Модифицированная древесина для изготовления деталей трения

 

Изобретение относится к области создания антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и может быть использовано в машиностроении. Цель изобретения - повышение износостойкости и долговечности работы материала при повышенных температурах эксплуатации. Модифицированная древесина для изготовления деталей трения содержит прессованную древесину, церезин, полиэтилен, полиэтилсилоксан и аэросил. Определенное соотношение компонентов обеспечивает повышенную износостойкость и долговечность работы материала при повышенных температурах эксплуатации. 2 табл.

Изобретение относится к области антифрикционных материалов на основе модифицированной древесины и может быть использовано в машиностроении.

Известна антифрикционная прессованная древесина, содержащая прессованную древесину и церезин (SU, авторское свидетельство, 360222, кл. В 27 К 3/34, В 29 j 1/02, 1972 г. ), которая имеет недостаточно высокие антифрикционные свойства, что вызывает повышенный износ сопряженной детали (вала). Это происходит в результате того, что церезин, состоящий из неполярных углеводородов, при работе в паре с металлом образует на нем тонкую и недостаточно прочную адсорбционную пленку.

Известен также антифрикционный материал на основе древесины, пропитанной составом, содержащим минеральное масло, полиэтилен низкого давления и гудроны растительных масел и технических жиров (SU, авторское свидетельство, 1117217, кл. В 27 К 3/34, В 27 К 3/52, 1983 г.).

Недостатком такой древесины являются низкие твердость и прочность при сжатии, что отрицательно сказывается на износостойкости материала.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности к достигаемому эффекту является модифицированная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину, церезин и поверхностно-активные вещества, например жирные кислоты (SU, авторское свидетельство 444646, кл. В 27 К 3/24, В 29 j 1/02, 1972 г.).

Однако такая модифицированная древесина имеет низкие антифрикционные свойства при повышенных температурах. При температурах свыше 80^oС происходит плавление смеси церезина и жирных кислот и интенсивный вынос наполнителя из зоны трения, в результате чего подшипник быстро теряет работоспособность.

Цель изобретения - повышение износостойкости и долговечности работы материала при повышенных температурах эксплуатации.

Поставленная цель достигается за счет того, что модифицированная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину и церезин, дополнительно содержит полиэтилен, полиэтилсилоксан и аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. %: Прессованная древесина - 78,8 - 88,0 Церезин - 7,0 - 20,0 Полиэтилен - 0,5 - 2,0 Полиэтилсилоксан - 0,5 - 2,0 Аэросил - 0,2 - 1,0 Введение смеси полиэтилена, аэросила и полиэтилсилоксана в расплав церезина способствует образованию на поверхности древесины адсорбционного граничного слоя, обладающего повышенной термостойкостью и механической прочностью.

Получение предлагаемой модифицированной древесины для изготовления деталей трения осуществляется следующим образом.

В емкость с расплавом церезина и полиэтилена при температуре 145^oС добавляли смесь аэросила в полиэтилсилоксане. После этого смесь из четырех компонентов перемешивали. Образцы из прессованной древесины с плотностью 1100 кг/м³ и с размерами 20•20•60 мм с влажностью 1,6% помещали в емкость с модифицирующим составом. Затем емкость с образцами устанавливали в автоклав, закрывали его крышкой, создавали в нем давление 5,0 МПа и выдерживали под давлением в течение 5,0 мин. После этого пропитанные образцы извлекали из автоклава.

Для получения модифицированной древесины готовили пять образцов материала с различным содержанием компонентов В таблице 1 приведены данные о модифицированной древесине для изготовления деталей трения с различным содержанием прессованной древесины и антифрикционных наполнителей.

Установлено, что введение в модифицированную древесину для изготовления деталей трения, включающую прессованную древесину и церезин, дополнительно полиэтилена, полиэтилсилоксана и аэросила способствует повышению физико-механических свойств и, как следствие, увеличению долговечности и износостойкости материала.

Содержание в модифицированной древесине церезина обеспечивает низкий коэффициент трения до температур 80-100^oС и придает древесине достаточно высокую твердость.

Наличие полиэтилсилоксана повышает влаго- и водостойкость, термостойкость.

Присутствие в модифицированной древесине полиэтилена обеспечивает низкий коэффициент трения.

Добавка аэросила усиливает гидрофобизацию поверхности древесины, повышает твердость и термостойкость поверхности трения.

Физико-механические свойства модифицированной древесины, полученной в соответствии с примерами 1-5 (см. таблицу 1), приведены в таблице 2.

Анализ примеров из таблицы 2 показывает, что предлагаемая модифицированная древесина (состав по примерам 2, 3, 4) имеет наиболее высокие триботехнические характеристики за счет увеличения долговечности эксплуатации узлов трения, особенно работающих в условиях повышенных температур и влажности, в 1,7-2,5 раза.

Формула изобретения

Модифицированная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину и церезин, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полиэтилен, полиэтилсилоксан и аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. %: Прессованная древесина - 78,8 - 88,0
Церезин - 7,0 - 20,0
Полиэтилен - 0,5 - 2,0
Полиэтилсилоксан - 0,5 - 2,0
Аэросил - 0,2 - 1,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2