Пара трения

 

Использование: для наземной и авиационно-космической техники. Сущность изобретения: в паре трения, содержащей выполненные из конструкционного материала детали с твердым смазочным покрытием между ними, последнее содержит, мас. поли-м-фениленизофталамид или поли-1-тетрафторэтокси-2,4-фениленизофталамид 45,0 70,0; смола эпоксидная 5,1 15,0; лак эпоксифенольный ЭП-527Х 5,1 15,4; полиэтилен низкого давления (высокой плостности) 15,3 35,8; диэтиловый эфир малеиновой кислоты 0,1 5,0. При этом одна из деталей может быть выполнена из эластомера. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению, в частности парам трения, работоспособным в наземной и авиационно- космической технике.

Известны узлы трения, детали пар трения которых выполнены из конструкционных материалов либо сочетания конструкционных материалов с эластомерами. При этом трение может осуществляться как при наличии смазки, так и без нее. Например, в пневмоцилиндрах трение осуществляется между металлической поверхностью гильзы и уплотняющими кольцами из эластомера без подачи смазочного материала в зону трения.

Применение эластомеров обуславливает наличие высокого трения в сопряжении, скручивание и неравномерный износ эластомера, дискретный контакт элементов узла, что приводит к задирам, а в итоге, к выходу из строя.

При использовании уплотнений из конструкционных износостойких материалов для повышения износостойкости рабочих поверхностей пары трения применяют традиционные технологические методы их обработки: хромирование, анодирование, бронзирование с обязательной суперфинишной обработкой. Однако работоспособность таких пар трения лимитируется наличием смазки.

Известен узел трения, содержащий элемент с рабочими поверхностями скольжения и трибополимеробразующим смазочным материалом. Однако применение этого смазочного материала в узлах трения, выполненных из конструкционных материалов с уплотнениями из эластомеров, сопровождается высоким трением и износом эластомера.

Целью изобретения является снижение трения, повышение ресурса узла трения при работе без применения смазочных материалов, исключение коррозии и фреттинг-коррозии, сокращение трудоемкости изготовления и ремонта.

Цель достигается тем, что на рабочую поверхность одной из пар трения наносится твердое смазочное покрытие при следующем соотношении компонентов, мас.

1. Поли-м-фениленизо- фталамид или поли-1- тетрафторэтокси-2,4- фениленизофталамид 45,0-70,0 2. Смола эпоксидная 5,1-15,0 3. Лак эпоксифеноль- ный ЭП-527Х 5,1-15,4 4. Полиэтилен высокой плотности 15,3-35,8 5. Диэтиловый эфир ма- леиновой кислоты 0,1-5,0, а сопрягаемая деталь (контртело) выполнена из конструкционного материала или эластомера. В последнем случае при сборке может быть использована кремнийорганическая жидкость (КОЖ) для смачивания эластомера (лучшая собираемость).

Для получения твердого смазочного покрытия (ТСП) готовят суспензию ТСП путем растворения ароматического полиамида в соответствующих растворителях и последующего смешения раствора полиамида с остальными компонентами ТСП. Суспензия наносится на рабочую поверхность одной из пар трения каким-либо известным методом (кистью, краскораспылителем и т.п.) толщиной 0,05-0,5 мм и отверждается при 200^оС в течение 25 ч.

Для приготовления суспензии используют поли-м-фениленизофталамид марок фенилон П либо С1 (ТУ 6-05-221-101-71) или фенилон С2 (ТУ 6-05-221-226-72), а в качестве фторсодержащего аналога используют продукт, разработанный институтом биоорганической химии и нефтехимии АН УССР, полученный по ТУ 88 УССР 264-73-91.

В качестве эпоксидных смол используют следующие: ЭХД (ТУ-6-05-1725-75), эпоксидиановые (ЭД-8; ЭД-16; ЭД-20, ГОСТ 10587-84): КДА (ТУ 6-05-1380-76), а также эпоксифенольный лак ЭП-527Х (ТУ-6-10-1996-85).

Антифрикционным наполнителем служат полиэтилен низкого давления (высокая плотность) по ГОСТ 16338-85 изм. 1 (возможно использование и высокомолекулярного полиэтилена марки 21504-000, который как и ПЭНД выпускается в виде порошка) и диэтиловый эфир малеиновой кислоты (ТК 6-09-4026-85).

П р и м е р. Покрытия, приготовленные из предлагаемого состава и состава по прототипу (авт. св. СССР N 1651616) наносили на внутреннюю поверхность пневмоцилиндра, изготовленного путем доработки гильзы гидроцилиндра 11.5313.0.100.000 (из гидроцилиндра демонтирован встроенный замок убранного положения штока). Рабочее давление воздуха 0,5-0,6 МПа. Ресурсные испытания пневмоцилиндра производили на стенде, состоящем из пневмоцилиндра, электропневматических клапанов, дросселей ГА-230, мультивибратора, манометра, пара-баллона, обратного клапана и фильтра тонкой очистки (16 мкм). С помощью дросселей установлен рабочий режим, обеспечивающий перекладку штока пневмоцилиндра в каждом из направлений за 1 с.

В процессе ресурсных испытаний наработано 100.000 двойных ходов штока пневмоцилиндра. Для сравнения испытывали пневмоцилиндр, не имеющий антифрикционного полимерного покрытия. Основными измеряемыми параметрами (являлись давление страгивания и износ покрытия и резины. В таблице приведены результаты испытаний.

Из таблицы видно, что использование предлагаемого изобретения при оптимальном составе покрытия резко снижает коэффициент трения (давление страгивания) в 5 раз по сравнению с существующей конструкцией (резина по хромированной стали) и в 2,5 раза по сравнению с прототипом.

Износ резины снижается более чем в 5 раз как по сравнению с трением по хромированной стали, так и по покрытию, взятому за прототип.

Формула изобретения

1. ПАРА ТРЕНИЯ, содержащая выполненные из конструкционного материала детали с твердым смазочным покрытием между ними, отличающаяся тем, что смазочное покрытие содержит, мас.

Поли-м-фениленизофталамид или поли-1-тетрафторэтокси-2,4 -фениленизофталамид 45,0 70,0 Смола эпоксидная 5,1 15,0 Лак эпоксифенольный ЭП-527Х 5,1 15,4
Полиэтилен высокой плотности 15,3 35,5
Диэтиловый эфир малеиновой кислоты 0,1 5,0
2. Пара трения по п. 1, отличающаяся тем, что одна из деталей выполнена из эластомера.

РИСУНКИ

Рисунок 1