Антифрикционный материал

Антифрикционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И ц 582095

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Свветскик

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.07.76 (21) 2380823/29-15 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 17.11.77 (51) М. Кл.- аВ 27М 1 02

В 27К 3/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 674,038.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Белый, В. И. Ложеницына, А. А. Львов, М. М. Ревяко и В. Г. Родненков

Институт механики металлополимерных систем AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к антифрикционным материалам на основе древесины и может быть применено в деревообрабатывающей промышленности.

Известны антифрикционные материалы на основе цельной древесины и наполнителя (1).

Но такие материалы не обладают хорошими физико-механическими показателями.

Известны антифрикционные материалы, включающие цельную древесину, моторное масло и полиэтилен (2).

Однако введение в состав антифрикционного материала моторного масла и полиэтилена не приводит к значительному улучшению его антифрикционных характеристик.

Значительное влияние на процесс и характер наполнения древесины оказывает вязкость наполнителя. Известно, что с увеличением вязкости наполнителя глубина проникновения его резко снижается.

При температуре пропитки древесины (105 С) вязкость пластигеля, содержащего до

7% полиэтилена, незначительно отличается от вязкости моторного масла, что обеспечивает равномерную и полную пропитку древесных заготовок. При охлаждении раствора полиэтилена в масле до комнатной температуры происходит резкое увеличение вязкости этого раствора. Таким образом, при охлаждении полученного материала в капиллярно-пористой системе древесины образуется пластичная смазка, значительно улучшающая антифрикционные свойства древесины. Однако при относительно невысоких температурах (50 С и выше), возникающих в зоне трения при использовании антифрикционных материалов на основе древесины, содержащийся в ней пластигель теряет структуру пластичной смазки, что в свою очередь прпзодит и повышению интенсивности выхода смазки из зоны трения, ухудшению износных показателей материала и ограничению температурного интервала его использования.

Цель изобретения — снижение коэффициента трения и повышение износостойкости.

Для этого материал дополнительно содержит перекись дикумила и компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %:

Моторное масло 17 — 18

Полиэтилен 1,4- 1,5

Перекись дикумила 0,065 — 0,070

Цельная древесина Остальнос

Технология получения антифрикцпонпого материала заключается в следующем.

Пропитка и прессование березовых загото25 вок размером 40+40+50, высушенных до влажности 6 — 8%, проводится одновременно на машине для модификации древесины.

Прессование ведут при 140 †1 С и давлении 20 — 25 Мн/м, обеспечивающих достаточ30 ную текучесть пропитывающего состава зля равномерной и полной пропиткп клеток дрс|582095

СН3 с-оо-с — a c-o

443 К

СН3 — ! — I

СН3 СН3 СН3

СН3 СН3 сн г, С вЂ” 0 +... — СН2-С вЂ” СН2 — СН2 — ...— - С вЂ” ОН+ —

СН3 СН3 СК

СН !

СН2 — С вЂ” СН2 — СН2- ... (И

СН3

I —.. Х11, — С вЂ” СН вЂ” СН

2 2

СН, СН2 !

-" СН -С-СН -СН

I г"

СН3

Таблица 1

Содержание компонентов, вес, о в составах

Компоненты

18

1,6

0,07 ост.

17,6

1,46

0,068 ост.

17

1,4

0,065 ост.

Моторное масло

Полиэтилен

Перекись дикумила

Цельная древесина

20 весины. Степень наполнения при пропитке составляет 20%, степень уплотнения древесины — 40 — 41%. Пропитанные заготовки выдерживаются при 170+-5 С в термошкафу в течение 30 — 40 мин. Время выдержки определяют из расчета 1 минута на 1 мм толщины уплотненного материала, Комбинация полиэтиленовых радикалов приводит к образованию поперечных С вЂ” С

Комбинация полиэтиленовых радикалов с радикалами масла приводит к прививке последних к макромолекулам полиэтилена.

