ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ САМОСМАЗЫВАЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ГРУППЫ «МАСЛЯНИТ»

Области применения и основные характеристики АСПМ группы МАСЛЯНИТ

Дерлугян П.Д., Дерлугян Ф.П.

Нет практически ни одной отрасли техники, где бы не могли применяться материалы группы «Маслянит» как в качестве материала для узлов трения, выпускаемого оборудования, приборов, машин и механизмов, так и для ремонта узлов трения, опор скольжения и замены подшипников качения на подшипники скольжения.

Кроме специальных отраслей техники эти материалы в больших объемах используются в несущих роликах ленточных конвейеров, работающих в условиях сильной запыленности на предприятиях горно-рудной промышленности, литейных цехах.

Широкое применение нашли эти материалы на предприятиях химической, машиностроительной и легкой промышленности, в сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, где применяются ленточные транспортеры с шириной ленты до 1000 мм и скоростью движения до 2 м/с.

Обладая уникальными характеристиками при работе в водных средах материалы «Маслянит» широко внедрены в гидротехнических сооружениях, портовых и судовых механизмах. На всех высоконапорных гидростанциях России и стран СНГ используются материалы этого типа.

Являясь биологически стойкими и экологически чистыми, некоторые виды «Маслянита» внедрены в пищевой и консервной промышленности.

Материалы этого типа нашли применение в узлах трения точных приборов, вибростендов, сейсмографов, в уплотнениях сервомоторов.

Термостойкие антифрикционные самосмазывающиеся материалы на полиимидной основе нашли широкое применение в авиационной, космической технике, в приборостроении, атомной энергетике, роботизированных системах в качестве элементов высокоточных зубчатых передач, подшипников скольжения и их сепараторов.

Ниже приведен перечень материалов, которые изготавливаются ООО НПК «Прогресс-ИНТЭКС» и предназначаются для реализации. В настоящее время технологическое оборудование позволяет выпускать до 40 т/год композитов трибологического назначения.

Материалы и покрытия антифрикционного назначения:

  • предназначены для эксплуатации в качестве подшипников скольжения, скользящих направляющих и уплотнений узлов трения машин;
  • обеспечивают работоспособность в широком интервале нагрузок, скоростей, температур, в различных средах и климатически зонах;
  • не требуют подачи смазки в зону трения, исключают задиры и заклинивания узлов, обеспечивают плавность и бесшумность в работе;
  • снижают металлоёмкость машин, способствуют экономии цветных металлов и сплавов, смазочных материалов;
  • повышают износостойкость, коррозионную стойкость режущего и штампового инструмента, улучшают качество поверхности при механической обработке труднообрабатываемых металлов и сплавов;
  • технологичны при переработке, экологически чистые, стойкие к биоповреждениям.

Примеры использования композиционных самосмазывающихся материалов

  1. Полозья скользящих затворов и подшипники скольжения гидросооружений из антифрикционных самосмазывающихся матери­алов АСМК-112, АСМК-112Л, АСМ-ВУТ. Предназначены для эксплуатации в механизмах гидротехнических сооружений в качестве скользящих накопляющих затворов водопроводных галерей, шлюзовых затворов и ворот шандоров, компенсационных втулок тяг гольсбантов створчатых ворот и плавучих рымов, подшипников скольжения насосов и т.д.

Условия эксплуатации:

  • удельное давление — 60—170 МПа;
  • скорость скольжения — до 2,5 м/мин.;
  • температура окружающей среды — от —60 до +120 °С;
  • рабочая среда: воздух, речная и морская вода.

Применяется вместо материалов ДСП—Б, Ф4К20, «Маслянит-Д». Материалы разработаны в ОКТБ «Орион» по заказу треста «Гидромонтаж» и СКБ «Ленгидросталь».

Внедрение: подшипниками и направляющими оснащается гид­ромеханическое оборудование, выпускаемое Чеховским заводом ГМО и направляемое на реконструируемые и вновь строящиеся гидро­электростанции, затворы Волжского, Камского, Волго-Балтийского, Обского бассейновых управлений водных путей, шлюзы Волго-Донского судоходного канала.

  1. Подшипники скольжения и уплотнения для судовых и пор­товых механизмов из антифрикционных и самосмазывающихся ма­териалов МК. Предназначены для использования в судостроении, судоремонте, портовых и палубных механизмах, технологическом оборудовании плавсредств взамен подшипников качения, антифрик­ционных бронз, баббитов, капролона. Обладают высокой износос­тойкостью и стабильным коэффициентом трения (0,12—0,16) на воздухе без смазки, в воде, эмульсиях, масляных средах.

Применение в винтодейдвудных и рулевых устройствах обес­печивает стабильную работу и герметичность узлов в широком диапазоне температур. Позволяет свести к минимуму вибрацион­ные нагрузки и шумы, исключает выброс масляных пятен в воду.

