Антифрикционный композиционный полимерный материал

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления трубных заготовок для втулок триангеля тормозной системы тележек грузового вагона. Антифрикционный композиционный полимерный материал выполнен из композиции, содержащей полиоксиметилен и модифицирующие добавки в виде порошкообразной смеси из сверхвысокомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой 4500000 у.е. и фторопласта марки Ф4К15М5, при следующем соотношении компонентов, вес.%: полиоксиметилен 96, модифицирующие добавки 4. В качестве полимерной основы используют полиоксиметилен с показателем текучести расплава, г/10 мин, не менее 2. Модифицирующие добавки в полимерную основу вводят при смешении компонентов на лопастном смесителе до получения однородной смеси с последующим пропуском композиционной смеси через гранулятор. Технический результат - повышенные физико-механические характеристики материала, обеспечивающие стойкость к растрескиванию боковых кромок при эксплуатации втулок, маслостойкость, атмосферостойкость, высокая износостойкость и низкий коэффициент трения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении деталей узлов трения машин и агрегатов, в частности для изготовления трубных заготовок для втулок триангеля тормозной системы тележек грузового вагона.

Втулка триангеля представляет собой полый цилиндр, который устанавливается в подвеске триангеля тормозной системы тележки грузового вагона и имеет антифрикционное назначение (патент РФ №2329175, опубл. 2008 г.).

В подвесках триангеля тормозной системы тележки грузового вагона применяются втулки, изготовленные из фенопласта марки У1-301-07.

Недостатком таких втулок, применяемых в подвесках триангеля тормозной системы, является то, что используемый материал обладает склонностью к растрескиванию, особенно в области внешних кромок, что снижает ресурс работы таких деталей. Кроме того, технология переработки фенопласта У1-301-07 прессованием имеет низкую производительность и высокую трудоемкость.

Известны композиционные материалы для изготовления элементов узлов трения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и неорганических наполнителей различной химической природы (Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. И.Н. Андреева, Е.В. Веселовская, Е.И. Наливайко и др. - Л.: Химия, 1982. - 80 с.).

Однако эти материалы не обладают достаточной износостойкостью и характеризуются низкими прочностными характеристиками.

Известен полимерный композиционный материал на основе высокомолекулярного полиэтилена, который может быть использован для изготовления элементов узлов трения с повышенной несущей способностью (втулки для подшипников скольжения, сепараторы подшипников качения) уплотнительных элементов пар вращательного и возвратно-поступательного перемещения. Композиция содержит высокомолекулярный полиэтилен и неорганический наполнитель. Неорганический наполнитель представляет собой синтетическую шпинель кобальта или меди, активированную в планетарной мельнице в течение 1-2 мин (патент РФ №2296139, опубл. 2007 г.).

Известен полимерный материал, используемый для изготовления элементов узлов трения и состоящий из полиамида 6-блочного и модифицирующей ее углеродной добавки (патент РФ №2316571, опубл. 2008 г.).

Материал предназначен для изготовления деталей с низким коэффициентом трения, к которым предъявляются повышенные требования по ударной и термической стойкости. Поэтому втулки из этого материала быстро и неравномерно истираются, теряют геометрические размеры и функциональность.

Технической задачей заявляемого изобретения является создание композиционного полимерного материала для последующего изготовления трубчатых заготовок методом экструзии для втулок подвески триангеля тормозной системы тележки грузового вагона, позволяющего при эксплуатации втулок исключить выкрашивание наполнителя (сухой смазки) и обладающего повышенными физико-механическими характеристиками, обеспечивающими стойкость к растрескиванию боковых кромок и увеличение срока службы детали.

Поставленная задача решается следующим образом.

Втулка триангеля тормозной системы тележки грузового вагона изготавливается из трубной заготовки, получаемой методом экструзии из композиционного полимерного материала на основе полиоксиметилена экструзионной марки с показателем текучести расплава не ниже 2 г/10 мин с введенной в нее модифицирующей порошкообразной добавкой в виде смеси из сверхвысокомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой 4500000 у.е. и фторопластового материала марки Ф4К15М5 (по ТУ-6-05-1413-76), используемых в качестве сухой смазки и пластификатора.

В качестве полимерной основы используют экструзионную марку полиоксиметилена с характеристиками, приведенными в таблице 1.

