Вкладыш подшипника скольжения

 

Изобретение,относится к машиностроению, в частности к самосмазывающимся узлам трения. Цель изобретения -снижение коэффициента трения, повышение износостойкости и прочности вклёдыша. Вкладыш подшипника скольжения из композиционного материала включает отвержденпое связующее и тканый наполнитель с лицевым слоем из антифрикционного материала, например политетрафторэтилена, и изнаночным слоем из фрикционного материала, например стеклоткани. Между ними размещен промежуточный слой, содержащий нити .из органических гидрофильных (аримидных. винольных, СВМ и хлопчатобумажных) волокон, соединенный нитями с лит цевым слоем. Лицевой и/или промежуточный слой содержит группы нитей различной линейной плотности. Расположение групп нитей с повышенной и пониженной линейной плотностью в лицевом и промежуточном слоях могут совпадать. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 16 С 33/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1, 2

К АВТ()РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783878/27 (22) 05.02,90 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (7Ц Тбилисский опытно-экспериментальный завод металлоконструкций и ремонта дорожной техники и Научно-технический кооператив "Кофлот" (72) А. Д. Ковалев, О. M. Киселев, А. В. Лолуа, Е. А. Егорова, А. Г. Зйрамджян, А. Ю. Егоров и В. Г. Джебирашвили (53) 621.822.5(088.8) (56) Патент США N. 4107381, кл. В 32 В 1/08, 1978. (54) ВКЛАДЫШ ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение. относится к машиностроению, в частности к самосмазывающимся узлам трения. Цель изобретения — снижение коэффициента трения, повышение изнасо Изобретение относится к самосмазыва-. ющимся узлам трения, преимущественно к вкладышам подшипников скольжения, и может быть использовано при изготовлении вкладышей подшипников скольжения арматуры общепромышленного назначения.

Известны двухслойные антифрикционные материалы для вкладышей подшипников скольжения, содержащие в лицевом (рабочем) слое антифрикционный, а в изнаночном — фрикционный материалы.

Известны вкладыши подшипников скольжения, выполненные из двухслойной комбинированной ткани, состоящей из слоя стеклоткани и слоя ткани из фторопласта.

Известны также вкладыши подшипников скольжения из слоя ткани из политет-, „„ЯЛ„„1709136 А1 стойкости и прочности вкладыша. Вкладыш подшипника скольжения иэ композиционного материала включает отвержденное связующее и тканый наполнитель с лицевым слоем из антифрикционного материала, например политетрафторэтилена, иизнаночным слоем из фрикционного материала, например стеклоткани. Между ними размещен промежуточный слой,. содержащий нити,из органических гидрофильных (аримидных, винольных, СВМ и хлопчатобумажных) волокон, соединенный нитями с ли-, цевым слоем. Лицевой и/или промежуточный слой содержит группы нитей различной линейной плотности. Расположение групп нитей с повышенной и пониженной линейной плотностью в лицевом и промежуточном слоях могут совпадать. 6 з.п, ф-лы, 1 табл., 1 ил. рафторэтилена и нескольких последующих слоев ткани из стекловолокна или стекложгута.

Недостатком таких вкладышей является возможность контакта абразивного материала (стеклоткани)с контртелом при большом давлении и/или значительном износе политетрафторэтиленовых нитей лицевого слоя. В результате происходит повышение коэффициента. трения и износа трущихся поверхностей. Недостатком таких вкладышей является также ненадежное соединение антифрикционного слоя. с отвержденным связующим и, следовательно, через него — со стеклотканью, так как антифрикционные материалы, например

ПТФЗ, обладают низкой адгезией по отношению к эпоксидным связующим.

1709136

30 волокна проявляют свойства не абраэивно- 35 тельном износе лицевого слоя и при 40 . больших давлениях не происходит абразивного изнашивания поверхности конФртела.

Цель изобретения.— повышение износостойкости вкладыша подшипника, снижение коэффициента. трения и повышение надежности соединения антифрикционного слоя со связующим и через него — со стеклотканью.

Сущность изобретения состоит в том, что во вкладыше подшипника иэ композиционного материала, включающем пропитанный отвержденным связующим материал и наполнитель с лицевым слоем, содержащим преимущественно нити из антифрикционного материала, например Аолитетрафторэтилена, и изнаночным слоем, содержащим преимущественно нити из фрикционного материала, например стекловолокна, между лицевым и изнаночным (или промежуточным) слоями расположен слой, содержащий преимущественно нити из органических гидрофильных волокон, обладающих высокоадгезионными свойствами по отношению к связующему и не имеющих абразивных свойств, причем промежуточный слой ткани соединен с лицевым слоем.

