Антифрикционный материал

Антифрикционный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >971670 s

Т (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21. 11. 80 (21) 3008580/23-05 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

Опубликовано 07.1182. Бюллетень Мо 41

Дата опубликования описания 071182 (51)M К з

В 32 В 15/08

С 08 J 5/16

F 16 С 33/12

Госунирстиеинь и комитет

СССР ио;клим изобретений и о1крьпий (5Ç) УДК 621.822..5.002.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.О. Гречко, Г.А. Данюшина, А.С. Кужаров, А.А. Кутьков и В.Н. Высочина

0 .е C(iglglf p p.

I «Р8;и,;.

1: Х ии . (, р в (71) Заявитель кьЛч0 t;

1 (54) АНТИФРИКЦИОННЬИ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области, машиностроения и может быть использовано при изготовлении материалов для узлов трения, работающих без смазки.

Известен антифрикционный материал, сформированный из слоев ткани, пропитанной расплавленным металлом при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Ткань 50-75

Расплавленный металл 25-50

В качестве расплавленного металла используют сплавы на основе олова, свинца или цинка (13. Материал при трении по стали в диапазоне нагрузок от 0,5 до 2 МПа и при наличии смазки дает, коэффициент трения 0,005-0,01.

Однако, несмотря на высокие ант.. фрикционные свойства, этот материал обладает рядом недостатков: невысокими удельными нагрузками и необходимостью использования смазки, что связано с низкой термостойкостью, обусловленной температурой плавления металлического связующего.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положитель-. нсму эффекту к предлагаемому является антифрикционный материал, содержащий слой из металла и скрепленный с ним рабочий слой из волокон политетрафторэтилена (2 1.

5 Недостатком указанного материала являются его относительно низкие антифрикционные свойства.

Цель изобретения — улучшение антифрикционных свойств материала.

10 указанная цель достигается тем, что в антифрикционном материале, содержащем слой из металла и скрепленный с ним рабочий слой из волокон политетрафторэтилена, рабочий слой дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Медь 2-7

Волокна

20 из поли— тетрафторэтилена 1-4

Пример 1. Образцы фторопластовой ткани меднят химическим методом. Формирование завершающего медного слоя проводят из кислого электролита меднения, состава, г/л:

Серная кислота 50-60

Сернокислая медь 1 80 — 200

971670

Осаждение меди осуществляют при комнатной температуре, плотности тока 1-2 а/дм1 в течение 30 мин, Металлизированную ткань (рабочий слой наносят на металлическую основу с помощью полимерного связующего 5 клей ВК-36 ) . Соотношение меди и волокна ПТФЗ в рабочем слое составляет 3:2.

Пример 2. Химическое меднение!0 фторопластовой ткани и формирование завершающего слоя осуществляют по примеру 1. Время осаждения электрохимической меди составляет 40 мин. Нанесение металлизированной ткани (рабочего слоя ) на металлическую основу осуществляют по примеру 1.

Соотношение меди и волокон ПТФЭ в рабочем слое составляет 7:4.

Свойства

Примеры (1

1 2

Прототип

Коэффициент трения при Р = 10 МПа, V = 0,03 мс "

0,04

0,03

0,05

0,011

Коэффициент трения при Р д = 30 МПа, V = 0,03 мс-"

0,024

Неработоспособен

0,04

0,03

0,04

Коэффициент трения при Р.ц = 120 МПа, — 0,03 мс "

0,03

0,03

О, 04 Разрушается

Коэффициент трения при Р д — — 200 МНа, 0,03 мс-"

0,03

0,03

Иентенсивность износа при р 2 3A

0,9-10

5,4 106

0,1 ..10

0,06 -10

Коэффициент трения при P — — 10,0 МПа, V = 3 м/с

0,11

0,1 ках 120 МПа. Аналогичный эффект обнаруживается и при высоких скоростях скольжения, так например, предлагаемый материал работает без смазки при скоростях, превышающих 3 м/с, в то время как известная композиция в этих условиях неработоспособна. бО Таким образом, предлагаемый материал превосходит прототип по всем триботехническим параметрам.

Закрепление материала на металлическом основании может быть осуществлено различными способами, например, Как видно из данных, приведенных в таблице, коэффициент трения предлай.аемого материала стабилен во всем нагрузочном диапазоне и составляет

0,03 — 0,05, в то время как аналогичные значения коэффициента трения для известного материала в диапазоне нагрузок 10 МПа соответственно равны

0,09-0,11.

Несущая способность также выше, чем у прототипа и составляет более

200 МПа в то время как известная композиция разрушается при нагрузПример 3. Химическое меднение фторопластовой ткани и формирование завершающего слоя осуществляют по примеру 1. Время осаждения электрохимической меди составляет 50 мин.

Нанесение металлизированной ткани (рабочего слоя) на металлическую основу осуществляют по примеру 1. Соотношение меди и волокон ПТФЭ в рабочем слое составляет 2:1.

Испытания образцов проводят на торцовой машине трения при скорости относительного скольжения 0,003 и

3 м/с в диапазоне нагрузок от 10 до

200 МПа. В качестве материала контртела используют сталь 45, закаленную до твердости HPC 48-52 и шероховатостью Ра=0,25 МКМ.

Результаты испытаний приведены в таблице.

0,04 Неработоспособен

0,12 Неработоспособен

971670

Составитель Л. Ягодкина

Техред.Ж.Кастелевич Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Коляда

Заказ 8830/28 Тираж 475 Подписное.

ВНИППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал FIIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 полимерным связующим, сваркой, пайкой и т. д.

Предполагаемая экономическая эффективность от применения предлагаемого материала состоит в возможности значительного уменьшения габаритов узла трения, а, следовательно, и его металлоемкости, исключении смазки из узлов трения при скоростях, превышающих 1 м/с, а также связанных с ней эксплуатационных расходов.

Стабильные антифрикционные характеристики во всем нагрузочном диапазоне сделают применение подобного материала особенно эффективным в узлах трения систем управления.

Формула изобретения

Антифрикционный материал, содержащий слой из металла и скрепленный с ним рабочий слой из волокон политетрафторэтилена, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения антифрикционных свойств матерна ла, его рабочий слой дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Медь 2-7

Волокна из поли—

10 тетрафторэтилена 1-4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 435388, кл. F 16 С 33/26, 1972.

2. Патент США Р 3909087, кл. 308-238, опублик. 1975 (прототип).