При получении композиционного полимерного материала используют следующее соотношение компонент, вес. %:

полиоксиметилен (ПОМ экструзионный) 96
СВМПЭ (порошкообразный) (М.М. 4500000 у.е.) 2
фторопласт Ф4К15М5 2

Физико-механические характеристики предложенного композиционного материала приведены в таблице 2.

Вышеуказанные модифицирующие добавки в полимерную основу вводятся при смешении на лопастном смесителе до получения однородной смеси, далее полученная композиция пропускается через гранулятор.

Полученные гранулы композиционного полимерного материала далее используются для получения трубчатых заготовок методом экструзии.

Использование предложенного композиционного полимерного материала с повышенными физико-механическими характеристиками обеспечивает увеличение срока службы детали, уменьшение времени цикла ее изготовления и снижение стоимости изготовления.

Втулка, выполненная из трубной заготовки из предложенного материала, выдерживает температуры эксплуатации от -60°C до +105°C, при этом обладает хорошими маслостойкостью и атмосферостойкостью, высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения.

1. Антифрикционный композиционный полимерный материал для втулок триангеля тормозной системы тележки грузового вагона на основе полиоксиметилена с показателем текучести расплава не менее 2 г/10 мин с модифицирующими добавками в виде порошкообразной смеси из сверхвысокомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой 4 500 000 у.е. и фторопласта марки Ф4К15М5 при следующем соотношении компонент, вес. %:

полиоксиметилен 96
модифицирующие добавки 4

2. Антифрикционный композиционный полимерный материал по п.1, отличающийся тем, что модифицирующие добавки в полимерную основу вводят при смешении компонентов на лопастном смесителе до получения однородной смеси с последующим пропусканием композиционной смеси через гранулятор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления вставки опорного скользуна тележки грузового железнодорожного вагона.

Изобретение относится к разработке рецептуры литьевой антифрикционной композиции, материал из которой может быть использован при изготовлении зубчатых колес, подшипников скольжения и других деталей узлов трения, работающих в условиях сухого трения при высоких скоростях скольжения.

Изобретение относится к получению литьевых термопластичных композиций на основе полиацеталя и может быть использовано в химической промышленности при производстве полимерных материалов, а также в промышленности переработки пластмасс при изготовлении деталей, работающих, преимущественно, в узлах, подвергающихся ударным нагрузкам и циклическому контактному воздействию (зубчатые колеса, звездочки цепных передач и др.).

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления вставки опорного скользуна тележки грузового железнодорожного вагона.

Изобретение относится к композициям, содержащим полиамид, или полиэфир, или полиацеталь, и к способу их стабилизации против окислительной, термической или фотоиндуцируемой деструкции.

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления вставки опорного скользуна тележки грузового железнодорожного вагона.
Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении деталей узлов трения машин и агрегатов, в частности накладок на клинья гасителя колебаний тележки грузового вагона, устойчивых к фрикционным воздействиям, возникающим в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно термопластичным порошковым массам для изготовления металлических формованных изделий. .

Изобретение относится к водной дисперсии ассоциативного загустителя, применяемой для регулирования реологических характеристик при нанесении самых различных водных систем.
Изобретение относится к применению содержащих полистирол полимеризатов в качестве фильтровальных вспомогательных и стабилизирующих веществ для фильтрации и стабилизации водных жидкостей.

Изобретение относится к прессовочным материалам и может быть использовано в машиностроительной промышленности для изготовления изделий конструкционного и электротехнического назначения повышенной прочности, например для изготовления плит конструкционного назначения повышенной прочности, работающих при повышенных температурах.

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления трубных заготовок для втулок триангеля тормозной системы тележек грузового вагона. Антифрикционный композиционный полимерный материал выполнен из композиции, содержащей полиоксиметилен и модифицирующие добавки в виде порошкообразной смеси из сверхвысокомолекулярного полиэтилена с молекулярной массой 4500000 у.е. и фторопласта марки Ф4К15М5, при следующем соотношении компонентов, вес.: полиоксиметилен 96, модифицирующие добавки 4. В качестве полимерной основы используют полиоксиметилен с показателем текучести расплава, г10 мин, не менее 2. Модифицирующие добавки в полимерную основу вводят при смешении компонентов на лопастном смесителе до получения однородной смеси с последующим пропуском композиционной смеси через гранулятор. Технический результат - повышенные физико-механические характеристики материала, обеспечивающие стойкость к растрескиванию боковых кромок при эксплуатации втулок, маслостойкость, атмосферостойкость, высокая износостойкость и низкий коэффициент трения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх