Эффективность применения эпоксидного компаунда без порошкового наполнителя для ремонта кавитационных повреждений гребных винтов
Аннотация
Эпоксидные составы находят всё более широкое применение для ремонта гребных винтов, изношенных при кавитации. Подавляющее большинство эпоксидных ремонтных составов содержит в качестве наполнителей металлические порошки. Однако целесообразность использования порошковых наполнителей в эпоксидных составах для заделки очагов кавитационного износа на лопастях фирмами-изготовителями этих составов не обосновывается. А вопрос влияния металлических порошковых наполнителей на кавитационную износостойкость эпоксидного состава остаётся открытым. Испытания на ультразвуковом магнитострикционном вибраторе позволили сделать вывод, что эпоксидные ремонтные составы, содержащие металлический порошковый наполнитель — Devcon Bronze Putty и Devcon Titanium Putty, а также компаунд К-153 с добавками бронзового порошка — изнашиваются без инкубационного периода, т. е. потери массы образцов начинаются с первых минут кавитационного воздействия. При этом границы между металлическими частицами и эпоксидной матрицей служат очагами кавитационного разрушения, а процесс изнашивания протекает главным образом путём удаления металлических частиц из эпоксидной матрицы и последующего разрушения краёв образовавшихся пустот. Испытания эпоксидного компаунда К-153 без добавки бронзового порошка показали, что отказ от порошковых наполнителей приводит к изменению кинетики кавитационного изнашивания эпоксидного компаунда: на кинетической кривой изнашивания появляется инкубационный период, в течение которого отделение частиц износа с поверхности полимера практически отсутствует, а значит и качество поверхности почти не снижается. Применение для заделки очагов кавитационного износа на лопастях гребных винтов водоизмещающих судов эпоксидных ремонтных составов, не содержащих порошковых наполнителей, может привести к заметной экономии топлива. Это объясняется тем, что в течение инкубационного периода качество поверхности ремонтного состава почти не снижается, а значит, не снижается КПД движителя. Экономия может составить от 80 до 250 руб. на 1 кВт мощности судового дизеля за один междоковый период.
Литература
Георгиевская, Е. П. Кавитационная эрозия гребных винтов и методы борьбы с ней / Е. П. Георгиевская — Л.: Судостроение, 1978. — 208 с.
Цветков, Ю. Н. Кавитационное изнашивание металлов и оборудования / Ю. Н. Цвет-ков — СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. — 155 с.
Awaja, F. Adhesion of polymers / F. Awaja, M. Gilbert, G. Kelly, B. Fox, P. Pigram // Pro-gress in Polymer Science. — 2009. — 34(9). — P. 948–968. https://doi:10.1016/j.progpolymsci.2009.04.007.
Schmidt, R. Epoxy adhesion to metals / R. Schmidt, J. Bell // Advances in Polymer Sci-ence. — 1986. — P. 33–71. https://doi: 10.1007/BFb0017914.
Чурсова, Л. В. Эпоксидные смолы, отвердители. Модификаторы и связующие на их основе / Л. В. Чурсова, Н. Н. Панина, Т. А. Гребенева, И. Ю. Кутергина. — СПб.: ЦОП «Профессия». — 2020. — 576 с.
Фиактистов, Я. О. Кавитационная износостойкость полимерных составов с металли-ческим наполнителем / Я. О. Фиактистов, Ю. Н. Цветков // 65-я Международная научная конференция Астраханского государственного технического университета, Астрахань, 26–30 апреля 2021 г., С.857–862 [Электронный ресурс]: материалы / Астрахан. гос. техн. ун-т. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2021. Режим доступа: http://astu.org/Content/Page/5833.
Салтыков, С. А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков. — М.: Метал-лургия, 1976. — 271 с.
Deng, W. Influence of epoxy resin on the microstructure and cavitation erosion of as-sprayed 8YSZ coating / W. Deng, X. Zhao, E. Hao, J. Han, Y. An, H. Zhou, J. Chen // Ce-ramics International. — 2019. — Vol. 45. — Issue 5. — P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.12.034.
Цветков, Ю. Н. Определение продолжительности инкубационного периода полимеров при кавитационном изнашивании методом профилометрии / Ю. Н. Цветков, Я. О. Фиактистов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. — 2023. — Т.89. — №5. — С. 64–70. https://doi: https://doi.org/10.26896/1028-6861-2023-89-5-64-70.
Кацман, Ф. М. Эксплуатация пропульсивного комплекса морского судна / Ф. М. Кац-ман — М.: Транспорт, 1987. — 223 с.
Пустошный, А. В. Влияние шероховатости поверхности гребного винта на его про-пульсивные характеристики / А. В. Пустошный, А. В. Сверчков, С. П. Шевцов // Тру-ды Крыловского государственного научного центра. — 2019. — Т. 4. — № 390. — С. 11–26. https://doi: 10.24937/2542-2324-2019-4-390-11-26.
Цветков, Ю. Н. Анализ геометрии вмятин на поверхности лопастей гребных винтов при кавитационном изнашивании / Ю. Н. Цветков, Е. О. Горбаченко, Я. О. Фиакти-стов // Трение и износ. — 2021. — Т. 42. — № 1. — С. 33—41. https://doi: 10.32864/0202-4977-2021-42-1-33-41.
Brunton, J. H. Cavitation phenomena / J. H. Brunton // Proceedings of the Third Internation-al Conference on Rain Erosion and Associated Phenomena, Elvetham Hall, 11–13 August, Royal Aircraft Establishment (Great Britain). — 1970. — Vol. 2. — P. 433–450.
Copyright (c) 2024 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.