Способ технологической обработки элемента пары трения Советский патент 1988 года по МПК G01N3/56 

00 N9 QO

сл

Изобретение относится к способам технологического обеспечения износостойкости элементов нар трения, нреи мущественно из полимерных композиционных, материалов, армированных дискретными углеродными .волокнами, и может быть использовано при изготовлении торцовых уп лотнёний и подшипников скольжения, например,, в химической промышленности и микробиологии.

Целью изобретения является повышение износостойкости элементов пар трения, изготовленных из полимерного материала, и снижение осадки за счет приложения нагрузки перпендикулярно вектору скорости.

Способ осуществляют следующим образом,

Элемент пары трения предварительно деформируют сжатием в жидкостной среде в направлении, перпендикулярном поверхности трения, при величине сжимающей удельной нагрузки ниже предела текучести материала в диапазоне температур 20-80°С в течение 10 - 600 ч.

Пример Методом прессования и последующего спекания изготавливают элементы пары трения уплотнитель- ного устройства (втулки) из материала на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), армированного дискретным углеродным волокном (85% ПТФЭ и 15% волокна). При этом под действием усилия прессования углеродные волокна располагаются слоями, перпендикулярными усилию прессования втулок и параллельными торцу втулкио Образуют tпару трения,.включающую указанную I втулку из армированного полимерного :материала и контрэлемент, изготовлен :ный из стали 10XI7H13M3T с шероховатостью поверхности Еа 0,3-0,35 мкм Образованную пару помещают в проточную воду и в статических условиях до начала .эксплуатации в уплотнитель ном узле при прикладьгаают сжи- мающую нагрузку, равную 3 МПа, в направлении, перпендикулярном поверхнос

0

5

0

5

0

5

ти треиия и, соответст венно, слоям дискретных углеродных волокон, и выдерживают под этой нагрузкой 288 ч. Затем пару разгружают, устанавливают в.рабочий узел и эксплуатируют при заданных режимах (скорость относительного скольжения 0,5 м/с, температура 50t5 C, нагрузка I МПа),

В табЛо 1 показано влияние величины нагрузки-; при предварительном нагружении на осадку и износ материала на основе политетрафторэтилена и 15% углеродных волокон; в табЛо 2 - 4 - влияние .соответственно температуры,продолжительности нагру- жения и среды при тех же условиях испытания.

Максимальный положительный эффект, т.е. повышение износостойкости и снижение осадки, наблюдается в интервале сжимающих удельных нагрузок 1-6 МПа, что ниже предела прочности при сжатии этого материала, равного 30 МПа при 10% деформации (табл.1), в интервале температур 20-80°С (табл„2), при продолжительности наг- ружения 10-600 ч () и при использовании жидкой среды (табло4)4

Формула изобретения

Способ технологической обработки элемента пары трения, изготовленного из полимерного материала на основе политетрафторэтилена, армированного, дискретными углеродными волокнами, заключающийся в том, что элемент до или во время эксплуатации подвергают деформации сжатия, о т - личающийся тем, что, с целью повышения износостойкости и снижения осадки, до начала эксплуатации элемент помещают в жидкую среду, а деформацию сжатия осуществля- ют путем приложения статической удельной нагрузки ниже предела текучести материала в направлении, перпендикулярном поверхности трения, при 20-80°С в течение 10-600 ч.

Таблица 1

Изобретение относится к спосо бам технологического обеспечения износостойкости. Целью изобретения является повышение износостойкости элементов пар трения из полимерных композиционных материалов, армированных дискретными углеродными волокнами, при снижении величины осадки.Элемент пары трения предварительно деформируют в статических условиях в жидкостной среде при приложении сжимающей удельной нагрузки ниже предела текучести материала в направлении, перпендикулярном поверхности трения, в диапазоне температур 20-80 С и продолжительности воздействия нагрузки 10-600 ч. После этого пару разгружают и эксплуатируют в режиме рабочих параметров. 4 табл. с (Л

ИЬхрдное состояние

После 288 ч вьвдержки в воде

Перпендикулярное

11а4)аллельное

воздух, 30 МПа,20 С

вода, ЗМПа, 20°С вода, 1 МПа, 50°С

После 23 ч релаксации (отдыха).

20 20 20 20 20 20

О

О

288

288

288

288

288

288

-30 -56 -60 -99 -33 -159

18,3

16,6 10,5 8,9 5,1 0,9 0,8 3,6

66,0 11,6 12,1

Таблица 2