Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Технические arrow Материаловедение arrow
Композиционные материалы на основе серного связующего и дисперсных наполнителей для изделий машиностроения

Состояние и перспективы применения антифрикционных материалов для подшипников скольжения

Как уже было отмечено выше, абразивные материалы повышают интенсивность изнашивания узлов трения сельскохозяйственной техники. Абразивные частицы опасны для подшипников скольжения, в первую очередь тем, что при попадании их в узел трения они измельчаются вследствие дробления и, тем самым, обволакивают всю поверхность трения. Дробление частиц абразива можно исключить путем снижения предела текучести одного из материалов.

Характерной особенностью полимерных материалов и цветных металлов является повышенная способность к деформации, что позволяет избежать нежелательного дробления абразивных частиц. Если частицы абразива не разрушаются, то в контакте с этими материалами они не приводят к интенсивному изнашиванию [7,8].

При попадании абразивной частицы в контакт подшипника скольжения необходимо рассматривать систему: металл-абразив-композиционный материал. При этом процессы трения происходят соответственно в сопряжениях: металл-абразив, композиционный материал-абразив, полимер-металл. Поэтому необходимо обеспечивать минимальный износ полимера и металла, регулируя свойствами ж перечисленных сопряженных элементов.

В работах Буше Н.А. и Копытько В.В. показано [9,40], что основную роль при трибологическом взаимодействии пар трения играет совместимость материалов. При этом одним из основных требований является способность удерживать смазочный слой, а если этот слой разрушен, то необходимо учитывать способность сопротивляться схватыванию.

Материалы считаются совместимыми, если имеют хорошую прирабатываемость, разнородность для исключения возникновения схватывания, способность образовывать, удерживать и восстанавливать смазочную пленку, что характерно в первую очередь для неметаллических материалов [9].

Кроме совместимости материалы втулки должны обладать также высокими физико-механическими свойствами, в том числе прочностью на сжатие, твердостью, плотностью, модулем упругости, ударной вязкостью и др. характеристиками. Подшипники, работающие при эксплуатации в условиях динамического нагружения, должны также играть роль гасителя вибраций. Таким образом, для рационального и обоснованного выбора материалов необходимо учитывать не только комплекс технических свойств материалов, но и их себестоимость, технологичность и экологичность.

В связи с этим замена в узлах трения машин и механизмов антифрикционных металлов более дешевыми, доступными и долговечными неметаллическими композиционными материалами является актуальной задачей. Однако при выборе композиционных материалов необходимо иметь учитывать и ряд их недостатков. Например, низкая теплопроводность и теплостойкость композиционных материалов ограничивает значение допустимых скоростей и нагрузок на подшипник [8,9].Указанные недостатки можно устранить различными способами, в том числе путем повышения физико-механических и теплопроводных свойств материалов за счет введения в их состав различных дисперсных наполнителей.

Например, в работе [10] отмечается, что при наполнении фторопласта графитом можно повысить допускаемые значения pv в 5 раз при температуре ниже 250С. Очень распространенным методом повышения теплофизических и механических свойств материалов является армирование металлическимии синтетическими волокнами.

Например, в работе [11] разработан антифрикционный композиционный материал на основе фторопласта путем использования пространственного армирования, вследствие чего авторам удалось увеличить теплопроводность подшипника [12]. Теплопроводность можно повысить также конструктивно, например, путем нанесения тонкослойных покрытий на металлический подшипник, при этом значительно снижается коэффициент трения и повышается теплопроводность [3,12], Другим направлением изменения свойств является пропитка полученного спеченного пористого материала суспензией фторопласта [12]. Подшипники, пропитанные фторопластом, работают в условиях ограниченного смазывания и различных ударных воздействий. В работе [13] отмечено, что для повышения теплопроводности и термостойкости фторопласта можно вводить в его состав порошки алюминия и графита. Температура между трущимися поверхностями подшипника повышается вследствие больших сил трения. Если же при повышении температуры между трущимися поверхностями силы трения будут снижаться, то при этом возможно заметное снижение температуры. Для этого необходимо применять материалы, обладающие свойствами снижения сил трения при повышении температуры. Такими свойствами могут обладать материалы, способные выделять вещества, снижающие коэффициент трения. Если взять, к примеру, материал содержащий серу, то в процессе трения при высоких температурах и механическом воздействии сера способна образовывать сульфидные соединения [51,54]. В качестве такого материала может использоваться серографитовый композиционный материал, способный выделять в процессе трения серографитовую эмульсию на поверхность трения, что позволит значительно снизить температуру в зоне контакта трения.

 
Оригинал текста доступен для загрузки на странице содержания
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Композиционные материалы основе серного связующего дисперсных наполнителей изделий машиностроения