Антифрикционная композиция
Патент 730744
Авторы
Антифрикционная композиция
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (и 730744 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 16,02.78 (21) 2579591/05 (51) М. Кд.
С 08 1 27/18
С 08 К 3/04 с присоединением заявки ¹
Государ стввнный комитет (28) Приоритет но делам изобретений и открытий
Опубликовано 30.04.80 Бюллетень ¹ 1ч
Дата опубликования описания 10.05.80 (53) УДК
678.893 (088.8) (72) Авторы изобретения
Л. С. Глаговская, В. Я. Елизаров, В. Ф. Тимофеева, Н. А, Шандар и А. В. Шептухин (7l) Заявитель (54) АНТИФРИКЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Изобретение относится к композициям на основе политетрафгорэтилена и может быть использовано в подвижных опорах скользящего типа, например в опорах горячих трубопровс дов теплотехнических соооужений.
Известны нетребующие жидкой смазки и обладающие высокой коррозионной стойкостью композиции на основе фторопласта, широко применяемые в узлах подвижных опор раз. личных конструкщ й, в том числе и трубопроводов 11).
Недостатком антифрикционных пластин из фторопласта — 4 является высокая хладотекучесть, вызывающая значительную деформируемость под нагрузкой. Деформируемость под нагрузкой 100 кг/см при 22 С в течение 24ч составляет 6,6%. В ряде случаев фторопласт — 4 не обеспечивает достаточную температурную стойкость (максималыгая рабочая температура
250 С). Эти недостатки в некоторой степени устранены в антифрикционном графитированном фторопласте-4 марки Ф4ГЗ, в котором содержание графита трудно распределить равномерно, что отрицательно сказывается на износостойкости материала. Кроме 1ого, деформируемость под нагрузкой оказывается в ряде случаев недопустимо высокой.
Наиболее близкой к тг>едлагаемой является наполненная фторлоновая композиция Ф4К20, выпускаемая по ТУ 6 — 05 — 1412 — 71 и представляющая собой прессованную смесь порошка фторопласта — 4 с 20 об.Я кокса литейного марки КЛ вЂ” 1. Это весьма твердый и температуростойкий материал, обладающий самой низкой хладотекучестью из всех композиций на основе фторопласта — 4. Деформируемость под нагрузкой 100 кг/см при 22 С в течение 24 ч составляет 2,9 — 3,3%. Материал является в ряде случаев незаменимым при изготовлении поршневых колец, подшипников и др, (2).
К недостаткам известной композиции следует отнести, прежде всего применительно к опорам трубопроводов, низкие виброгасящие свойства из-за высокой твердости и жесткости материала, в То время как вибрации трубопроводов являются крайне оп lcHhlMH и зачастую вызывают усталостные разрушения трубопроводов. Кроме того, при попадании на опорную
730744
30-70
3 поверхность инородных твердых тел (сварочный грат, облои, галька, песок и др.) нарушается свободное скольжение, возникают дополнительные напряжения в трубопроводе, материал графитофторопласта подвергается повышенному износу и разрушается.
Цель изобретения — повышение эффективности .гашения вибрации и снижение влияния механических загрязнений на подвижность опорных плит, 10
Указанная цель достигается тем, что композиция, состоящая из политетрафторэтилена и гра. фита, содержит кристаллический графит и политетрафторэтилен в виде стружки и порошка при следующем соотношении, вес.%:
Политетрафторэтилен в виде стружки
Политетрафторэтилен в виде порошка
20-60
Достижение указанной цели обеспечивается тем, что предлагаемая композиция представляет собой не монолитную, а слоистую и сравнительно пористую массу, состоящую из отрезков стружки, скрепленных не по всей плоскости, а лишь участками. Частицы порошка фт ропласта-.4 в смеси скрепляют отрезки стружки, заполняют поры и неровности рельефа, а частицы кристаллического графита, на оборот, предназначены для разделения слоев в стружке, чтобы она не спрессовывалась в ! сплошную твердую массу. Чешуйки графита адсорбируются на поверхности и создают как бы буферный слой, обеспечивающий скольжение слоев и их упругую осадку. Такая композиция имеет идельаную струкгуру для демпфирования колебаний. Твердые частицы и загрязнения, попадая в опору, не могут осесть и закрепиться на поверхности скольжения и тонут в материале, Как в подушке, причем поверхность этих частиц и тел обволакивается графитовым порошком, что предотвращае возрастание,рения в опоре.
Для получения предлагаемой композиции берут стружку фторопласта (отходы от механической обработки заготовок фторопласта — 4 ТУ 6 — 05 — 810 — 71), порошок фторопласта — 4
ГОСТ 10007 — 62, марки А, Б, В и порошок графита кристаллического ГОСТ 52 — 79--74.
Стружку фторопласта-4 измельчают на кусочки длиной 1-1,5 см. Измельченную стружку $0 промывают водой с порошком "Новость" до полного удаления масляных э грязнений, а затем — водой с целью полного удаления сле4 дов моющего порошка. Промытую стружку высушивают при 100 С в течение 1-.2 ч.
Порошок фторопласта — 4 размельчают пропусканием через сито 1,0 мм, графи1 просеивают через сито 0,5 мм для отделения механических примесей. Затем порошок фторопласта — 1 тщательно перемешивают с графитом и добавляют к расчетному количеству стружки фторопласта — 4, Смесь компонентов перемешивают вручную.
Взвешивают порцию 500 — 600 г смеси из расчета прессования плитки размером 200х200х7.
Готовят смеси, составы которых приведены в табл. 1, Смесь материалов распределяют ровным слоем в пресс-форму, которую затем помещают в сушильный шкаф типа СНОЛ. Подъем температуры до рабочей (340-370 С) в течение 2 — 2,5 ч. Выдержка при рабочей температуре 3 — 3,5 ч.
Нагретую пресс-форму устанавливают под пресс (используют универсальную испытательную машину УММ вЂ” 50). Прессование проводят удельным давлением 100 кг/см, По истечении 20 мин нагрузку с материала снимают и пластину композита выпрессовывают.
Полученный антифрикционный материал имеет характеристики, приведенные в табл. 2, Способность гашения вибраций предлагаемого и известного антифрикционного материала приведены в.табл. 3.
Из табл. 3 видно, что предлагаемая композиция обеспечивае меньшую амплитуду колебаний при вибрации на стенде, что в значительной степени снижает вероятность усталостных разрушений, Использование предлагаемой антифрикционной композиции позволяет полностью устранить разрушения трубопроводов по причине заклинивания опор и вибрационной усталостности.
Загрязнения и попадающие инородные предметы не вызывают существенного снижения коэффициента трения, уровень деформационных напряжений в процессе эксплуа ации не превышает нормы.
Материал дешев, так как более чем наполовину состоит из отходов механической обработки заготовок из фторопласта -4. Появляется возможность утилизации стружки, хранение которой в отвалах сопряжено со значительными затратами.
730744
Та бл ица
Сме
Содержание, вес % ном таллическии графит
30
70
10
30
40
20
60
Г,а б л и ц а
Плотность, г/см
Смесь номер
4,5
2,0
1,0
1,50
0,4
1,75
4,2
0,3
0,3
2,00
4,0
1,8
0,1
3,9
Таблица 3 азмах, Стружка фторопласта — 4 + порошок фторопласта + графит (предлагаемый) 0,10 — 0,(2
0,16
Антифрикционный
Графитопласт ф — 4К20 (известный) Коэффициен трения по стали 12Х18
Деформируемость (%) под нагрузкой
100 кг/см 24 ч т=22 С
730744
20-60
10-20
Антифрикционная композиция для опор трубопроводов, состоящая из графита и политетрафторэтилена, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности гашения вибраций и снижения влияния механических загрязнений на подвижность опорных плит, она содержит кристаллический графит и политетрафторэтилен в виде стружки и порошка при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Политетрафторэтилен в виде стружки 30-70
Составитель Л. Ягодкина
Техред Н. Ковалева Корректор,М, Шароши
Редактор А. Маковская
Заказ 1454/10
Тираж. 549 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыэий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IIHII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Политетрафторэтилен в виде порошка
Кристаллический графит
5 Источники информации, принятые во внимание при экспертибе
1. Черешкевич Л, В, и др. Фтороп.частовые подшипники, работающие без смазки, ЛДНТП, 1959 (с. 29.
2. Фторуглеродные пластики. Каталог-справочник под ред, С. Г. Малкевича, Черкассы, 1974, с. 52 — 53 (прототип).