Способ изготовления антифрикционных деталей

Способ изготовления антифрикционных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о .е..ь,.,л

I l) ОП ИСАН И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Ьва Советсннк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.01.77 (21) 2446589/29-1ý с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 05.09.78

1) М. Кл.

B 29J 5/00

F 16С 33/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 674.817 (088,8) (72) Авторы изобретения

Н, А. Модин, М. С. Мовнин, Е. М. Гарнагин, P. М. Мурзич и В. В. Сергеевичев

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, и способам переработки и изготовления изделий из древесных пресс-масс с добавлением органических связующих или без них, в частности к способам изготовления деталей трения, преимущественно цилиндрических подшипниковых втулок и подобных им деталей, из древеснопрессовочных масс, модифицированных металлами; оно может быть использовано в машиностроении и в других областях техники при изготовлении опорных узлов трения скольжения машин и механизмов различного назначения.

Опорные подшипниковые детали трения скольжения, например, втулки и вкладыши, изготовленные из материалов на основе облагороженной древесины, широко применяются в узлах различных машин и механизмов, которые удовлетворительно работают как в нормальных условиях, так и в условиях переменной влажности, в агрессивных, абразивных и запыленных средак.

Поэтому вопрос улучшения служебных характеристик таких материалов является одним из актуальных для дальнейшего развития машиностроения и других отраслей промышленности.

Известен способ изготовления антифрикционных деталей из древесины с пропиткой ес расплавамн металлов, включающий изготовление заготовок, погружение нк в расплав, пропптку и выдержку под давлением до перехода металла в твсрдое агрегатное состояние (1).

Недостатком этого способа является неравномерность пропиткн и большие колебания плотности готового изделия.

Известен также способ нзготовленпя антифрикционных деталей типа втулок из древеснопрессовочнык масс, включающий формование брикета с последующим подогревом и окончательное прессованне изделия до требуемых размеров (21.

Изготовленные по данному способу детали обладают малым коэффициентом трения; при работе в условияк агрессивных, абразивных и запыленных сред превосходят подшипники из цветных н черных металлов, а са» способ удобен и прост, так как полученные детали содержат точную дозу материала и удобны прн крансннп и транспортировке. Однако физико-мсканичсские свойства материала этик деталей недостаточно высоки в сравнении с металлами.

Целью изобретения является улучшение физико-механических свойств антпфрнкцнонных деталей нз древеснопрсссовочнык

Зо масс.

625938

Способ

Показатель, единица измерения предлагаемый известный

1,30

Плотность, г/см

1,30

Предел прочности при сжатии, кгс/см2

2000

1000

3I,40

20,00

Твердость, кгс/май

Теплопроводность, ккал/м.ч град

15,0 — 16,5

Ра вномерны й

0,15 — 0,30

Характер распределения металла в разрезе

Для определения приведенных в таблице древесных прессовочных масс типа показателей были изготовлены образцы из МДПК-А (ГОСТ 11368-69) и изделия из

Указанная цель достигается тем, что после формования брикета осуществляют его пропитку расплавом легкоплавкого металла при давлении 120 — 150 кгс/см, причем подогрев брикета производят до температуры превышающей на 5 — 10 С температуру плавления металла.

Способ изготовления антифрикционных деталей поясняется на примере производства втулок из древеснопрессовочных масс, который включает следу ющую технологическую последовательность операций.

Формование древесных прессовочных масс типа МДПК-А (ГОСТ 11368-69) в брикет при температуре 70 — 80 С до плотности материала брикета 0,6 — 0,8 г/см .

Нагрев брикета до температуры расплава, которым впоследствии будет пропитан брикет.

Одновременный (с нагревом брикета) нагрев пропитывающего металла на 5—

10"С выше температуры его плавления.

11олное погружение нагретого брикета в расплавленный металл.

11ропитка брикета в объеме расплавленного металла при гидростатическом давлении 120 — 150 кгс/см " и температуре, которую поддерживают автоматически на 5—

10 С выше температуры плавления этого металла. Над поверхностью металла может быть нейтральный газ, например азот, либо плунжер может касаться непосредственно поверхности металла и создавать при этом указанное выше давление.