Замена физического взаимодействия между компонентами системы полиэтилен — масло на более прочную химическую связь значительно повышает устойчивость структуры смазки. Образовавшаяся в капиллярно-пористой системе цельной древесины трехмерная полимерная структура, удерживающая моторное масло, устойчива в широком температурном интервале.

Для выявления оптимального соотношения ингредиентов предлагаемого материала проведены испытания антифрикционных свойств материалов, имеющих различный состав (cM. табл. 1).

Температура термообработки наполненной прессованной древесины соответствует температуре распада перекиси дикумила (445+

+5 К), при которой образуются оксирадикалы, вступающие во взаимодействие с линейными макромолекулами полиэтилена и масла: связей — образуется трехмерный полимер

СН3

I...-СН,— С-СН2-СН,!

-СН, I

СН2

1... — СН2 — С вЂ” СН2 — СН2-...

СН3

Антифрикционные испытания проводились на машине трения МИ-1М по схеме вал — частичный вкладыш без смазки при скорости скольжения 0,5 м/сек. Сравнительные данные приведены в табл. 2.

i582095

Таблица 2

Удельная нагрузка, Мн/м

Интенсивность изнашивания, Х109

Состав антифрикционного материала, №

1 2 (3 4 1 5

Коэффициент трения при различной температуре (С) в зоне контакта

0,08

0,07

0,06

1,30

0,09

0,05

0,06

0,1

0,08

0,05

0,05

1,24

0,11

0,08

0,06

0,06

1,25

0,05

Таблица 3

Удельная нагрузка, Мн/tP

Микротвердость

Х IO — и/м2

Сжатие вдоль волокон 10 н/м

Интенсивность изнашивания, Х10а

Т вердость по Бриннелю

Х10 н/м

1 2 3 4 5

В одопоглощение, Антифри кционные материалы

Коэффициент трения при различной температуре (С) в зоне контакта

0,09

Известный (авт. св. 306960) 0,11

0,08 0,07 0,07

55 60 65

0,06 0,05 0,05

50 60 60

2,30

11,2

72,0

850

11,9

0,1

0,08

Предлагаемый

1,24

880

13,4

15,4

71,0

Формула изобретения

Составитель Н. Дроздова

Техред Е. Митрофанова

Корректор Л. Орлова

Редактор Е. Дайч

Заказ 2544/5 Изд. № 930 Тираж 633 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из табл. 2, наилучшими антифрикционными характеристиками обладает материал, соответствующий составу № 3. Результаты испытаний физико-механических и антифрикционных свойств предлагаемого маКак видно из табл. 3, интенсивность износа у предлагаемого материала ниже, чем у известных аналогов, и равняется 1,24х,10 —, Коэффициент трения в диапазоне удельных нагрузок от 3 Мн/м до 5 Мн/м остается практически постоянным, причем температура в зоне трения значительно ниже допустимой для антифрикционных материалов на основе древесины. Материал может быть использован в узлах транспортного и сельскохозяйственного машиностроения, отличается простотой изготовления и может найти широкое применение при изготовлении деталей трения, работающих в режиме самосмазки.

Ожидаемый экономический эффект—

100 тыс. рублей. териала сравнивали с аналогичными данными, полученными в идентичных условиях при испытании известного материала на основе цельной прессованной древесины.

5 Сравнительные данные приведены в табл. 3.

Антифрикционный материал, включающий цельную древесину, моторное масло и поли10 этилен, отл ича ющи и ся тем, что, с целью снижения коэффициента трения и повышения износостойкости, материал дополнительно содержит перекись дикумила, и компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %.

15 Моторное масло 17 — 18

Полиэтилен 1,4 — 1,5

Перекись дикумила 0,065 — 0,070

Цельная древесина Остальное

Источники информации, 20 при пятые во вынимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 273409, кл. В 27К 3/08, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 306960, кл. В 27К 3/08, 1969.