Самозмащувальний підшипник ковзання

1 Самосмазывающиися подшипник скольжения, содержащий текстильный армирующий каркас с синтетическими и металлическими нитями, пропитанный тер мореактивным связующим, связанный через металлические нити с несущей поверх ностью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каркас выполнен в виде трикотажного комбиниро ванного переплетения с чередующимися ря дами из пучков нитей с образованием ориентированных в тангенциальном на правлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника изнаночных и вытянутых лицевых петель, при этом каждый пучок образован, помимо синтетической и металлической, дополнительной армирующей нитью, а плотность трикотажного переплетения рядов составляет от двух до восьми петель на каждые 10 мм длины образующей цилиндрической поверхности подшипника 2 Самосмазывающийся подшипник скольжения поп 1,отличающийся тем, что отношение суммарных площадей попе речных сечений металлических нитей к сум марным площадям поперечных сечений синтетических и армирующих составляет 0,01-0,36, а синтетических к армирующим 1,0. 3 Самосмазывэющийся подшипник скольжения по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что в качестве металлической используют нить из меди, в качестве синтетической полиэфирную, а в качестве армирующей оксалоновую или углеродную нити. Изобретение относится к машиностроению, а именно к самосмазыьиющимся под шипникам скольжения, и может найти применение для работы в тяжелонагруженных и высокоскоростных узлах трения, например, в качестве опор балансира ходовой части гусеничной машины и узлов трения текстильного оборудования Известно применение в подшипниках фрикционных нитей и пропитанных фенолформальдегидной смолой, которое наносится на кольцевую подложку (см. ж. "Трение и износ" т.7, г* 5, 1986, с.946-947). Недостатком описанного покрытия является отсутствие металлической составляющей, что затрудняет отвод тепла от зоны трения. Развивающиеся в этой зоне температуры способствуют неравномерному С> со ю о ванной вязаной металлической сетки, ячейки которой заполнены теплостойким материалом. Наружная поверхность эле- 5 мента выполнена с отверстиями, заполненными смазкой (см. пат. США № 4559249. кл. Е 16 С 27/02, 1985). Недостатком его является повышенный коэффициент трения из-за отсутствия анти- 10 фрикционной составляющей в структуре материала, Наиболее близким к предлагаемому является подшипниковый элемент скольжения, несущий слой которого выполнен из 15 двухслойной ткани, содержащей на изнаночной стороне металлические нити, а на лицевой - нити из термопластичной смолы, Изнаночная сторона через припой соединена с несущим металлическим слоем, а лице- 20 вая пропитана термоотверждающеи смолой (см. пат. ЧССР N? 229602, кл. F 16 С 33/04. 1984). К недостаткам прототипа относятся: невозможность использования подшипника в 25 высокоскоростных узлах из-за наличия слоев с различными физико-химическими свойствами; плохой отвод тепла из контактной зоны; повышенный износ из-за неотрегулированной подачи смазки и недостаточного 30 ее количества. Целью изобретения является расшире ние технологических возможностей и повы шение износостойкости при работе в высоконагруженных и высокоскоростных 35 узлах трения. Использование предлагаемо го подшипника позволит в несколько раз снизить интенсивность изнашивания при работе в нормальных условиях и в 3-5 раз в коррозионной среде. 40 Поставленная цель достигается тем, что предложен самосмазывающийся подшипник скольжения, содержащий текстильный армирующий каркас с синтетическими и металлическими нитями, пропитанный терморе- 45 активным связующим, связанный через металлические нити с несущей поверхностью, в котором, согласно изобретению, каркас выполнен в виде трикотажного комбинированного переплетения с чередующимися ря- 50 дами из пучка нитей с образованием ориентированных в тангенциальном направлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника изнаночных и дей поперечных сечений металлических нитей к суммарным площадям поперечных сечений синтетических и армирующих составляет 0,01-0,36. а синтетических к армирующим - 1,0. При этом в качестве металлической используют нить из меди, а в качестве синтетической - полиэфирную, а в качестве армирующей - оксалоновую или углеродную нити. Благодаря отличительным признакам на поверхности трения предлагаемого подшипника образуется смазывающая пленка, обладающая противозадирными свойствами и имеющая высокую адгезию к металлическому контртелу. Количество смазки, скорость ее поступления и толщина пленки в конкретных условиях работы пары трения регулируется составом и структурой армирующего каркаса. Достижение цели происходит за счет оптимизации условий смазки. На чертеже изображен самосмазывающийся подшипник скольжения; на фиг.2 структура армирующего элемента; на фиг.