, вулканизуемые серой, с уменьшенным эффектом выцветания. Schwefel-vulkanisier-bare Kaufsehukmassen mit vermindertem Ausbluheffekt :3аявка DE 390 6188A1 ФРГ, МКИ С 08 L 21/00, С 08 К 13/02 /Thornier J., Buding H., Pabst J.- Bayer AG.
- P3906188.4- заявл. 28.02.89.-0публ. 30.08.90.
- Резиновая смесь. Заявка 234 644 Япония, МКИ*< С 08 L 11/00, С 08 К 5/36 /Хирамацу Фумио, Фудзимото Кенъити, Кудо Масанори- Эн. О. Кэ. к. к. -№ 63−183 541- Заявл. 25.07.88- Опубл. 05.02.90 //Кокай токкё кохо. Сер. 3 (3) 1−1990 .-17 .-С. 381−384.
- Печковская К.А. Сажа как усилитель каучука.-М.: Химия, 1968.216 с.
- Орлов В.Ю., Комаров A.M., Ляпина Л. А. Производство и использование технического углерода для резин.-Ярославль.: Изд.А.Рутман, 2002.-512с.
- Дж.Краус. Усиление эластомеров/ Под.ред. Печковской К.А.- Пер. с англ. Вакулы В. Л., Анфимова Б. Н., Каменского А.Н.- М.: Химия, 1968.-484 с.
- Лукомская А. И. и др. Оценка степени вулканизации в резиновых изделиях/А.И. Лукомская, Н. Т. Минаев, Л. М. Кеперша. Тематич. обзор. Серия «Производство шин». — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1972. — 43 с.
- Лукомская А.И. и др. Тепловые основы вулканизации резиновых изделий/ А. И. Лукомская, П. Ф. Баденков, Л. М. Кеперша. М.: Химия, 1972.-359 с.
- Резниковский М. М., Лукомская А. И. Механические испытания каучука и резины. 2-е изд. — М.: Химия, 1968. — 500 с.
- Gent A.N., Xieketu R. Development of an situ curometer.//Rubber Chem. And Technol. 1993. v. 66, № 1. — P. 83−91.
- Харчевников B.M., Поливода E.H. Общая технология переработки эластомеров: Лаб. практикум/ ЛГИ им. Ленсовета. Л., 1990. — 177 с.
- Федюкин Д.Л., Махлис Ф. А. Технические и технологические свойства резин. М.: Химия, 1985. — 240 с.
- Воскресенский А. М. Теоретические основы переработки эластомеров. Математическое обеспечение дисциплины: Учеб. пособие/ ЛТИ им. Ленсовета. Л., 1989. — 92 с.
- Лукомская А. И. и др. Расчеты и прогнозирование режимов вулканизации резиновых изделий/ А. И. Лукомская, П. Ф. Баденков, Л. М. Кеперша. М.: Химия, 1978. — 280 с.
- Bassi А.С., Casa F., Medichi R. Pressovulcano-grafo: un nuovo strumento per la Missouri della reticolazione.//Ind. Gomma — 1988.- 32, № 5-s.49−54.
- Каспаров M. H. Исследование особенностей вулканизациимассивных резиновых изделий: Дис. канд. техн. наук/ ЛГИ им. Ленсовета. -Л., 1978.-156 с.
- Харчевников В.М., Корчемкин С. Н. Вулканизация резиновых изделий. Л.: Химия 1984. — 96 с.
- Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.-600 с.
- Лепетов В.А. Резиновые технические изделия. Л.: Химия, 1976.440 с.
- Теплофизические и вулканизационные характеристики резиновых смесей и их использование в расчетах режимов вулканизации /В.А.Беляев, Г. С. Конгаров, И. П. Пятецкая, О. И. Рождественский.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1972.-81 с.
- Воскресенский A.M., Каспаров М. Н. Методика ускоренных расчетов вулканизации резиновых изделий //Каучук и резина 1988, № 11. — с. 27−31.
- Коздоба Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности М.: Высшая школа, 1975. — 356 с.
- Беляев Н.М., Рядно А. А. Методы теории теплопроводности.—М.: Высшая школа, 1982., ч. 2 — 304 с.
- Воскресенский A.M. Теоретические основы переработки эластомеров: Учеб. пособие/ ЛТИ им. Ленсовета. Л., 1986. — 88 с.
- Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач:ф
- Пер. с англ. М.: Мир, 1972. — 420 с.
- Красовский В.Н. и др. Примеры и задачи по технологии переработки эластомеров/ В. Н. Красовский, А. М. Воскресенский, В. М. Харчевников: Учеб. пособие для вузов. Л.: Химия, 1984. — 240 с.
- Кушнаренко С. Л., Воскресенский А. М., Красовский В. Н. Теоретический анализ процесса вулканизации формовой обуви.//"Перспективы развития технологий полимерной обуви в XXI веке»: Тезисы докладов.-СПб.: ХИМИЗДАТ, 2001. с.53−60.4
- Расчетное проектирование и оптимизация процесса вулканизации шин/ В. Г. Пороцкий, В. В. Савельев, Т. Г. Точилова, Е. М. Милкова/ Каучук и резина. 1993. — № 4, с. 36 -39.
- Волькенштейн В. С. Скоростной метод определения теплофизических характеристик материалов. JL: Энергия, 1971.
- Воскресенский А. М. Теоретические основы переработки эластомеров/ ЛТИ им. Ленсовета. — 1986. — 88 с.
- Воскресенский А. М. Теоретические основы переработки эластомеров. Математическое обеспечение дисциплины/ ЛТИ им. Ленсовета 1989. — 92 с.
- Лукомская А.И., Минаев Н. Т., Кеперша Л. М., Милкова Е. М. Оценка степени вулканизации резин в изделиях. — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1972.-69 с.
- Лукомская А. И., Сапрыкин В. И., Милкова Е. М., Ионов В. А. Оценка кинетики неизотермической вулканизации. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1985.-67 с.
- Резниковский М.М., Лукомская А. И. Механические испытания каучука и резины.- Л.:Химия, 1964.-528с.
- Диллон И.Х. Усталостные явления в высокополимерах // Усталость высокополимеров: Сб.-М.:Госхимиздат, 1957.-с.5−116.
- Бартенев Г. М., Зуев Ю. С. Прочность и разрушение высокоэластических материалов.- М.: Химия, 1964.-388 с.
- Хромов М.К., Хотимский М. Н., Лазарева К. Н. Усталостные свойства резин при циклическом динамическом нагружений / ЦНИИТЭнефтехим.-М., 1997.-78с.
- Неизотермический термогравиометрический метод анализа конденсированных веществ: Метод. Указания / Сост.: Яблоков В. М., Груздев Ю.А.- ЛТИ им Ленсовета. Л., 1991. 26 с.
- Уэндланд М.Л. Термические методы анализа.-М.: ир, 1978,-340 с.
- Применение метода термического анализа в исследовании эластомеров и композиций на их основе / Л. В. Лукоянова, Ю. Г. Чикишев, В. Н. Проворов и др.-М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1980,-66 с.
- M6hler Н., Stegmayer A., Kaisersberger E. Chancen und Moglichkeiten fur die Thermische Analyse nach DIN 51 005 bei der Qualitatssicherung in der Gummiin-dustrie //Kautsch, und Gummi. Kunstst .-1991 .-B.44 ,№ 4 .C. 369−380.
- Jaroszynska D., Kleps T. Zastosowanie termograwimetrii w badeniach elastomer6w // Polim.-tworz. wielkoczfsteczk -1990.-T.5,№ 9.- C. 303 308.
- Коротких Н.И., Коротаев Ю. А., Хохлов B.B. Повышение надёжности резинометалических статоров винтовых забойных двигателей // Вестник ассоциации буровых подрядчиков.- 2001.- № 4.-С.8−11.
- Пат. 2 209 911, МКИ С1. Способ изготовления статоров винтовых забойных двигателей / Коротких Н. И., Коротаев Ю. А. (Российская
- Федерация).- № 2 002 120 613/03- Заявл.29.07.2002- Опубл. 10.08.2003, Бюл.№ 22.- 4 с
- Шварц А.И., Кангаров Г. С. Литьевое формование резиновыхтехнических изделий М. Химия-1975.- 167с. /
- Антропова В.Н. Повышение динамической выносливости резиновых мембран на основе бутадиен-нитрильных каучуков: Автореферат дис на соиск. уч. степ. канд.тех.наук/ Л., 1986.-18 с.