Антифрикционный материал

 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к материалам технического назначения, обладающим антифрикционными свойствами, предназначенными для использования в узлах трения механизмов и мышц, которые работают без смазки, а также в агрессивной среде, и позволяет повысить износостойкость антифрикционного материала. Лицевая сторона антифрикционного материала выполнена из политетрафторэтиленовых нитей и связана прижимным утком через 3-5 нитей основы с изнаночной стороной, кромки имеют толщину, на 30-50% меньшую толщины материала, а соотношение плотностей застила основных нитей к уточным лицевой стороны составляет (1,75-2,25):1, при массовом соотношении политетрафторэтиленовых нитей и нитей изнаночной стороны (65-75):(35-25)%, в качестве основы изнаночной стороны применены высокомодульные теплостойкие нити на основе гетероциклического полимера, а нити лицевой стороны состоят из 2-6 сложений комплексных нитей. 2 з.п.ф-лы, 4 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 D 03 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452233/30-12 (22) 01.07.88 (46) 07.09.90, Бюл. ¹ ЗЗ (71) 8сесоюэный научно-исследовательский институт текстильно-галантерейной Ilpoмышленности, (72) И.С. Кернасовский (53) 677.066(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 907094, кл, D 03 D 15/00, 1982. (54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к материалам технического назначения, обладающим антифрикционн ыми свойствами, предназна- ченными для использования в узлах трения механизмов и мышц, которые работают без смазки. а также в агрессивной среде,,и поИзобретение относится к текстильной промышленности, в частности к материалам технического назначения, обладающим антифрикционными свойствами, предназначенным для использования в узлах трения механизмов и машин, которые работают без смазки, а также в агрессивной среде.

Цель изобретения — повышение износостойкости антифрикционного материала.

На фиг, 1 показан антифрикционный материал, общий вид; на фиг,2-4 то же, поперечные срезы.

Материал (фиг. 1) содержит лицевую сторону А, основа 1 которой выполнена из политетрафторзтиленовых нитей (ПТФЭ).

Изнаночная сторона Б имеет основу 3 из высокомодульных теплостойких нитей, Ни. ти 2 утка изготовлены также из ПТФЭ и соединяют лицевую и изнаночную стороны.,, Ы „1590495 Al зволяет повысить износостойкость з,тифрикционного материала. Антифрикцио ный материал, лицевая сторона которого выполнена из политетрафторзтиленовь х нитей и связанная прижимнымуткомч,.рез

3-5 нитей основы с изнаночной стороной, кромки имеют толщину, на 30 — 50 g мсньшую толщины материала, а соотношение плотностей застила основных нитей к уточным лицевой стороны составляет (1,752,25):1, .при массовом соотношении политетрафторзтиленовых нитей и Hêòåé изнаночной стороны (65 — 75);(35-25) g. в качестве основы изнаночной стороны применены высокомодульные теплостой ие нити на основе гетероциклического пол ;мера, а нити лицевой стороны состоят из "— 6 сложений комплексных нитей, 2 з,п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Лицевая сторона должна иметь минимально возможный коэффициент трения, изнаночная — максимальную адгезию к несущему материалу узла трения. Кромка обеих сторон выполнена из нити ПТФЭ, Повышение износостойкости антифрикционного материала обеспечивается за счет Gfo структуры, На фиг. 2 — 4 и редста ален ы по пер ечн ые срезы материала полутораслойных переплетений на базе саржи 2/1 1/2, 3/1 1/3 и атласа 5/2 3/5 соответственно, причем нити лицевой стороны 1, утка 2 и края 4 выполнены из ПТФЭ, а изнаночная сторона — из высокомодульных нитей 3.

Нить 2 утка может соединять (фиг. 2) три ткацких нитей, в том числе дзе нити лицевой стороны и одну изнаночной, может соединять четыре ткацких нитей (фиг, 3), в ".".. : числе три нити лицевой стороны 1 и о„ иу

1590495 нить изнаночной 3, а может соединять пять ткацких нитей (фиг, 4), в том числе четыре нити лицевой стороны 1 и одну изнаночную 3.

Каждая сторона материала образована нитями постоянной линейной плотности.

Для лицевой стороны основы применяются

ПТФЭ нити линейной плотности 33,3 текс, а для изнаночной стороны — нити 29 и 58,8 текс. На основе структурных особенностей и видов сырья лицевой и изнаночной сторон разработаны варианты материала, тлпа лент шириной 10 — 60 мм. Соотношение плотностей застила нитями основы и утка лицевой (антифрикционной) стороны составляет (1,5-2,5):1, а массовое соотношение нитей

ПТФЭ лицевой к нитям изнаночной стороны (59-81):(41 — 19) /а.

