Антифрикційний самозмащувальний матеріал

Реферат: Антифрикційний самозмащувальний матеріал містить дисульфід молібдену, епоксидну діанову смолу, кокс та графіт ЕВТ-11. Як епоксидна діанова смола використовується порошкова композиція УП-19-06. UA 78596 U (54) АНТИФРИКЦІЙНИЙ САМОЗМАЩУВАЛЬНИЙ МАТЕРІАЛ UA 78596 U UA 78596 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до антифрикційних самозмащувальних матеріалів, які можуть бути використані в машинобудуванні, верстатобудуванні, як тверді мастила у важких вузлах тертя, особливо для змащування реборд кранових коліс, коліс залізничного транспорту тощо. Відомий антифрикційний самозмащувальний матеріал, що містить вугільний порошок, епоксидну смолу, поліалюмофенілсилоксанову смолу і суху змащувальну речовину (Патент Франції № 2146910, МПК С10М 7/00, 1973). Коефіцієнт тертя такого матеріалу становить понад 0,15 і міцність на вигин - менше 0,1 Па. Відома мастильна композиція, яка містить дисульфід молібдену, кокс кам'яновугільного пеку, кокс фуранової смоли і графітизований кафтовий кокс (А. с. СССР № 954416, МПК С10М 125/02, 1982). Відома композиція призначена для використання в осушених газових середовищах і у вакуумі при підвищених температурах. Відомий антифрикційний матеріал, що містить дисульфід молібдену, колоїдний графіт, вуса карбіду кремнію і епоксифенольний лак (Патент РФ № 2017800 С1, МПК С10М 169/04, 1994). Відома композиція має коефіцієнт тертя 0,12-0,14 і використовується для нанесення захисних покриттів методом розпилення або занурення у важких парах тертя. Відомий мастильний матеріал, що містить графіт, алюмосилікати, стеарин, поліетиленовий віск, поліетилен, поліаміни і епоксидно-діанову смолу (Патент РФ № 2000315С, МПК С10М 169/04, 1993), але він також має високий коефіцієнт тертя. Відома антифрікційна композиція (А. с. СССР № 1177321 Д МПК С09D 3/58, 1985), що містить компоненти при наступному співвідношенні, мас. част.: епоксидна діанова смола 100 дисульфід молібдену 9-11 графіт прихованокристаліч28-32 ний каолін 75-85 Моноціанетилдіетилентри215-24. амін Відомий матеріал має досить низький коефіцієнт тертя, рівний 0,09, однак наявність у складі матеріалу високого вмісту епоксидної смоли робить його малопридатним для використання у важких вузлах тертя. Як прототип корисної моделі вибрано антифрикційний самозмащувальний матеріал (Патент РФ №2132364, МПК С10М 125/02, С10М 125:22, С10М 125:18, С10М 103:02, C10N 50:08, 1999), який містить компоненти при наступному співвідношенні, мас. част.: кокс 10-20 дисульфід молібдену 5-10 епоксидна діанова смола 5-10 до графіт 100. Прототип забезпечує низький коефіцієнт тертя до 0,055-0,083 і достатньо високу міцність при вигині до 0,32-0,51 МПа, що значно перевершує вказані характеристики інших матеріаліваналогів. При цьому у складі матеріалу використовують вихідні компоненти наступних марок: дисульфід молібдену ДМ-1 за ТУ 48-19-133-85; порошок коксу за ТУ 3213-91, який використовується для отримання вугільно-графітових виробів; графіт ЕВТ-11 за ДСТ 10274-74, що використовується у порошковій металургії; епоксидна діанова смола в порошку згідно з ТУ 6-10-1890-83, що випускається Ярославським ВАТ "Лакофарба" і використовується як зв'язуюче фасадних фарб. Недоліком прототипу є досить енергозатратний режим полімеризації при 180-220 °C впродовж 1-1,5 год. Крім того, такий режим полімеризації не завжди можливо реалізувати в виробничих умовах (великогабаритні деталі, конструкції, які мають у своєму складі деталі з низькою тепло- і термостійкостю). В основу корисної моделі, поставлено задачу створення антифрикційного самозмащувального матеріалу зі зниженою температурою полімеризації. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в антифрикційному самозмащувальному матеріалі, який містить дисульфід молібдену, кокс, графіт, епоксидну діанову смолу, згідно з корисною моделлю, як епоксидну діанову смолу використовують порошкову композицію марки УП-19-06 за ТУ У 6-00209355.029-97 при наступному співвідношенні компонентів, мас. част.: дисульфід молібдену 5-10 епоксидна діанова смола УП5-10 1 UA 78596 U 5 10 15 20 25 30 35 40 19-06 кокс 10-20 графіт ЕВТ-11 до 100. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. 5 г (5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 10 г (10 мас. част.) коксу, 5 г. (5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 80 част.(80 мас. част.) графіту ЕВТ-11 поміщають в змішувач і перемішують протягом 1,0 год. Отриману суміш пресують в стальних прес-формах під тиском 120 МПа, отримуючи заготовку з розмірами і конфігурацією, відповідними прес-формі. Заготовку далі спікають в печі при температурі 160 °C протягом 1,5 год. (температура полімеризації епоксидної смоли). Приклад 2. 7,5 г (7,5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 15 г (15 мас. част.) коксу, 7,5 г (7,5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 70 част. (70 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1-1,5 год. Із суміші під тиском, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 160 °C протягом 1,5 год. Приклад 3. 7,5 г (7,5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 15 г (15 мас. част.) коксу, 7,5 г (7,5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 70 част.(70 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1,0 год. Із суміші під тиском, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 170 °C протягом 1,0 год. Приклад 4. 7,5 г. (7,5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 15 г. (15 мас. част.) коксу, 7,5 г.(7,5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 70 част. (70 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1,0 год. Із суміші під тиском, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 170 °C протягом 1,5 год. Приклад 5. 7,5 г (7,5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 15 г (15 мас. част.) коксу, 7,5 г (7,5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 70 част. (70 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1,0 год. Із суміші, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 178 °C протягом 1,0 год. Приклад 6. 10 г (10 мас. част.) дисульфіду молібдену, 20 г (20 мас. част.) коксу, 10 г (10 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 60 част. (60 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1,0 год. Із суміші, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 170 °C протягом 1,5 год. Приклад 7. 7,5 г (7,5 мас. част.) дисульфіду молібдену, 15 г (15 мас. част.) коксу, 7,5 г (7,5 мас. част.) порошку епоксидної смоли УП-19-06 і 70 част. (70 мас. част.) графіту перемішують в замішувачі протягом 1,0 год. Із суміші, як у прикладі 1, пресують заготовки, які спікають при температурі 150 °C протягом 1,5 год. Зразки, виготовлені з прикладів 1-7, були випробувані на серійній машині тертя 2070 СМТ-1 за загальноприйнятою методикою [Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ / B.C. Комбалов, М.Н. Добычин, И.В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1977. - 530 с.; Крагельский И.В. Расчетно-экспериментальные методы оценки трения и износа. - М.: Наука, 1980. - 110 с.] для оцінки антифрикційних властивостей. Умови випробувань тертя "диск-колода", при цьому матеріал колодки згідно з прикладами 1-7, матеріал диска - чавун. Режим тертя: швидкість ковзання - 0,5 м/с, навантаження - 1,0 МПа. Із сумішей, відповідно до складу матеріалу, що заявляється, були виготовлені прямокутні стрижні з розмірами 150×15×15 мм, на яких визначали напругу вигину при консольному навантаженні. Результати випробувань наведені в таблиці. Таблиця Властивості антифрикційних самозмащувальних матеріалів Властивості Коефіцієнт тертя Міцність при вигині, МПа 45 Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад Приклад 1 2 3 4 5 6 7 0,055-0,083 0,055 0,058 0,056 0,060 0,065 0,076 0,060 Прототип 0,32-0,51 0,35 0,39 0,38 0,44 0,47 0,50 0,12 З наведених даних випливає, що матеріал по прикладах 1-6, підданий полімеризації в температурному діапазоні 160-170 °C, не поступається за показниками прототипу, який полімеризується при температурах 180-220 °C. Таким чином, застосування пропонованої корисної моделі дозволяє знизити температуру полімеризації матеріалу в середньому на 31 °C. 2 UA 78596 U 5 10 Контрольний приклад 7 свідчить, що при полімеризації при більш низький температурі ніж заявлений температурний інтервал формується матеріал, який значно поступається прототипу за величиною міцності при вигині. Завдяки високій міцності матеріалу на вигин його можна застосувати у вигляді мастильних олівців, що досить зручно і продуктивно в виробничих умовах. Із сумішей матеріалу, що заявляється, була виготовлена партія мастильних олівців розмірами 150×15×15 мм, які були випробувані для змащення реборд коліс кранів для розливання сталі на металургійному підприємстві. Завдяки високій міцності матеріалу олівця на вигін поломок мастильних олівців не спостерігалося. Низький коефіцієнт тертя матеріалу олівців дозволяє значно знизити знос реборд коліс крану, що забезпечує значний економічний ефект за рахунок зменшення числа розбирань і збирань коліс і їх заміни. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Антифрикційний самозмащувальний матеріал, що містить дисульфід молібдену, епоксидну діанову смолу, кокс та графіт, який відрізняється тим, що як епоксидна діанова смола використовується порошкова композиція УП-19-06 при наступному співвідношенні компонентів, мас. част.: дисульфід молібдену 5-10 епоксидна діанова смола УП-19-06 5-10 кокс 10-20 графіт ЕВТ-11 до 100. 20 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститутпромислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3