Окончательное прессование брикета при температуре 140 †1 С до заданной плотности материала готовой втулки. При этом температура (140 — 150 С) выбрана из расчета необходимой полимеризации связующего (спирторастворимых фенолформальдегидных смол, которыми была пропитана смесь частиц шпон-крошки) .

Выдержка при прессовании брикета в течение 0,5 — 1 мин на 1 мм толщины готового изделия (втулки).

При использовании предложенный способ наряду с повышением физико-механиче4 ских свойств деталей (механической прочности на сжатие, твердости и теплопроводности) обеспечит также облегченное проникновение модификатора (в расплавлен5 ном состоянии) в материал брикета. Для этого брикету придают плотность 0,6—

0,8 г/см, нагревают до температуры пропитывающего расплава, которая (температура жидкометаллического модификатора) доводится до значения, которое на 5 — 10 С выше температуры плавления этого модификатора. При таких температурах, по данным экспериментов, создаются наилучшие условия для проникновения (при дав15 ленин 120 — 150 кгс/см ) расплава в материал брикета и застывания металла в порах древесины.

Окончательное прессов ание выполняют при температуре 140 — 150 С и давлении, обеспечивающем заданную плотность (например, 1,3 г/см ) материала втулки.

Застывший в материале древесины металл образует пространственную сетку, повышающую служебные характеристики материала втулки. Эту сетку можно рассматривать как систему непрерывных каналов, по которым может обеспечиваться отвод тепловых потоков из зоны трения втулки с контртелом.

Пропитку брикетов проводили сплавом на основе олова (марки Л-145). Сплав содержит, масс. jq..

Олово 49,8

Свинец 32,0

35 Кадмий 18,2

Некоторые характеристики сплава марки

Л-145:

Твердость по Бринелю, кгс/см 15,30

40 Плотность, г/см 7,96

Температура начала отвердевания, С 145,00

Свойства материалов, изготовленных по

45 предлагаемому и известному способам (при одинаковой плотности), приведены в таблице

625938

625938

625938

Составитель В. Косарев

Редактор Н. Хубларова Текред Н. Рыбкина Корректор Н. Федорова

Заказ 1924/2 Изд. № 653 Тираж 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

МДГ1К-А, пропитанные в соответствии с предложенным способом сплавом марки

Л-145 под указанным давлением.

Испытание образцов проводили не ранее, чем через 12 ч после их прессования 5 и охлаждения.

Определение предела прочности при сжатии производили по ГОСТ 4651-63 на образцах прямоугольной формы, вырезанных из брусков размером 15)(10;к 10 мм. При lo этом усилие было направлено перпендикулярно усилию прессования.

Подсчет результатов испытаний производили с точностью до 10 кгс/см .

Твердость определяли по ГОСТ 9627-61. 15

Диаметр стального шарика 5 мм, величина усилия, приложенного к шарику, 250 кгс, направление прилагаемого при испытании усилия совпадало с направлением усилия прессования. 20

Для определения глубины и качества пропитки изготовленные в соответствии с изобретением образцы были разрезаны на части. Наружный осмотр разрезанных образцов позволил заключить, что оии прони- 25 таны равномерно и насквозь.

Предложенный способ позволяет значительнО пОВысить физико-механические СВОЙства антифрпкциоиных деталей из древеснопрессовочных масс, модифицированных металлом.

Формула изобретения

Способ изготовления антифрикционных деталей из древеснопрессовочных масс, включающий формование брикета с последующим подогревом и окончательное прессование изделия, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств деталей, после формования брикета осуществляют его пропитку расплавом легкоплавкого металла при давлении 120 — 150 кгс/см -, причем подогрев брикета производят до температуры превышающей на 5 — 10 С температуру плавления металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 496177, кл. В 27Е, 3/08, 1974.

2. Шейдин И. А. и др. Технология производства древесных пластиков и их применение. М., «Лесная промышленность», 1971, с. 112 — 125.