Антифрикционная прессованная древесина

 

Изобретение относится к области изготовления композиционных антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и антифрикционных наполнителей. Прессованную древесину пропитывают расплавом церезина и поверхностно-активного вещества, в качестве последнего применяется окисленный петролатум. Определенное соотношение компонентов обеспечивает работоспособность материала при низких скоростях скольжения и высоких удельных нагрузках. 3 табл.

Изобретение относится к области изготовления композиционных антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и антифрикционных наполнителей.

Известна антифрикционная прессованная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину, фторопласт и фенолбутиральное связующее (SU, авторское свидетельство 394202, кл. В 27 k 3/08, 1973).

Недостатком данного антифрикционного материала является то, что он, обладая высокой нагрузочной способностью, имеет относительно высокий коэффициент трения.

Известен антифрикционный материал на основе прессованной древесины, минерального масла, кремнийорганической жидкости, полиизобутилена и графита (SU, авторское свидетельство 525544, кл. B 27 k 3/52, 1974).

Недостатком данного антифрикционного материала является его низкая нагрузочная способность вследствие применения жидкостного модификатора, резко понижающего физико-механические свойства древесины.

Наиболее близким по составу компонентов является антифрикционная прессованная древесина, включающая прессованную древесину, церезин и жирные кислоты в качестве поверхностно-активных веществ (SU, авторское свидетельство 444646, кл. B 27 k 3/24, 1974).

Недостатком данного антифрикционного материала является то, что он предназначен для узлов трения, работающих при повышенных скоростях скольжения. При низких скоростях скольжения данный материал имеет высокий коэффициент трения.

Целью изобретения является создание антифрикционного материала, работающего при низких скоростях скольжения и высоких удельных нагрузках.

Поставленная цель достигается за счет того, что в антифрикционной прессованной древесине, содержащей прессованную древесину, церезин и поверхностно-активное вещество, в качестве последнего используется окисленный петролатум при следующем соотношении компонентов, вес.%: Церезин - 4,75-19,0 Окисленный петролатум - 0,1-1,0 Прессованная древесина - 80-95 Положительный эффект предлагаемого технического решения достигается за счет наличия в поверхностно-активном веществе более высокомолекулярных соединений с нелинейным пространственным строением молекул. Как известно, наличие поверхностно активных веществ в смазках значительно снижает коэффициент трения при низких скоростях скольжения. Кроме того, в состав петролатума входят высокомолекулярные смазочные масла, повышающие нагрузочную способность материала.

Антифрикционную прессованную древесину получают путем пропитки заготовок из прессованной древесины плотностью ρ = 1000-1350 кг/м³ (бруски, втулки), имеющих начальную влажность 3-5%, под давлением 3 МПа, при полном погружении в расплавленную смесь церезина и окисленного петролатума. Время выдержки заготовок под давлением 5-10 мин.

После пропитки заготовки охлаждают и обрабатывают до нужных размеров.

В таблице 1 приведены составы антифрикционных материалов с различным содержанием компонентов.

Полученные антифрикционные материалы подвергались испытаниям на трение в паре с валом из Ст. 45 HRC_Э=45-50 при удельной нагрузке 8,5 МПа и скорости скольжения 0,02 м/с. Температура в зоне трения составляла 30-40^oС. Значения коэффициентов трения в зависимости от содержания пропиточных материалов в расплаве приведены в таблице 2.

Аналогичные испытания проводились и для скорости скольжения 0,1 м/с. Температура в зоне трения при этом составляла 50-60^oС. Значения коэффициентов трения для различных составов приведены в таблице 3.

Как видно из таблицы 2, оптимальным является антифрикционный материал с содержанием церезина 4,75-19,0% и окисленного петролатума 0,1-1,0% по весу, т. к. антифрикционный материал по примеру 2 работает ненадежно и самопроизвольно разрушается. Материал по примеру 7 имеет повышенный коэффициент трения, но в связи с его большей твердостью его стоит рекомендовать для узлов трения, работающих при высоких удельных нагрузках.

Как следует из сопоставления таблиц 2 и 3, увеличение скорости скольжения уменьшает различия между прототипом и предлагаемым материалом, т.к. при высоких скоростях скольжения эффект поверхностно активных веществ проявляется меньше. Таким образом, данный антифрикционный материал работоспособен в широком диапазоне скоростей скольжения.

Формула изобретения

Антифрикционная прессованная древесина, включающая прессованную древесину, церезин и поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используется окисленный петролатум при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Церезин 4,75-19,0

Окисленный петролатум 0,1-1,0

Прессованная древесина 80-95

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2