Вкладыш неразъемного подшипника скольжения

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к судовому машиностроению, а именно к тяжело нагруженным тихоходным узлам трения, работающим в морской воде без дополнительной масляной смазки. Вкладыш неразъемного подшипника скольжения, выполненный из антифрикционной композиции, включающей 43-60 масс% углеродного тканого материала, и полимерного связующего - 40-57 масс% галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы, дополнен вторым внешним слоем, выполненным из 30-50%масс галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы, армированной 50-70% масс стеклоткани из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла. Тем самым достигается электрическое разъединение разнородных металлических деталей узла трения. 2 п. ф-лы, 1 фиг.

Заявляемая полезная модель относится к судовому машиностроению, а именно к тяжело нагруженным тихоходным узлам трения, работающим в морской воде без дополнительной масляной смазки. В узлах трения, имеющих ротор (подвижная часть) и статор (неподвижная часть), изготовленные из разнородных металлов, подшипник скольжения должен обладать не только высокой прочностью, износостойкостью и размерной стабильностью при трении в морской воде, но он должен дополнительно обеспечивать функцию электрического разъединения разнородных металлических деталей, чтобы предотвратить их электрохимическую коррозию, вызванную разницей электродных потенциалов металлов, контактирующих в морской воде в отсутствие масляной смазки.

Известен вкладыш неразъемного подшипника из материала УГЭТ (углепластик эпоксидный тканевый), представляющий собой втулку с фланцем. Такой вкладыш способен работать в морской воде без дополнительной масляной смазки [В.Е. Бахарева, Г.И. Николаев, А.С. Орыщенко, журнал «Вопросы материаловедения», 2012, 4(72)], он выбран нами за прототип.

Вкладыш из материала УГЭТ выполнен из антифрикционной композиции, включающей 43-60 масс% углеродного тканого материала и 40-57 масс% полимерного связующего [RU 2153107, М. кл. C08L 63/00, 2000]. Тканый материал выполнен из углеродного волокна и имеет средний размер кристаллитов по базисной плоскости 3,0-6,0 нм и толщину пакета базисных плоскостей 1,0-4,0 нм. В качестве полимерного связующего антифрикционная композиция содержит галоген- или серосодержащую полиглицидиларилендиаминовую смолу.

Вкладыш подшипника скольжения из материала УГЭТ обладает высокой прочностью, износостойкостью и размерной стабильностью при трении в морской воде при контактном давлении P до 60 МПа и скорости скольжения 0,001-0,5 м/с. Он успешно применяется в различных судовых механизмах, но не обладает необходимыми электроизоляционными свойствами для предотвращения электрохимической коррозии трущихся поверхностей.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в разработке вкладыша неразъемного подшипника скольжения, дополнительно обеспечивающего электрическое разъединение разнородных металлических деталей узла трения.

Указанный технический результат достигается тем, что вкладыш неразъемного подшипника скольжения выполненный из антифрикционной композиции, включающей 43-60 масс% углеродного тканого материала и 40-57 масс% полимерного связующего - галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы, имеет дополнительно второй внешний слой, выполненный из галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы 30-50 масс%, армированной 50-70 масс% стеклоткани из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла.

Заявляемый вкладыш схематически представлен на фигуре 2, где слой 1, прилегающий к поверхности вращающегося вала, выполнен из антифрикционной композиции, а внешний слой 2 выполнен из электроизоляционной композиции, армированной стеклотканью.

Заявляемый вкладыш работает следующим образом: находясь в среде электролита, например, в морской воде, внутренний слой вкладыша обеспечивает высокие антифрикционные свойства, а дополнительный наружный слой обеспечивает электрическое разъединение, тем самым предотвращает электрохимическую коррозию разнородных металлов.

В качестве армирующей стеклоткани внешний слой вкладыша может содержать стеклоткань марки T-10 или T-11 (ГОСТ19170-2001. Ткани конструкционные из стеклянных крученых комплексных нитей). Ткань марки T-10 имеет толщину 0,23 мм, массу 290 г/кв.м, плотность по основе 36 нитей/см, по утку 20 нитей/см. Ткань марки T-11 имеет толщину 0,30 мм, массу 385 г/кв.м, плотность по основе 22 нити/см, по утку 13 нитей/см.

Композиция, изготовленная из галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы и армирующей стеклоткани, имеет удельное объемное сопротивление 10n Ом.см, где n=16.

Слои 1 и 2 могут иметь равную или различную толщину; минимальная толщина каждого слоя составляет 2 мм. Поскольку каждый из слоев содержит одну и ту же эпоксидную смолу, вкладыш изготавливается из двух слоев в одну операцию горячего прессования в одном режиме отверждения.

Был проведен комплекс испытаний, в ходе которых выяснилось, что заявляемый вкладыш имеет следующие электроизоляционные показатели:

- электрическая прочность,

- E=29,3 кВ/мм; удельное объемное сопротивление,

- v=(216±1,15)1013 Ом м; поверхностное сопротивление s=(1,0±0,6)1015 Ом.

Триботехнические исследования показали высокие антифрикционные свойства вкладыша, а именно, коэффициент трения при скоростях до 0,5 м/с и контактных давлениях до 50 МПа составил 0,11-0,12.

Заявляемый вкладыш неразъемного подшипника скольжения по своим триботехническим и диэлетрическим свойствам может успешно эксплуатироваться в узлах трения, имеющих ротор и статор, изготовленные из разнородных металлов.

1. Вкладыш неразъемного подшипника скольжения, выполненный из антифрикционной композиции, включающей 43-60 мас.% углеродного тканого материала, и полимерного связующего - 40-57 мас.% галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы, отличающийся тем, что он дополнен вторым внешним слоем, выполненным из 30-50 мас.% галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы, армированной 50-70 мас.% стеклоткани из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла, толщиной 0,20-0,30 мм с плотностью нитей по основе 22-36 нитей/см, по утку 13-20 нитей/см.

2. Вкладыш по п.1, отличающийся тем, что второй внешний слой, изготовленный из галоген- или серосодержащей полиглицидиларилендиаминовой смолы и армирующей стеклоткани из алюмоборосиликатного бесщелочного стекла, имеет удельное объемное сопротивление 10n Ом·см, где n=16.



 

Похожие патенты:
Наверх