Во вкладышах подшипников нити из органических гидрофильных волокон тканого переплетения, соединенные с лицевым слоем и расположенные между ним и фрикционным слоем, раньше не использовались.

При других вкладышах использовались прочностные свойства органических волокон. В данном вкладыше подшипника скольжения органические гидрофильные сти. предотвращают контакт с контртелом, волокон,. имеющих абразивные свойства.

Благодаря этому повышается износостойкость материала, так как даже при незначиИз-эа отсутствия контакта фрикционного материала последующих слоев с поверхностью контртела не снижается коэффициент трения. Кроме того, органические гидрофильные волокна, обладая высокоадгезионными свойствами ПО отношению к связующему, например эпоксидному, повышают надежность соединения лицевого слоя (с которым слой из органических гидрофильных волокон соединен тканым переплетением) со слоями стеклоткани (с которыми слой из органических гидрофильных волокон соединен через отверженное связующее).

В качестве органических гидрофильных нитей промежуточного слоя могут быть использованы аримидные, винольные, хлопчатобумажные нити или нити иэ

20 гетероциклического полиамида (сверхвысокомодульные-CBM).

Лицевой слой и/или слой из органических гидрофильных волокон может содержать группы нитей разной линейной плотности. Известно выполнение лицевого и/или изнаночного слоев из групп нитей, различной линейной плотности в двухслой- . ной антифрикционной ткани. Однако в двухслойной антифрикционной ткани, не соединенной с помощью связующего со слоями стеклоткани, выполнение лицевого и/или изнаночного слоев из групп нитей с различной линейной плотностью проявляет другие свойства — снижает коэффициент трения при небольших нагрузках. Выполнение лицевого слоя и/или слоя гидрофильных органических волокон из групп нитей с различной линейкой плотностью в трехслойном и более вкладыше подшипника скольжения из композиционного материала проявляет новое свойство. В частях ткани, содержащих нити с меньшей линейной плотностью. образуются пустоты, в которые проникает больше связующего. После отверждения образуется неровный слой связующего лежду слоем нитей из органических гидрофильных волокон и последующим слоем из стеклоткани. Этот слой более прочно соединяет антифрикционный слой со стеклотканью благодаря большей поверхности .сцепления, а при усилиях, качательных к поверхности слоев, — благодаря также работе на срез выступов связующего, внедрившегося в промежуточный и антифрикционный слои. Под термином "гидро.фильные волокна" подразумеваются волокна, обладающие свойством лиофильности по отношению к веществам, входящим в состав связующего, а также проявляющие высокоадгеэионные свойства по отношению к связующему, Расположение групп нитей с повышенной и, соответственно, пониженной линейной плотностью в слое антифрикционных нитей и в слое из органических гидрофильных нитей может совпадать.

Такое совйадение расположения групп нитей с повышенной и пониженной линейной плотностью в двух смежных слоях — в слое антифрикционных нитей и в слое иэ органических гидрофильных нитей — усиливает создаваемый ими эффект.

На чертеже изображена часть поперечного сечения вкладыша подшипника скольжения иэ антифрикционного композиционного материала.

В соответствии с изобретением вкла- дыш подшипника скольжения из антифрикционного композиционного материала

1709136

20

40 дают

55 тобумажные волокна. включает слой 1 антрифрикционных, например политетрафторэтиленовых, нитей; один или несколько слоев 2 органических гидрофильных, например, аримидных, винольных, хлопчатобумажных, нитеи из гетероциклического полиамида (сверхвысокомодульные-СВМ), один,или несколько слоев стеклоткани 3. Слой 1 антифрикционных нитей может быть текстильно соединен со слоем 2 органических гидрофильных нитей. В контакте с контртелом 4 находится слой 1 антифрикционных, например политетрафторэтиленовых, нитей.

Слой 1 антифрикционных нитей выполнен из чередующихся групп нитей 5 с повы. шенной линейной плотностью и групп нитей 6 с пониженной линейной плотностью; Слой 2 органических гидрофильных нитей может быть также выполнен из чередующихся групп нитей 7 с повышенной линейной плотностью и групп нитей 8 с пониженной линейной плотностью.

