антифрикационная прессованная древесина для изготовления деталей трения

Классы МПК:B27K3/04 пропитка в открытых резервуарах 
F16C33/18 поверхности скольжения, выполненные в основном из древесных или волокнистых материалов 
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-03-23
публикация патента:

Изобретение относится к области изготовления антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и может быть использовано в машиностроении. Прессованную древесину пропитывают расплавом церезина, полиэтилсилоксана и животного жира. Определенное соотношение компонентов обеспечивает повышенную износостойкость и долговечность работы материала при отрицательных температурах эксплуатации. 2 табл.

Формула изобретения

Антифрикционная прессованная древесина для изготовления деталей трения, включающая прессованную древесину, церезин и полиэтилсилоксан, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит животный жир при следующем соотношении компонентов, вес.%:

церезин10,7÷1,3
полиэтилсилоксан 0,8÷0,2
животный жир 2,2÷2,8
прессованная древесина 84,7÷86,3

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления антифрикционных материалов на основе прессованной древесины и может быть использовано в машиностроении.

Известна антифрикционная прессованная древесина, включающая прессованную древесину, церезин и жирные кислоты в качестве поверхностно-активных веществ (SU, авторское свидетельство 444646, кл. B27K 3/24, 1974).

Недостатком данного антифрикционного материала является то, что он имеет низкие антифрикционные свойства при отрицательных температурах, в результате чего повышается коэффициент трения и подшипник быстро теряет работоспособность.

Известна также антифрикционная древесина, включающая прессованную древесину, церезин и окисленный петролатум (патент РФ № 2221821, кл. B27K 2/50, 2004).

Недостатком данного антифрикционного материала является нестабильность свойств при изменении скорости скольжения, что приводит к непрогнозируемому износу.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является модифицированная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину, церезин, полиэтилен, полиэтилсилоксан и аэросил (патент РФ № 2197510, кл. F16C 33/18).

Однако такая антифрикционная древесина предназначена для эксплуатации при повышенных температурах. При уменьшении температуры коэффициент трения резко повышается, что приводит к ускоренному износу.

Изобретение решает задачи повышения износостойкости и долговечности работы материала при отрицательных температурах эксплуатации.

Поставленная цель достигается за счет того, что антифрикционная прессованная древесина для изготовления деталей трения, содержащая прессованную древесину, церезин и полиэтилсилоксан, согласно изобретению дополнительно содержит животный жир при следующем соотношении компонентов, вес.%:

церезин10,7÷11,3
полиэтилсилоксан 0,8÷1,2
животный жир 2,2÷2,8
прессованная древесина 84,7÷86,3

Введение смеси полиэтилсилоксана и животного жира в расплав церезина способствует образованию на поверхности древесины граничного слоя, обладающего при отрицательных температурах повышенной стойкостью и прочностью.

Антифрикционную прессованную древесину для изготовления деталей трения получают путем пропитки заготовок из прессованной древесины плотностью 1100 кг/м3, имеющих влажность 1,5%, под давлением 5 МПа, при полном погружении в расплавленную смесь церезина, полиэтилсилоксана и животного жира. Время выдержки под давлением 5 минут. После пропитки заготовки охлаждают и обрабатывают до нужных размеров и точности.

В таблице 1 приведены данные об антифрикционной прессованной древесине для изготовления деталей трения с различным содержанием прессованной древесины и антифрикционных наполнителей.

Установлено, что введение в антифрикционную прессованную древесину для изготовления деталей трения, содержащую прессованную древесину, церезин и полиэтилсилоксан, дополнительно животный жир способствует уменьшению коэффициента трения при отрицательных температурах и, как следствие, повышению долговечности и износостойкости материала.

Свойства антифрикционной прессованной древесины, полученной в соответствии с примерами 1-5 (см. таблицу 1), приведены в таблице 2.

Анализ примеров из таблицы 2 показывает, что предлагаемая антифрикционная прессованная древесина для изготовления деталей трения (состав по примеру 2-4) имеет наиболее высокие долговечность и износостойкость за счет уменьшения коэффициента трения при отрицательных температурах эксплуатации на 20%.

Таблица 1
КомпонентыСодержание компонентов, вес.%
Известная модифицированная древесина (прототип)Предлагаемая антифрикционная древесина
1 23 45
Прессованная древесина78,8 87,786,385,5 84,783,5
Церезин20 10,410,7 11,011,311,6
Полиэтилсилоксан 0,50,60,8 1,01,2 1,4
Полиэтилен 0,5-- ---
Аэросил0.2 -- ---
Животный жир- 1,32,2 2,52,83,5

Таблица 2
КомпонентыСодержание компонентов, вес.%
Известная модифицированная древесина (прототип)Предлагаемая антифрикционная древесина
1 23 45
Предел прочности при сжатии вдоль волокон, МПа 170163174 184176 168
Торцевая твердость 175181188 197186 179
Коэффициент трения 0,0600,0640,046 0,0370,044 0,062
Скорость изнашивания, мкм/час0,280,27 0,200,14 0,190,25

Примечание: испытание на трение и износ проводились при скорости скольжения 0,2 м/с, нагрузке 16 МПа и температуре -20÷-10°C.

Класс B27K3/04 пропитка в открытых резервуарах 

Класс F16C33/18 поверхности скольжения, выполненные в основном из древесных или волокнистых материалов 

Наверх