ПОЛУПАРА СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК B27B3/10 

Описание патента на изобретение RU2143969C1

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях узлов трения различных машин и механизмов, где по условиям эксплуатации трудно обеспечить постоянную смазку трущихся поверхностей, в частности в лесопильных рамах, поворотных механизмах и других парах скольжения.

Известны опоры скольжения, выполненные в виде текстолитовых ползунов, в направляющих рам имеются отверстия для подачи смазки. Такие опоры используют в лесопильных рамах, где обилие опилок, однако, приводит к забиванию смазочных отверстий и, как следствие, к работе опоры в режиме сухого трения, приводящей к ее перегреву и даже возгоранию.

Известны также полупары скольжения, выполненные в виде многослойного ползуна с основанием из стеклопластика, на котором последовательно расположены неподвижно соединенные с ним слой фрикционного материала и поверхностный слой антифрикционного самосмазывающегося материала, образующий контактный массив /1/. Расположенный между основанием и контактным массивом слой фрикционного материала выполнен из асбестовых волокон на термореактивном связующем. По замыслу этот слой предназначен для демпфирования, однако его наличие зачастую (при износе поверхностного антифрикционного массива) приводит к аварийным ситуациям, так как ползун при этом превращается в тормозную колодку, разрушающую контактирующие с нею поверхности металлических полупар.

Слой фрикционных волокон предназначен для демпфирования ударных нагрузок, действующих на контактный поверхностный массив, который выполнен из высокомодульных волокон (на основе ПАН-волокна), создающих в силу своей высокой жесткости большие внутренние напряжения, способные привести к нарушению целостности контактного поверхностного массива.

Выполнение поверхностного контактного массива из углеродных волокон на основе ПАН-волокна повышает коэффициент трения полупары скольжения и, как следствие, приводит к возрастанию температуры в зоне контакта пар скольжения. Это катастрофически увеличивает износ поверхностного контактного массива и приводит к резкому снижению ресурса работы пары скольжения. В условиях же лесопильного производства это создает высокую пожароопасность.

В основу предлагаемого изобретения положена задача увеличения ресурса безаварийной работы пары скольжения в условиях эпизодической смазки и запыленности окружающей среды.

Решение поставленной задачи в полупаре скольжения, содержащей выполненные на термореактивном связующем основание из материала с волокнистым наполнителем и соединенный с основанием поверхностный контактный массив из волокнистого углеродного антифрикционного наполнителя, обеспечивается тем, что волокнистый углеродный наполнитель в контактном поверхностном массиве выполнен на основе вискозы, при этом основание пары скольжения в качестве наполнителя содержит волокнистый или/и порошковый материал с антифрикционными свойствами.

При этом углеродный волокнистый наполнитель в контактном массиве может содержаться в виде штапельных жгутов, или тканного материала, в виде штапельных жгутов с добавкой порошкового углеродного наполнителя, а сам порошковый углеродный наполнитель в контактном массиве может представлять собой твердую смазку.

Выполнение углеродного волокнистого наполнителя контактного поверхностного массива на основе вискозы по сравнению с вариантом выполнения его на основе ПАН-волокна способствует существенному снижению коэффициента трения, а следовательно, и температуры в зоне контакта поверхностного массива с ответной полупарой. Кроме этого, контактный массив с углеродными волокнами на основе вискозы обладает меньшей жесткостью, исключает появление внутренних напряжений и обладает высокой устойчивостью к ударным нагрузкам. Это позволяет отказаться от промежуточного демпфирующегося слоя из фрикционного материала, создающего опасность.

Все перечисленные качества контактного поверхностного массива с углеродным волокнистым наполнителем на основе вискозы существенно увеличивают ресурс работы полупары скольжения.

Выполнение основания пары скольжения с наполнителем, обладающим антифрикционными свойствами, исключает появление аварийной ситуации даже при полном износе контактного поверхностного массива, так как разница в коэффициентах трения контактного поверхностного массива и материала основания в этом случае не так велика, как между антифрикционным и фрикционным материалами.