Материал с соотношением плотностей застила основных нитей к уточным лицевой стороны, составляющим (1,75-2,25);1 при массовом соотношении ПТФЭ нитей к нитям изнаночной стороны (65 — 75):(35 — 25) j>, обладает хорошим равномерным застилом с обеих сторон без признаков проникновения нитей одной стороны на другую сторону. Изменение соотношения массового содержания одной из систем нитей в пределах 5;/ от верхнего и нижнего пределов приводит к нарушениям структурной целостности обеих сторон, выразившимся в проникновении нитей одной стороны в другую.

При уменьшении содержания нитей на лицевой стороне кити изнаночной стороны проникают. на ее сторону, а при увеличении содержания нитей лицевой стороны последние проникают HB поверхность изнаночной стороны. Материал с явными нарушениями лицевой или изнаночной сторон снижает зксплуатационные свойства изделия. В первом случае происходит быстрое перетирание выступающих нитей изнаночной стороны. а во вотором снижается прочность адгезии к несущему материалу. Нити изнаночной стороны, используемые в предлагаемом материале на основе гетероциклического полимера, обеспечивают лучшие упругие и динамические характеристики антифрикцианного изделия, которое изготовлена на основе предлагаемого материала. Высокая упругость матерлала обеспечивается за счет использования нигей в изнаночной стороне с модулем 10000-13000 кг/мм по сравнению с известным материалом, нити которого лмеют модуль 100 — 200 кг/мм . Так, при испытаниях антифрикционный вкладыш на основе предлагаемого материала при толщине вкладыша

0,8 <») имеет усадку 0,1 мм при многократном приложении чагрузки 1,5-4,0 кгlмм, в то же

2 время вкладыш из ткани по структуре известных матерлалов имеет усадку О„â€” 0,5 мм, что

45 объясняется высокой плотностью, структурными связями слоев и материалов изнаночной стороны предлагаемого материала, В табл. 1 приведены основные параметры вариантов изготовления (заправок) антифрикционного материала типа ленты, В варианте 1 износостойкость лицевой стороны меньше из-за выхода на нее нитей изнаночной стороны с низким сопоотивлением износу, Вариант 1 непригоден для создания износостойкого изделия, Варианты 2 — 4 лзготовления материала обеспечивают получение ров;.аго застила каждой стороны и повышают лзносостойкость изделия, При изготовлении материала по варианту 5 нити лицевой стороны проникают в изнаночную сторону, что ведет к ухудшени;:.: адгезии к основному материалу узла трения, Вариант 5 нельзя применять для создания износостайкого антифрикцлонного изделия.

Таким образом, лучшими являются изделия, полученные по вариантам 2 — 4.

Соединение лицевой и изнаночной сторон осуществляют нитями утка, выполненными ПТФЭ нитями в полутораслойном переплетении; типа на основе саржи 2/1 Х

X1/2, 3/1 1/3, 4/1 1/4.; атластных переплетений 5/2 3/5, 5/3 2/5, неправильного

4-нитного атласа и т.д.

Приведенные переплетения позволяют получить ровный застил нитями лицевой и изнаночной сторон, осуществить плотное соединение сторон уткам, обеспечить заполняемасть утка в пределах 40 — 60 /0 нитей лицевой стороны, что обеспечивает равномерный износ поверхности трения изделия при том >ке числе циклов (0,08 — 0,1 мм).

Применение переплетения с перевязкой утка более 5 нитей на базе таких как саржа

5/1 1/5, 6/ 1 1/6 и так далее полутораслойного переплетения приводит к получению удлиненных перекрытий (2,5 — 3,5 мм), стороны рыхлые и за счет нитей изнаночной стороны они проникают на антифрикционную {лицевую) сторону, Износостойкость изделия получают меньше (0,3 — 0,5 мм), Материал с переплетениями саржи 2/1Х

X1/2, 3/1 1/3 и 4/1 1/4 и атласа /5/3 2/5, неправлльного 4-нитного атласа имеет аучшие характеристики по сравнению с другими.

Ткацкая нить лицевой стороны Д состоит из 2 — 6 комплексных нител, а нити изнаночного слоя Б — 1-4 нитей. Уток, переходя из поверхности в поверхность через 3 — 5 нитей, обеспечивает надежное соединение нитей основы обеих поверхностей, группируя их вместе.

1590495

Вслучае,,когда ткацкую нить составляет ° одна комплексная нить, она в процессе формирования материала (например, ленты) на ткацком станке ворсится, лохматится. Последнее отрицательно влияет на износостойкость изде- 5 лия (0,5-0,7 мм). Когда ткацкая нить состоит из

2-6 комплексных нитей, она обладает хорошей перерабатывающей способностью, сохраняет свои свойства при переработке и обеспечивает равномерный гладкий застил. При этом дости- 10 гается удовлетворительная износостойкость изделия (0,1 мм).

