Способ изготовления торцовой детали трения

 

Сущность изобретения: способ включает выкладку на оправке углеродного волокнистого наполнителя с перекрестным расположением волокон, насыщение его пироуглеродом и графитацию. Выкладку на оправку 1 углеродного волокнистого наполнителя осуществляют с расположением его волокон 2 под углом 45±5° к образующей 3 оправки 1. Использование предлагаемого способа позволяет повысить трибологические характеристики изготовляемой детали. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 С 33/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892830/27 (22) 19.12.90 (46) 23.04.93. Бюл. М 15 (71) Уральский филиал Центрального научно-исследовательского института материаловедения (72) Ф.В.Малышекко, Д.К.Григорьев, В.В.Кулик и В.А.Попович (56) Авторское свидетельство СССР

hk 212674, кл. F 16 J 15/30, 1961.

Сиренко Г.А., Свидерский В.П. и др, Антифрикционные термостойкие полимеры, Киев: Техника, 1978, с, 158 — 167.

„„ „„1810645A1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОРЦОВОЙ

ДЕТАЛИ ТРЕНИЯ (57) Сущность изобретения: способ включает выкладку на оправке углеродного волокнистого наполнителя с перекрестным расположением волокон, насыщение его пироуглеродом и графитацию. Выкладку на оправку 1 углеродного волокнистого наполнителя осуществляют с расположением его волокон 2 под углом 45й5 к образующей 3 оправки 1. Использование предлагаемого способа позволяет повысить трибологические характеристики изготовляемой детали.

1 ил., 1 табл.

1810645

Изобретение относится к деталям машин, точнее к торцовым деталям трения, выполненным из композиционных материалов, и может быть использовано в качестве торцовых уплотнений, торцовых подшипников скольжения, работающих при температурах до 450 С в агрессивных средах.

Целью изобретения является повышение качества изготовляемой торцовой детали трения, Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления торцовой детали, включающем выкладку на оправке углеродного волокнистого наполнителя с перекрестным расположением волокон, насыщение его пироуглеродом и графитацию, выкладку на оправке углеродного волокнистого наполнителя осуществляют с расположением его волокон под углом 45+5 к образующей оправки.

Наличие указанного признака, отличающего предлагаемый способ от способа-прототипа, доказывает соответствие предлагаемого способа критерию "новизна"..

Такое проведение способа позволяет снизить интенсивность линейного износа детали с 1,0 10 " мм/мм до 0,8 10 мм/мм, а коэффициент трения с 0,10 до 0,06, а также исключить слом волокон наполнителя.

Расположение волокон углеродного волокнистого наполнителя на оправке при его выкладке под углом более 50 к образующей оправки ведет к повышению интенсивности линейного износа (до 0,89 10 ммlмм), к

-1О повышению коэффициента трения (до 0,08) и слому волокон наполнителя.

Расположение волокон углеродного волокнистого наполнителя на оправке при его выкладке под углом менее 40 к образующей оправки ведет также к повышению коэффициента трения (до 0,09) и слому волокон наполнителя, Таким образом, предлагаемое расположение волокон углеродного волокнистого наполнителя при его намотке на оправку к ее образующей в совокупности с известными операциями способа изготовления торцевой детали трения позволяет улучшить трибологические характеристики изготовляемой детали и исключить слом волокон наполнителя.

Никаких закономерностей такого влияния на указанные свойства изготовляемой детали в известных решениях не обнаружено. Это доказывает соответствие заявляемого нами способа критерию "существенные отличия".

Новое свойство предлагаемого способа позволяет повысить качество изготовляемой детали.

На чертеже показано осуществление способа, Способ изготовления торцевой детали трения включает выкладку на оправке 1 углеродного волокнистого наполнителя с перекрестным расположением волокон 2, насыщение его пироуглеродом и графитацию. Выкладку на оправку 1 углеродного волокнистого наполнителя осуществляют с расположением его волокон 2 под углом

45ч-5 к образующей 3 оправки 1. В качестве о

"5 углеродного волокнистого наполнителя используют углеродную ткань марки Урал TM4 (ТУ 6-06-31-484-84), можно использовать также углеродную ленту марки ЛУ-П (ТУ 606-И81-86), углеродную нить УКН-5000 (ТУ

6 -06-И 106-83).

Полученную заготовку вместе с оправкой помещают в реакционную камеру и производят насыщение ее пироуглеродо м и о обычному режиму до плотности 1,5—

25 1,7 г/смз; — подача в реакционную камеру природного газа, — нагрев камеры путем пропускания тока через оправку до температуры пиролиза со скоростью подъема температуры 100—

150 С/ч, — насыщение заготовки со скоростью перемещения зоны пиролиза 0,2 — 0,25 мм/ч, — охлаждение камеры в свободном со35 .стоянии.

После предварительной механической обработки заготовку подвергают графитации, а затем окончательной механической обработке до следующих размеров; наружный диаметр 70 мм, внутренний диаметр

55 мм и высота 15 мм. Таким образом было изготовлена 3 образца (ММ 1 — 3).

Кроме того, по режимам насыщения пироуглеродом и графитации из того же мате45 риала были изготовлены образцы такого же размера: а) выкладку на оправку углеродного волокнистого наполнителя при изготовлении которых осуществляли с расположением волокон под углами, выходящими за пределы предлагаемых (образцы 4 и 5), б) в соответствии со способом-прототипом (образец 6), После изготовления образцов опреде55 ляли характеристики. Результаты приведены в нижеследующей таблице.

Как видно из таблицы, трибологические характеристики образцов 1 — 3 выше, чем трибологические характеристики образцов

4-6 (так интенсивность линейного износа

1810645

Составитель Ф. Малышенко

Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько

Редактор

Заказ 1434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 уменьшается с 1,00 10 до 0,8 10 мм/мм, -Ю . -1О э коэффициент трения с 0,10 до 0,06), Формула изобретения

Способ изготовления торцовой детали трения, включающий выкладку на оправке углеродного волокнистого наполнителя с перекрестным расположением волокон, насыщение его пироуглеродом и графитацию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества детали путем снижения интенсивности линейного износа и снижения коэффициента трения, выкладку на

5 оправке углеродного волокнистого наполнителя осуществляют с расположением его волокон под углом 45+5 к образующей оправке,