Полупара скольжения содержит основание в виде слоя из антифрикционного материала, выполненного на основе термореактивного связующего с волокнистым или/и порошкообразным наполнителем, обладающим антифрикционными свойствами. В качестве такого наполнителя могут использоваться как синтетические, так и вискозные волокна, или смесь таких волокон, а также тканные материалы, трикотажные, древесная крошка, опилки и другие антифрикционные материалы. Кроме этого, полупара скольжения содержит контактный поверхностный массив из антифрикционного волокнистого углеродного материала на основе вискозы на термореактивном связующем, соединенный с основанием в единый монолит за счет общего для них термореактивного связующего и образования при горячем прессовании единой матрицы (трехмерной сетчатой структуры). В качестве порошкообразного наполнителя поверхностный контактный массив может содержать дополнительно твердую смазку.

Полупару изготавливают следующим образом.

Приготавливают смесь связующего и наполнителя для формования основания и закладывают полученную массу в разогретую пресс-форму. Отдельно на термореактивном связующем приготавливают смесь связующего и наполнителя для поверхностного массива и закладывают ее в пресс-форму на массу основания. Заложенную в пресс-форму массу подвергают воздействию давления 150-800 кг/см2 (характерному для термореактивных связующих) и температуре от 120 до 200oC. Проводят выдержку (в зависимости от массы изделия) и распрессовывают изделие.

В случае выполнения полупары с двумя рабочими контактными массивами первой в пресс-форму закладывают массу для контактного массива, затем - массу основания и массу второго контактного массива.

Возможно несколько вариантов реализации процесса в зависимости от конкретных условий (толщины изделия, объема массы, толщины контактных массивов, возможной мехобработки). Один из возможных вариантов приводится ниже.

Пример. Взяли 430 г приготовленной массы для основания, состоящей из 50% целлюлозного наполнителя и 50% термореактивного связующего. Пресс-форму предварительно разогрели до 160oC и приготовленную массу заложили в пресс-форму (в один или несколько приемов с подпрессовкой). Сверху в пресс-форму вложили приготовленную массу для поверхностного массива в количестве 100 г и произвели формование подогретым пуансоном при удельном давлении в 50 МПа при температуре 160oC. При этом в качестве связующего для основания и для поверхностного контактного массива использовали жидкую фенолформальдегидную смолу. Выдерживали массу в пресс-форме под заданным давлением и температуре 25 мин. После распрессовки получили полупару скольжения, обладающую следующими свойствами:
плотность, г/см3 - 1,40
прочность при сжатии, МПа - 145
коэффициент трения (при удельном давлении 1 МПа и линейной скорости 0,5 м/с) - 0,2
температура в зоне контакта, oC - 52
скорость изнашивания, мкм/ч - 2,257
Сравнение полученных результатов со свойствами пары скольжения, имеющей (при тех же условиях формования) поверхностный контактный массив с углеродным наполнителем на основе ПАН-волокна показало, что
плотность, г/см3 - 1,45
прочность при сжатии, МПа - 130
коэффициент трения - 1,098
температура в зоне контакта, oC - 230
скорость изнашивания, мкм/ч - 6,039
Если полупара скольжения будет получена другим, не описанным выше способом, то не будет получено монолитного изделия, что в процессе эксплуатации приведет к его разрушению.

Изложенное показывает, что совокупность приведенных в формуле изобретения существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи в полном соответствии с формулой изобретения.

При использовании такой полупары скольжения в пилораме в качестве ползуна пильной рамки при 2-сменной работе обеспечит ресурс безаварийной работы не менее 2 лет.

Источники информации
/1/ Авторское свидетельство СССР N 1204376, кл. В 27 В 3/10, 1986.