Использование в ленточных и ковшовых транспортёрах, шнеках рыбцехов, морозильных аппаратах, насосах, элеваторах в среде мор­ской воды или повышенной влажности при нагрузках до 10 МПа, скоростях скольжения до 2 м/с обеспечивает ресурс работы подшипников узлов до 10 тыс. часов, сохраняя работоспособность до полного износа.

Применение взамен крупногабаритных (до 800 мм) конических роликоподшипников и эластомерных уплотнений в грейферных снарядах Е—1100 производств Mitsubisi Nagasaki (Japan), в узах трения ковшей ёмкостью 9,3 и 17,5 м3 позволило увеличить межремонтный период эксплуатации, снизить затраты на ремонт, исключить применение смазочных материалов и остродефицитных запасных частей импортного производства.

Внедрено: на судостроительных верфях и заводах Нижнего Новгорода, Туапсе, Мурманска, Северодвинска, Калининграда, Лазаревки, Жилаговска, Усть-Донецка.

  1. Детали машин из термостойких антифрикционных самосмазывающихся материалов на основе полиимидов. Особенности исходного полимера — полиимида — предопределили область применения деталей из этих материалов. Высокая термостойкость, радиационная стойкость, работоспособность в вакууме, сложных газовых смесях, агрессивных жидкостях, большинстве органических растворителях позволили применять их в космической и авиационной технике, атомной энергетике, химической промышленности в качестве подшипников скольжения уплотнительных сёдел, сепараторов, подшипников качения, тепло- и электроизоляторов и др. узлах.

Высокие прочностные и триботехнические характеристики стабильность геометрических параметров в широком диапазоне температур позволили получить высокопрочные зубчатые передачи преимущественно для приборостроения, в т. ч. аппаратуры бортовых спутниковых систем по программам «Венера», «Марс», «Луна».

Усовершенствовав технологию переработки полиимидов, пластифицируя и вводя в них многофункциональные добавки, удалось получить группу материалов с заданными свойствами, резко расширившими возможную область применения.

  1. Высоконагруженные подшипники скольжения. Представляют собой металлический корпус, облицованный антифрикционным полимерным композитом, армированным волокнистым каркасом, предназначены для эксплуатации в подвижных сопряжениях машин и механизмов.

Условия эксплуатации:

  • рабочая удельная нагрузка — до 200 МПа;
  • скорость относительного скольжения — 0,1 м/с;
  • интервал рабочих температур — от —60 до +150 °С.

Внедрены в тяжелонагруженных узлах трения подъемно-транс­портного и металлургического оборудования Новокраматорского машиностроительного завода. Возможен вариант применения кор­пуса из углепластика с антифрикционным рабочим слоем. Подшип­ники обеспечивают высокую нагрузочную способность, износостой­кость, низкий коэффициент трения при работе как в гидравличес­ких жидкостях, так и всухую.

Эксплуатируются в качестве направляющих втулок элементов гидроцилиндров, в т.ч. втулок штока гидравлических ножниц на Белорусском металлургическом заводе. Вкладыши сферических опор скольжения, не требующие подачи смазки, исключающие заедания и задиры, внедрены в опорных пятниковых узлах миксеров-чугуновозов Новокраматорского машиностроительного завода.

  1. Несущий ролик ленточного транспортёра с подшипниками скольжения из антифрикционных самосмазывающихся полимерных композиционных материалов. Выполняется в металлическом или резиновом корпусе. Предназначен взамен роликов с подшипниками качения для работы в условиях сильной запылённости или повы­шенной влажности воздуха.

Условия эксплуатации:

  • скорость транспортирования — до 2 м/с;
  • погонная нагрузка на ленту конвейера — 60 кг/м.

Преимущества от применения: в процессе длительной эксплуа­тации (до 5000 ч) не требуется периодическая подача смазки, эко­номятся дорогостоящие материалы, высоколегированные стали, сокращается простой конвейеров, связанный с их техническим обслуживанием и ремонтом, исключены аварийные ситуации вследствие заклинивания металлических подшипников качения, снижа­лся уровень шума при работе.

Возможная область применения горнорудная, горнодобывающая, металлургическая, химическая, судостроительная, лёгкая и пищевая промышленности, машиностроение, сельское хозяйство.

Внедрение — разработки внедрены в ПО «Ростовнеруд», ОПО Ворошиловграднерудпром», ОПО «Винницнерудпром», Щедокском гипсовом комбинате, Камском автозаводе, Калининградском управлении тралового флота.

