Антифрикционный твердосмазочный материал

 

Сущноаь изобретения: материал содержит, мас.% дисульфид молибдена 40 - 45; графит 7-9; политетрафторэтилен 2-3; свинец 2,0 - 2,5; олово 2,5 - 3; медь 1,3 - 25; углеродное волокно 2.5 - 3,0 и смесь в массовом соотношении 1:2 фурфурилового спирта и продукта конденсации фенола с формальдегидом остальное. 2 таба

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5013851/04 . (22) 01.08.91 (46) 15.1233 Бюл. hh 45-.46 (71) Межхозяйственное объединение "Ивис" (72) Куров АЯ„Каслин В.Б„. Пшеничкин 0А (73) Межхозяйственное объединение "Ивис" (54) АНТИФРИКЦИОННЫЙ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ (В) RU (11) 2004582 Cl (51) С 10 М 161 ОО (57) Сущность изобретения материал содержит, мас% дисульфид молибдена 40 — 45; графит 7 — 9; лолитетрафторэтилен 2 — 3; свинец 2,0 — 25; олово

2,5- 3; медь 1,3 — 2,5; углеродное волокно 25 — 3,0 и сцесь в массовом соотношении 1: 2 фурфурилового спирта и продукта конденсации фенола с формальдегидом остальное. 2 табл

ЬЭ

О

О

4ь

OO

ЬЭ

2004582

5-20

1 — 5

0,5-5,0

0,5 — 5.0

0,5 — 3,0

13 — 37 осталь ное, например жидкое стекло.

Изобретение относится к твердым смазкам, предназначенным для заполнения межколечного пространства шарикоподшипников, эксплуатируемых в экстремальных условиях внешней среды (высокие и низкие температуры, запыленность, высокая влажность и др.).

Известна твердосмаэочная композиция

АФЗ-З, см. ТУ 16-538. 401-83. Эта смазка позволяет длительную эксплуатацию шарикоподшипников при 213 — 673 К без обслуживания, В состав смазки входит твердосмазочный волокнит ВТС вЂ” 1 — 47ф, (42. графита ЭУТ и 5 стекловолокна). фурфуриловый спирт — 40, 20% раствор ортофосфорной кислоты — 13, Смесью в виде пасты заполняется межколечное пространство подшипника, после чего проводится отверждение пасты.

Недостатками АФЗ-3 является то, что она применяется только при малых скоростях вращения подшипников(100 об/мин) и имеет ограниченный предел работы при низких. температурах (213 К), АФЗ вЂ” 3 не обладает также необходимой работоспособностью в атмосфере азота, Это связано с тем, что графит, являющийся основным антифрикционным компонентом композиции, геряет свои смазочные свойства в вакууме и в инертной атмосфере, Нежелательным компонентом для подшипника является и наличие в составе

АФЗ вЂ” 3 ортофосфорной кислоты.

Известно смазочное покрытие, описанное в авт,св. N . 601306 кл, С 10 М 125/02, содержащее фторированный графит 5-60; и дисульфид молибдена 95-40 .

Недостатком. этого покрытия является то, что оно имеет небольшой ресурс работы и рассчитано в основном на область положительных температур в среде воздуха. При пониженных температурах в условиях паров азота этот состав покрытия не обеспечивает требуемой износостойкости из-за снижения смазочных свойств.

Из известных антифрикционных твердосмаэочных материалов наиболее близким по технической сущности является антифрикционный материал, описанный в авт,св. М 771370, кл. F 16 С 19/00. Этот антифрикционный твердосмазочный материал содержит:

Медь

Свинец

Олово

Кокс

Сажа

Графит

Связующее

Антифрикционный твердосмазочный материал используют для заполнения межколечного пространства подшипников, Недостатком известного антифрикционного твердосмаэочного материала является невозможность его применения при низких температурах и в инертной атмосфере из-за снижения смазочных свойств и недостаточная стойкость в условиях высоких скоростей вращения, Целью изобретения является сохранение смазочных свойств при температуре

"0 жидкого азота в среде паров азота.

Поставленная цель достигается тем, что антифрикционный твердосмаэочный материал, содержащий связующее, графит, медь, свинец и олово, согласно иэобрете"5 нию, в качестве связующего содержит смесь в массовом соотношении 1;2 фурфурилового спирта и продукта конденсации фенола с формальдегидом и дополнительно содержит дисульфид молибдена, политетрафторзтилен и углеродное волокно при следующем соотношении компонентов, мас, :

Дисульфид молибдена 40-45

Графит 7 — 9

Политетрафторэтилен (Ф-40) 2 — 3

Свинец .2,0-2,5

Олово 2,5-3,0

30 Медь 1,3 — 2,5

Углеродное волокно. 2,5 — 3,0

Смесь в массовом соотношении 1:2 фурфурилового спирта и продукта конденсации фенола с формальдегидом Остальное

Такое выполнение антифрикционного твердосмаэочного материала позволит со40 хранить смазочные свойства при температуре жидкого азота в сфере паров азота. Это достигается тем, что в состав композиции включались материалы, обладающие различными свойствами как по отношению к

45 температуре, так и к составу газовой среды.

Указан ная в формуле изобретения величина содержания материалов является оптимальной для данного состава.

В таблице представлены последова50 тельно результаты испытаний подшипников с различными вариантами смазочной композиции. В качестве связующего во всех случаях использовалась смесь в массовом соотношении 1:2 фурфурилового спирта и

55 продукта конденсации фенола с формальдегидом.

2004582

Продолжение таблицы

Получение твердосмазочной композиции осуществляется следующим образом.

В смеситель заливаются в массовом соотношении 1:2 фурфуриловый спирт ОСТ

64 — 061 — 88 и продукт конденсации фенола с 5 формальдегидом ТУ 6 — 05 — 1164-81 в присутствии катализатора едкого натрия и перемешиваются в течение 10 — 15 с. Затем к ним добавляют расчетное количество углеродного волокна ТУ 06 — 487-81 и производят их 10 смешивание втечение 15 — 20 мин и более(в зависимости от объема массы и скорости лопастей смесителя) до получения однородной смеси. В смесь углеродного волокна и спиртов порциями (no 20 — 25% от общего 15 объема) засыпают графит марки У33М

ГОСТ 17022-81 с предварительным перемешиванием каждой порции до увлажнения графита связующим.

После получения достаточно однород- 20 ной пасты графита со связующим в нее добавляют дисульфид молибдена ТУ

48 — 11-133 — 85, порошок политетрафторзтилена (Ф-4D) ГОСТ 14906 — 77 и порошки металлов: свинца ГОСТ 16138 — 78, олова ГОСТ 25

97-23-63, меди ГОСТ 49 — 60 — 75. Время перемешивания пасты зависит от объема смесителя и скорости смешивания и может колебаться от 1.5 ч до 4 ч. Смешение графитовой пасты с порошками МоЯ и металлов проходит в течение 0,5 времени, затраченного на получение графитовой пасты.

Консистенция пасты должна быть такой, чтобы не вытекала иэ межколечного пространства подшипника. Заполненный подшипник подвергается сушке при 150 С для полимеризации наполнителя.

После этого проводится раскрутка подшипника и пропитка заполнителя парафином, для чего подшипник погружается в ванну с расплавом парафина ГОСТ 2368379.

Результаты испытаний антифрикционного твердосмазочного материала показали, что он обеспечивает эксплуатацию шарикоподшипников в узлах трения, работающих при температурах жидкого азота или близких к ним в среде паров азота. (56) Авторское свидетельство СССР

М 601306, кл. С 10 M 125/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 771370, кл, F 16 С 19/00, 1978.

2004582

Продолжение таблицы

Продолжение таблицы

Отношение моментов трения

Величина а иального зазо а МК

Температура подшипника, К, при давлении

Р=3000 Н, скоПриУвеличение рад, зазора

После испытаДо испытаний мер ний подшипников

М77К/МЗООКв рость в ра щ.=1000 об/м парах азота

1,42

5,4

15,8

10,4

3

1,40

5,2

16,4

11,2

1.38

5,3

16.6

11,3

1,36

14,4

4,9

9.5

18,3

1,58

30,7

12,4

6

261

37,5

1,54

3,16

1 1,4

Смазка разрушилась через 22

9,7 мин

Смазка разрушилась через 37

4,33

257

13,4 мин

5 отношении компонентов, мас.7:

° I

Дисульфид молибдена

Графит

Политетрафторэтилен

Свинец

Олово

Медь

Углеродное волокно

Смесь в массовом соотношении 1:2 фурфурилового спир таи продукта конденсации фенола с формальдегидом

Остальное

Формула изобретения

АНТИФPИКЦИОННЫЙ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, содержащий связующее, графит, медь, свинец и олово, отличающийся тем, что материал в качестве связующего содержит смесь в массовом соотношении 1:2 фурфурилового спирта и продукта конденсации фенола с формальдегидом и дополнительно содержит дисульфид молибдена, политетрафторэтилен и углеродное волокно при следующем со152

142

139

159

234

40-45

7-9

2-3

2,0 - 2,5

2,5 - 3,0

1,3 - 2,5

2,5 - 3,0