Похожие патенты RU2143969C1

название год авторы номер документа
МОНОЛИТНЫЙ ВКЛАДЫШ ОПОРЫ СКОЛЬЖЕНИЯ ПОВОРОТНОЙ ТЕЛЕЖКИ ПАССАЖИРСКИХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ И ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ 2013
  • Павлючков Александр Федорович
RU2554907C1
Ползун пильной рамки лесопильной рамы 1984
  • Мордухович Григорий Моисеевич
  • Павлючков Александр Федорович
SU1204376A1
АНТИФРИКЦИОННАЯ НАПОЛНЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Анисимов Андрей Валентинович
  • Бахарева Виктория Ефимовна
  • Лобынцева Ирина Владимировна
  • Савелов Александр Сергеевич
  • Пеклер Константин Владимирович
  • Демьянов Владимир Александрович
  • Ильин Сергей Яковлевич
  • Моркин Олег Васильевич
  • Цыганков Светослав Андреевич
RU2394850C1
ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИФРИКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2003
  • Краснов А.П.
  • Рашкован И.А.
  • Казаков М.Е.
  • Афоничева О.В.
  • Айзинсон И.Л.
  • Кулачинская О.Б.
RU2237690C1
Антифрикционная композиция и способ её получения 2020
  • Черненко Дмитрий Николаевич
  • Черненко Николай Михайлович
  • Щербакова Татьяна Сергеевна
  • Грудина Иван Геннадьевич
  • Назаров Александр Иванович
  • Солдатов Михаил Михайлович
RU2751337C1
ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ КУЗОВА РЕЛЬСОВОГО ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1989
  • Демин А.В.
  • Павлючков А.Ф.
  • Никольская Т.М.
RU2010120C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1999
  • Радимов Н.П.
  • Чистяков Ю.К.
RU2170220C1
ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА 2018
  • Петрова Павлина Николаевна
  • Маркова Марфа Алексеевна
  • Аргунова Анастасия Гаврилиевна
  • Охлопкова Айталина Алексеевна
RU2675520C1
ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ 2006
  • Чукаловский Павел Алексеевич
  • Краснов Александр Петрович
  • Буяев Дмитрий Игоревич
  • Клинаев Виталий Михайлович
  • Демтиров Владислав Харлампиевич
  • Карасев Юрий Васильевич
  • Бычков Роберт Андреевич
RU2302564C1
Полимерная композиция антифрикционного назначения 1980
  • Сысоев Павел Васильевич
  • Коршунов Александр Илларионович
  • Зайцев Александр Леонидович
  • Скворцов Вольтер Вениаминович
SU887589A1

Реферат патента 2000 года ПОЛУПАРА СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях узлов трения различных машин и механизмов, где по условиям эксплуатации трудно обеспечить постоянную смазку трущихся поверхностей, в частности в лесопильных рамах, поворотных механизмах и других. Волокнистый углеродный наполнитель в контактном массиве выполнен на основе вискозы, при этом основание содержит в качестве наполнителя волокнистый и/или порошковый материал с антифрикционными свойствами. Полупара скольжения обеспечивает длительный ресурс работы узла трения, работающих в условиях вибрации, ограниченной смазки и запыленной среды. 5 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 143 969 C1

1. Полупара скольжения, содержащая выполненные на термореактивном связующем основание из материала с волокнистым наполнителем и связанный с основанием поверхностный контактный массив из волокнистого углеродного антифрикционного наполнителя, отличающаяся тем, что волокнистый углеродный наполнитель в контактном массиве выполнен на основе вискозы, при этом основание содержит в качестве наполнителя волокнистый и/или порошковый материал с антифрикционными свойствами. 2. Полупара скольжения по п.1, отличающаяся тем, что углеродный волокнистый наполнитель в контактном массиве содержится в виде штапельных жгутов. 3. Полупара скольжения по п.1, отличающаяся тем, что углеродный волокнистый наполнитель в контактном массиве содержится в виде тканного материала. 4. Полупара скольжения по п.1, отличающаяся тем, что углеродный волокнистый наполнитель в контактном массиве содержится в виде штапельных жгутов с порошковым наполнителем. 5. Полупара скольжения по п.4, отличающаяся тем, что в качестве порошкового наполнителя контактная масса содержит твердые смазки. 6. Полупара скольжения по пп.1-5, отличающаяся тем, что термореактивное связующее в ней содержится в виде отвержденной новолачной смолы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2143969C1

Ползун пильной рамки лесопильной рамы 1984
  • Мордухович Григорий Моисеевич
  • Павлючков Александр Федорович
SU1204376A1

RU 2 143 969 C1

Авторы

Павлючков А.Ф.

Даты

2000-01-10Публикация

1997-08-22Подача