  1. Упорные подшипники скольжения и резьбовые втулки из ан­тифрикционных композитных полимерных материалов в узлах трения запорной трубопроводной арматуры. Подшипники скольжения предназначены для замены упорных подшипников качения 8109, 8110, 8112, 8205, 8207, 8208 и др. в узлах трения клиновых задвижек и сильфонных клапанов с диаметром условного проход Dу 40, 50, 65, 80, 100 и 150. Резьбовые втулки используются при замене втулок с трапецеидальными резьбами 14x3, 18x4, 20x4 22x5,26x

Характеристики материала:

  • состав — композиционный полимерный материал на основе полиамидов;
  • плотность — 1,0—1,23 г/см3;
  • разрушающее напряжение при сжатии в интервале темпер* тур от -40 до +150 ‘С – 70-150 МПа;
  • коэффициент линейного теплового расширения — 2,4—9,0-10‘:
  • коэффициент трения скольжения — 0,08—0,15.

Внедрены на арматурных завода в городах: Санкт-Петербург, Кролевец, Юго-Камск, Курган, Чехов и др.

  1. Подшипники скольжения, скользящие направляющие и уплотнения для узлов трения машин и механизмов. Изготавливаются из антифрикционных самосмазывающихся полимерных композиционных материалов взамен подшипников качения и подшипников скольжения из цветных металлов.

Апробированы и внедрены в узлах трения:

  • скользящих направляющих транспортно-перегрузочных устройств;
  • аксиально-поршневых насосов серии РИАС, циркуляционных насосов, насосов-дозаторов, погружных насосов;
  • конусных дробилок;
  • прессов СМ512, СМ516 по производству силикатных материалов;
  • роботов-манипуляторов М10П.62.01.И М20П.40.01;
  • редуктора мини-трактора «Луч» (мотоблока МБ—5040);
  • полиспастов тросовых литейных машин;
  • гидроцилиндров разгрузчиков сыпучих материалов У15 УРБО;
  • гидроцилиндров землеройных, дорожных и строительных машин в качестве защитных колец;
  • шнековых транспортёров, винтовых конвейеров;
  • подъемного механизма рентгеновских аппаратов типа 12Ф7;
  • упаковочной линии по производству химволокна;
  • карданных шарниров автомобилей;
  • дверей автомобилей (в петлях);
  • опор дистанционного привода управления механизмом пере­ключения передач автомобиля КамАЗ;
  • измерительных приборов и бытовой техники;
  • стапельной дорожки для припуска и спуска судов;
  • конвейерных и поточных линий.

Применение самосмазывающихся подшипников повышает надежность и долговечность узлов трения, снижает эксплуатационные пираты, расход смазочных материалов, металлоемкость конструкций, исключает заедания и задиры трущихся поверхностей, обес­печивает плавность и бесшумность в работе в условиях повышен­ий вибрации и ударных нагрузок. Подшипниковые узлы сохраняют работоспособность в условиях попадания влаги, абразива в интервале рабочих температур от —50 до +120 °С.

Основные технические характеристики материалов подшипников:

  • плотность — 1,1—1,2 г/см3;
  • разрушающее напряжение при сжатии — 80—130 МПа;
  • коэффициент трения в зависимости от условий эксплуатации — 0.08—0,16.
  1. Термостойкие твердые смазочные покрытия. Предназначены для узлов трения машин и механизмов, работающих на воздyxe, в вакууме, инертных и агрессивных средах или условиях фреттинг-коррозии.

Покрытия могут быть использованы в качестве антифрикцион­ных, защитных, антикоррозийных в приборостроении, авиационной и космической технике, химической промышленности.

Внедрены на ряде предприятий, в т. ч. НПО «Машиностроение», Синоде им. Хруничева, ПО «Стрела», РНИИП НПО «Космическое Приборостроение», НПО «Вакууммашприбор».

  1. В 2020 году совместно ООО НПК «Прогресс-ИНТЭКС» и ЗАО «СММ» разработан и внедрен в промышленное производство новый антифрикционный самосмазывающийся композитный материал «Маслянит-АСКМ» ТУ19.20.29-001-24190979-2020, предназначенный для изготовления подшипников скольжения грузоподъемного оборудования для гидротехнических сооружений; портальных, судовых, козловых и мостовых кранов. Выпускается в виде втулок, пластин, блоков, прутков, направляющих, шаровых опор, колец, роликов, вкладышей, шкивов.

В заключение отметим, что методом химического наноконструирования разработана большая группа АСПМ, известных под названием «Маслянит», «НПИ», «ТАСМ», обеспечивающих работоспособность узлов трения в экстремальных условиях взамен традиционно применяемых подшипников скольжения из цветных металлов. Они находят широкое применение в различных отраслях техники, в том числе в машиностроении, химической и горнорудной про­мышленности, мелиорации и гидротехническом строительстве.

Leave A Comment

Вы не можете скопировать содержимое этой страницы