Патент на изобретение №2286487
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорам скольжения различного назначения. Опора скольжения выполнена из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного волокна и хлопчатобумажного волокна, в качестве порошкового наполнителя – графит, оксид кремния, оксид алюминия, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, или сульфид сурьмы, в качестве антиадгезива – стеарат цинка и/или стеарат кальция, в качестве адгезива – поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве связующего – фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы. В волокнистом наполнителе содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 30 до 70 мас. частей. Полиоксадиазольное волокно и хлопчатобумажное волокно используют в виде нити, рубленой нити, сетки, войлока, а также ткани или рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения. Длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2. Технический результат – снижение в паре трения по стали суммарного износа и динамического коэффициента трения при сохранении устойчивости к расслоению, снижение интенсивности линейного изнашивания, повышение предела прочности при сжатии и ударной вязкости. 6 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к опорам скольжения различного назначения, выполненным в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения Известна опора скольжения, выполненная в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения (см., например, патент РФ №2007634, МПК F 16 С 29/02, 1994 г.). Однако известная опора скольжения при своем использовании имеет следующие недостатки: – недостаточный срок службы из-за высокого суммарного износа в паре трения, – повышенную интенсивность линейного изнашивания (5×10-5 мкм/км), – низкий предел прочности при сжатии (менее 100 МПа), – недостаточную ударную вязкость (20-27 кДж/м2), – имеет в паре трения по стали высокий динамический коэффициент трения (0,28-0,32). Задача изобретения – создание опоры скольжения. Техническим результатом является возможность повышения срока службы опоры скольжения за счет снижения суммарного износа в паре трения по стали, снижение интенсивности линейного изнашивания, повышения предела прочности при сжатии и ударной вязкости, снижение в паре трения по стали динамического коэффициента трения при сохранении устойчивости к расслоению. Технический результат достигается в предложенной опоре скольжения сочетанием компонентов использованного для изготовления опоры скольжения антифрикционного композиционного материала, а также количественным соотношением входящих в него компонентов. Предложенная опора скольжения выполнена в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения из антифрикционного композиционного материала, который содержит в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного волокна и хлопчатобумажного волокна, в качестве порошкового наполнителя – графит, оксид кремния, оксид алюминия, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, или сульфид сурьмы, в качестве антиадгезива-стеарат цинка и/или стеарат кальция, в качестве адгезива – поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве связующего – фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при этом в волокнистом наполнителе содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 30 до 70 мас. частей, полиоксадиазольное волокно и хлопчатобумажное волокно используют в виде нити, рубленой нити, сетки, войлока, а также ткани или рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2, при следующем количественном содержании компонентов, мас. части:
При этом в материале опоры скольжения содержание поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 массовых частей. При этом материал опоры скольжения содержит оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм. При этом материал опоры скольжения содержит оксид алюминия в форме глинозема с размерами частиц от 100 до 20000 нм. При этом материал опоры скольжения содержит графит, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, или сульфид сурьмы с размерами частиц от 100 до 60000 нм. При этом в материале опоры скольжения содержание новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол выбрано от 30 до 70 массовых частей, причем при использовании в материале новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента при изготовлении опор скольжения используют гексаметилентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 массовых частей от содержания смолы. При этом в материале опоры скольжения содержание стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция выбрано от 30 до 70 массовых частей. Среди существенных признаков, характеризующих предложенную опору скольжения, выполненную из антифрикционного композиционного материала в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения, отличительными являются: – содержание в материале в качестве порошкового наполнителя графита, оксида алюминия, оксида кремния, дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама, или сульфида сурьмы, – содержание в материале в качестве адгезива поливинилацетата и/или поливинилбутираля, – содержание в материале в качестве антиадгезива стеарата цинка и/или стеарата кальция, – использование в материале фенолоформальдегидной смолы или крезолоформальдегидной смолы в виде новолачной и/или резольной формы, – выбранное в материале количественное содержание компонентов, мас. части:
– содержание в волокнистом наполнителе материала полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 30 до 70 массовых частей, – содержание поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 массовых частей, – использование в материале полиоксадиазольного волокна и хлопчатобумажного волокна в виде нити, рубленой нити, сетки, войлока, а также ткани или рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2, – содержание в материале оксида кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм, – содержание в материале оксида алюминия в форме глинозема с размерами частиц от 100 до 20000 нм, – содержание в материале графита, дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама, или сульфида сурьмы с размерами частиц от 100 до 60000 нм, – содержание в материале новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол от 30 до 70 массовых частей, причем при использовании в материале новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента при изготовлении опор скольжения используют гексаметилентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 массовых частей от содержания смолы, – содержание в материале опор скольжения стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция от 30 до 70 массовых частей. Экспериментальные исследования пар трения с использованием предложенных опор скольжения различного назначения, выполненных в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения, и контртела из стали с твердость 32-38 HRC, а затем и натурные ходовые испытания штатного комплекта опор скольжения показали их высокую эффективность. Было установлено, что суммарный износ пары трения стали с использованием предложенной опоры скольжения составил 1×10-7-7×10-8 мкм/км при динамическом коэффициенте трения пары трения 0,09-0,15. Одновременно установлено, что опоры скольжения имеют предел прочности при сжатии на уровне 120-180 МПа и ударную вязкость 24-34 кДж/м2 при одновременном повышении устойчивости к расслоению. Предложенные опоры скольжения в паре трения работоспособны с начала натурных ходовых испытаний и не требуют своей замены до настоящего времени. В табл.1 представлены экспериментальные составы антифрикционного композиционного материала, использованного для изготовления предложенных опор скольжения, а в табл.2 показаны штатные характеристики предложенных опор скольжения. Технология изготовления предложенных опор скольжения различного назначения в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочими поверхностями скольжения не требует для своего изготовления использования специфического технологического оборудования и включает в себя пропитку волокон фенольной смолой, содержащей компоненты материала, и последующее прессование при нагреве изделий заданных геометрических форм. Предложенные опоры скольжения различного назначения в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, в форме сплошного кольца или в форме полуколец, в форме диска или пластины с рабочими поверхностями скольжения просты в понимании и не требуют для своей иллюстрации предоставления чертежей. Предложенные опоры скольжения имеют по сравнению с серийной парой трения увеличенный ресурс, низкий динамический коэффициент трения, обладают уменьшенным износом пары трения, а также повышенной ударной вязкостью, повышенным пределом прочности при сжатии, а также повышенной устойчивости к расслоению во время эксплуатации.
Формула изобретения
1. Опора скольжения, выполненная в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов, или в форме сплошного кольца или в форме полуколец, или в форме диска или пластины с рабочей поверхностью скольжения, отличающаяся тем, что она выполнена из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного волокна и хлопчатобумажного волокна, в качестве порошкового наполнителя – графит, оксид кремния, оксид алюминия, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, или сульфид сурьмы, в качестве антиадгезива – стеарат цинка и/или стеарат кальция, в качестве адгезива – поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве связующего – фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при этом в волокнистом наполнителе содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 30 до 70 мас. ч., полиоксадиазольное волокно и хлопчатобумажное волокно используют в виде нити, рубленой нити, сетки, войлока, а также ткани или рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 3 до 40 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 до 16 см2, при следующем количественном содержании компонентов, мас. ч.:
2. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что в ее материале содержание поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 мас. ч. 3. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что ее материал содержит оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм. 4. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что ее материал содержит оксид алюминия в форме глинозема с размерами частиц от 100 до 20000 нм. 5. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что ее материал содержит графит, дисульфид молибдена, дисульфид вольфрама, или сульфид сурьмы с размерами частиц от 100 до 60000 нм. 6. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что в ее материале содержание новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол выбрано от 30 до 70 мас. ч., при этом при использовании в материале новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента используют гексаметилентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 мас. ч. от содержания смолы. 7. Опора скольжения по п.1, отличающаяся тем, что в ее материале содержание стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция выбрано от 30 до 70 мас. ч.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 30.03.2008
Извещение опубликовано: 20.09.2009 БИ: 26/2009
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