Группы нитей 5 с повышенной линейной плотностью в слое 1 антифрикционных нитей и нитей 7 с повышенной линейкой плотностью в слое 2 органических гидрофильных нитей и, соответственно, группы нитей 6 с пониженной линейной плотностью в слое 1 антифрикционных нитей и нитей 8 с пониженной линейной плотностью в слое 2 могут совпадать.

Все слои 1 — 3 скреплены отвержденным связующим 9, например эпоксидным.

Антифрикционный композиционный материал работает следующим образом.

При большом давлении на слой 1 антифрикционных нитей они деформируются, а при длительной работе изнашиваются. При значительной деформации и/или изнашивании слоя 1 антифрикционных нитей прилегающий к нему слой 2 органических гидрофильных нитей может войти в контакт с контртелом 4, но благодаря отсутствию абразивных свойств слоя 2 органических гидрофильных нитей коэффициент трения не. повышается и трущиеся поверхности меньше изнашиваются. Слой 3 стеклоткани с абразивными свойствами не входит в контакт с контртелом 4.

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в снижении износа трущихся сопряженных поверхностей и предотвращении повышения коэффициента трения при длительной работе. Изобретение позволяет заменить бронзовые и металлофторопластовые вкладыши подшипников скольжения, работающих в условиях малых скоростей скольжения, но при больших нагрузках, и в химических агрессивных средах, например при значительном содержании сероводорода (до 75 ), Замена металлофторопластовых вкладышей подшипников скольжения на вкладыши предлагаемого антифрикционного материала дает экономию 163000 руб. в год.

Ожидаемый экономический эффект при максимальном использовании предлагаемого решения в народном хозяйстве составит более 1 млн. руб. в год.

Формула изобретения

1. Вкладыш подшипника скольжения иэ композиционного материала, включающий отвержденное связующее и тканый наполнитель с лицевым слоем, содержащим нити из антифрикционного материала, и с изнаночным слоем, содержащим нити из фрикционного материала, например стеклонити, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, снижения коэффициента трения и повышения прочности вкладыша, между лицевым слоем и изнаночным слоем расположен по крайней мере один слой, содержащий нити из органических гидрофильных волокон, соединенный нитями иэ антифрикционного материала с лицевым слоем.

2. Вкладыш по и. 1, отличающийся тем, что лицевой и/или слой из органических гидрофильных волокоН содержит группы нитей различной линейной плотности.

3. Вкладыш no n. 2, от л и ч в ю шийся тем, что расположения групп нитей с повышенной и пониженной линейной плотностью в лицевом слое и в слое из органических гидрофильных волокон совпа4. Вкладыш по пп. 1-3, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве органических гидрофильных волокон применены арамидные волокна.

5. Вкладыш по пп. 1-3, q т л и ч а юшийся тем, что в качестве органических гидрофильных волокон применены волокна из гетероциклического полиамида.

6,Вкладышпопп.1 — 3, отличаюшийся тем, что в качестве органических гидрофильных волокон применены винольные волокна..

7, Вкладыш по п. 1-.3, о т л и ч а ющ и.й с я тем, что в качестве органических гидрофильных волокон применены хлопча1709136, домне р

Состав вкладьвга и свойства

5 дмтифрикциомний слей птфэ 604

Х/б 402 птфэ 902

Вммол !02

ПТФЭ 808

СВН 202

ПТФЭ 608

Аримид 408

Стеклоткань Стеклоткань. Слой:стекпз- Стекпзткань ткань,СВН

Фрмкционмий слой Стеююткань

Х/б

СВН

Винол

Эпэкснфенольwe ЭНФБ

Эпоксидное

ЭДТ-10

Эпокснфемольное ЭНФБ, Эпоксидное этд"10

Зпоксифенольное ЭНФБ

Связупцее

Нозефнцнент трения

Диапазон рабоией температуре, аС

Несуцая способность, Нйа

t20

60040о

600

300

500

Докустимая кратко: вреиенная, скорость сколькеник, и/с 8

2 0,3

О 3

Составитель А, Ковалев

Редактор М.Петрова Текред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 417. Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101,Слой из орсанимеских гидрофильних волокон

0,04-0,07

От -240 до +250

0,03-0,08

От -190 до +150

0 018-0 03

От "!80 до +250

Каялом 802

Х/Е 202

С те квот кама

0,08-o,tl

От 15 до +40

0,03-0,05

От -120 до +150

0,01-0 ° 03

От -190 до +150