С дальнейшим повышением количества комплексных нитей в ткацкой нити наруша/ ется ее компактность, ее плохо перераба- 15 тывать. Износостойкость поверхности трения в изделии возрастает и составляет

0,25 — 0,30 мм, Влияние соотношения плотностей застила основных нитей к уточным лицевой 20 стороны и числа сложений нитей в ее нитях охарактеризовано в табл. 2.

При выработке материала с полным застилом одного вида сырья на боковых сторонах имеет место волнистость, зазубрины. 25

Это недопустимо, так как края при формировании изделия трения плохо состыковывать и на поверхность трения проникает клеевой состав. Формирование изделия внахлест ведет к появлению увеличенной 30 толщины спирали — места соединения, Для устранения указанных недостатков в предлагаемом материале кромки выполнены шириной 1-2 мм из ПТФЭ нитей с толщиной меньше на 30-507 толщины срединного сечения материала, что обеспечивает получение антифрикционных элементов постоянной толщины в поперечном сечении.

Формула изобретения

1, Антифрикционный материал, имеющий лицевую сторону, выполненную иэ политетрафторэтиленовых нитей основы и утка, соединенную нитями прижимного утка с изнаночной стороной, о т л и ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью првышения иэносостойкости, лицевая и изнаночные стороны связаны прижимным утком через 3-5 нитей основы, кромки имеют толщину на 30 — 507ь меньшую толщины материала, а соотношение плотностей застила основных нитей к уточным лицевой стороны составляет (1,75—

2,25):1 при массовом соотношении политетрафторэтиленовых нитей и нитей изнаночной стороны (65 — 75):(35 — 25)7„при этом в качестве основы изнаночной стороны применены высокомодульные теплостойкие нити.

2. Материал по и, 1, отли ча ющи йс я тем, что нити лицевой стороны состоят из 2 — 6 сложений комплексных нитей.

3. Материал no n. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве высокомодульных теплостойких нитей используют нити на основе гетероциклического полимера.

Ф

Е

Ф

Q с

С9! о и о

Я ъ

ID о о о!

О ОО

X V

CQ

X а (") Ф ; т в о !!!!в

HС"ЭСЧт о а а cQ

Ф о,а

О с и

LA CD ID cсоФ Гф!

v z о о

X о = с

О т

I»

О о

О о

1»

v !

S о

2 о"

X а .

tn CD Г) О. W ID

С" СЧ СЧ х о !! оооо Ф Ф Ф Ф ! о оo

Z u

CQ х а

C!I CQ т

CQ х о

О. оооо

СЧ СЧ СЧ СЧ а cQ

Ф о О.,, о и оооо

„,, о о

С9 0) 0) 0) ееее

I- I— - 1- Iсссс

Я е

lc! у о о ! и х а щ CQ ; Z

Ф в а е о

mx о

О. а щ

СЮ

Ф о

С1 о

c v

0ЪР) ЯA ееее о -. - CCCÑ:

C о

u gm

Ф Е о и и

Ф

Б х

Х

С1

Ф о

< CC:

О о и

Q) о

o v

О и

С0

Iо с с !

Я

Ф и т о»

I»

v o о и о

Е а х с о

CQ

С9

1590495

Ф о

Q з т у О m..с О

x hC о С О S. Фи

oXvSS х о Ф

О О.

m О тс i Z m

Ял ф ю

S О О ОOХ Ф ац

SoImQIo

Zèõat х (» с

О.Б

Ш с

S

Iu -.

CQ Ф

Л (s o

Х

X с х

° CQ О

m ао х

mom о о

С1 х о

CQ о,х

C!I О о щ с Ф

С

О и S х с

a S

ФЗ

IO X о а

ОхХ

mmo с

I- C!I

Z CQ S

С5 х -о х - о и cL о « ах и а !к оФО

Z Ф Z и хсо аи 5:

Ф с; осх с<о х а"

2 .- Iа Ф,о

Щ са и о

5 I- ФФ

1590495

Таблица 2

Износостойкость (усадка), мм

Заключение

0,5-0,7

1,75;1

2,0:1

2,25:1

Соотношение плотностей нитей основы

ПТФЭ и тка

Число комплексных нитей

ПТФЭ в ткацкой

4

1

4

1

4

0,12

0,8

0,11

0,3

0,4-0,6

0,10

0,08

0,10

0,3

0,4-0,6

0,10

0,08

0,10

0,35

Плохая износостойкость, недолговечность

Износостойкость нормальная,могут быть использованы

Плохая износостойкость, недолговечность

То же

Износостойкость нормальная, могут быть использованы

Плохая износостойкость, недолговечность

То же

Износостойкость нормальная, могут быть использованы

Плохая износостойкость, недолговечность

1590495

l0

8

6

9

1

2 5

7 IZZ ЗЛФЛ 5Х 1Х 27 5112 Ц2 7

2 3 Ф с /

Составитель Н.Чумичева

Редактор И.Дербак Техред М, Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 2613 Тираж 371 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, ужгород, ул.Гагарина, 101