З то же, поперечное сечение. Устройство содержит каркас 1, выполненный в виде чередующихся рядов ластика 2 и глади 3, ориентированных в тангенциальном направлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника, образованных пучком 4, содержащим металлическую, антифрикционную, армирующую и углеродную нити. Пучок 4 образует петли, формирующие трикотажное полотно. Полотно выполнено комбинированным переплетением изнаночных петель 5 и вытянутых лицевых петель 6. Благодаря выбранной структуре в промежутках между протяжками изнаночных петель ряда "гладь" 7, лицевыми петлями 6 и протяжками ряда "ластик" 8 образуются полости 9, обеспечивающие поступление смазки в зону контакта при подплавлении лицевых петель во время работы. Подшипник изготавливают методом горячего прессования заготовки, полученной намоткой на каркас трикотажного препрега предлагаемого переплетения, пропитанного раствором фенолформальдегидной смолы, выполненного из пучка синтетических и металлических нитей. Как показали испытания, использова мый образец ных площадей попе- ео речных сечений нитей, составляющих сто на гибридный пучок металли углерод Р ческих к ных к синуглерод- тетичес- по 1 ким ным и синтетическим По предлагаемому решению 1 2 0,5 5 0,008 0,01 0.185 0,36 0,40 По прототипу — — 3 4. Упорядник 1 1 1 1,5 Техред Г УКРАЇНА (19) U A 13249 (ІЗ* СІ (5і)5 F 16 С 33/04 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) САМОЗМАЩУВАЛЬНИЙ ПІДШИПНИК КОВЗАННЯ 1 (20) 94322394, 28 07.93 (21)4861977/SU (22) 23 08 90 (24) 28 02 97 (46) 28 02 97 Бюл № 1 (56)Патент ЧССР Ne 229602, кл. F 16 С 33/04, 1984(прототип) (72) Вишняков Леон Романович, Ступко Олександр Вікторович, Малахов Микола Якович Кохана Ірина Миколаївна (73) Інститут проблем матеріалознавства Академії наук України (UA) (57) 1 Самосмазывающиися подшит ик скольжения, содержащий текстильный армирующий каркас с синтетическими и металлическими нитями, пропитанный термореактивным связующим, связанный через металлические нити с несущей поверхностью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каркас выполнен в виде трикотажного комбинированного переплетения с чередующимися рядами из пучков нитей с образованием ориентированных в тангенциальном на Изобретение относится к машиностроению, а именно к самосмазывающимся под шипникам скольжения и может найти применение для работы в гяжелонагруженных и высокоскоростных узлах трения, например, в качестве опор балансира ходовой части гусеничной машины и узлов трения текстильного оборудования Известно применение в подшипниках скольжения самосмазывающихся антифрикционных покрытий содержащих волокна ПТФЭ, выполненных в виде кулирного платированного трикотажа из армирующих и анти правлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника изнаночных и вытянутых лицевых петель, при этом каждый пучок образован, помимо синтетической и металлической, дополнительной армирующей нитью, а плотность трикотажного переплетения рядов составляет от двух до восьми петель на каждые 10 мм длины образующей цилиндрической поверхности подшипника 2 Самосмазывающийся подшипник скольжения по п. 1,отличающийся тем, что отношение суммарных площадей поперечных сечений металлических нитей к суммарным площадям поперечных сечений синтетических и армирующих составляет 0,01-0,36, а синтетических к армирующим 1,0. 3. Самосмазывающийся подшипник скольжения по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что в качестве металлической используют нить из меди, в качестве синтетической полиэфирную, а в качестве армирующей оксалоновую или углеродную нити. фрикционных нитей и пропитанных фенолформальдегидной смолой, которое наносится на кольцевую подложку (см. ж. "Трение и износ" т 7, № 5, 1986, с.946-947) Недостатком описанного покрытия является отсутствие металлической составляющей, что затрудняет отвод тепла от зоны трения. Развивающиеся в этой зоне температуры способствуют неравномерному разрушению близлежащих объемов материала. Трещины, образованные от тепловых напряжений при скольжении, приводят к быстрому разрушению детали С> со ю о 13249 Известен элемент скольжения, выполненный из плотно свернутой и деформированной вязаной металлической сетки, ячейки которой заполнены теплостойким материалом. Наружная поверхность элемента выполнена с отверстиями, заполненными смазкой (см. пат. США N? 4559249, кл. Е 16 С 27/02, 1985). Недостатком его является повышенный коэффициент трения из-за отсутствия антифрикционной составляющей в структуре материала. Наиболее близким к предлагаемому является подшипниковый элемент скольжения, несущий слой которого выполнен из двухслойной ткани, содержащей на изнаночной стороне металлические нити, а на лицевой - нити из термопластичной смолы. Изнаночная сторона через припой соединена с несущим металлическим слоем, а лицевая пропитана термоотверждающеи смолой (см пат. ЧССР N? 229602, кл. F 16 С 33/04, 1984). К недостаткам прототипа относятся: невозможность использования подшипника в высокоскоростных узлах из-за наличия слоев с различными физико-химическими свойствами: плохой отвод тепла из контактной зоны; повышенный износ из-за неотрегулированной подачи смазки и недостаточного ее количества. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение износостойкости при работе в высоконагруженных и высокоскоростных узлах трения. Использование предлагаемого подшипника позволит в несколько раз снизить интенсивность изнашивания при работе в нормальных условиях и в 3-5 раз в коррозионной среде. Поставленная цель достигается тем, что предложен самосмазывающийся подшипник скольжения, содержащий текстильный армирующий каркас с синтетическими и металлическими нитями, пропитанный термореактивным связующим, связанный через металлические нити с несущей поверхностью, в котором, согласно изобретению, каркас выполнен в виде трикотажного комбинированного переплетения с чередующимися рядами из пучка нитей с образованием ориентированных в тангенциальном направлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника изнаночных и вытянутых лицевых петель, при этом пучок образован, помимо синтетической и металлической, дополнительной армирующей нитью, а плотность трикотажного переплетения рядов составляет от двух до восьми петель на каждые 10 мм длины образующей цилиндрической поверхности подшипника. Кроме того, отношение суммарный площадей поперечных сечений металлических нитей к суммарным площадям поперечных 5 сечений синтетических и армирующих составляет 0,01-0,36, а синтетических к армирующим - 1,0. При этом в качестве металлической используют нить из меди, а в качестве синтетической - полиэфирную, а 10 в качестве армирующей - оксалоновую или углеродную нити. Благодаря отличительным признакам на поверхности трения предлагаемого подшипника образуется смазывающая пленка, 15 обладающая противозадирными свойствами и имеющая высокую адгезию к металлическому контртелу. Количество смазки, скорость ее поступления и толщина пленки в конкретных условиях работы пары тре20 ния регулируется составом и структурой армирующего каркаса. Достижение цели происходит за счет оптимизации условий смазки. На чертеже изображен самосмазываю25 щийся подшипник скольжения,- на фиг.2 структура армирующего элемента; на фиг.З то же, поперечное сечение. Устройство содержит каркас 1, выполненный в виде чередующихся рядов ластика 30 2 и глади 3, ориентированных в тангенциальном направлении по отношению к цилиндрической поверхности подшипника, образованных пучком 4, содержащим металлическую, антифрикционную, армирую35 щую и углеродную нити. Пучок 4 образует петли, формирующие трикотажное полотно. Полотно выполнено комбинированным переплетением изнаночных петель 5 и вытянутых лицевых петель 6. Благодаря выбранной 40 структуре в промежутках между протяжками изнаночных петель ряда "гладь" 7, лицевыми петлями 6 и протяжками ряда "ластик" 8 образуются полости 9, обеспечивающие поступление смазки в зону контакта при 45 подплавлении лицевых петель во время работы. Подшипник изготавливают методом горячего прессования заготовки, полученной намоткой на каркас трикотажного препрега 50 предлагаемого переплетения, пропитанного раствором фенолформальдегидной смолы, выполненного из пучка синтетических и металлических нитей. Как показали испытания, использова55 ние предлагаемого подшипника позволит снизить износ как при работе в нормальных условиях, так и при работе в коррозионной среде. Результаты испытаний приведены в таблице. 13249 Испытуемый образец Отношение суммар Количест Интенсивность изнашивания 1 х 109 ных площадей попе- во петельв коррозионной речных сечений ных при нормальных нитей, составляющих столбиков условиях среде гибридный пучок на 10 мм длины обметаллиуглеродразуюпри высо- при высо- при высо- при высоких наких скороческих к ных к синщей ких наких скороуглеродтетичесподшипгрузках стях грузках стях ЗОМПа ным и ким ника ЗОМПа 2 м/с 2 м/с синтетическим По предлагаемому решению 1 2 3 4 . 5 По прототипу 0,008 0,01 0.185 0,36 0,40 0,5 1 2 5 8 10 8,7 4.5 5.3 6,7 9.3 8,6 5,0 5,9 6,8 9,2 8,9 9,0 1 1 1 1,5 5,2 6,3 7,0 9,5 4,9 6,5 7,2 9,6 — — 12,3 13.0 16,0 38,3 Упорядник Замовлення 4106 Техред М.Моргентал Коректор Л. Лукач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101