Подшипник скольжения

(51)516 С 33/16 РЕТЕНИ м 1 та ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальноегическое бюро гернасосов(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам скольженияс антифрихционным слоем на основе силицированного графита, работающим при динамических и периодических ударныхнагрузках в сложных условиях несовершенной смазки, в вязких химически активныхжидкостях, Цель - повышение износостойкости и оесурса работы подшипника за счет 1 Ф 45конструкторско-технолометичных и скважинных Изобретение относится к машиностроению, а именно к подшипникам скольжения с антифрикционным слоем на основе силицированного графита, работающих при динамических и периодических урарных нагрузках, в сложных условиях несовершенной смазки, вязких химически активных жидкостях,Цель изобретения - повышение,износостойкости и ресурса работы подшипника за счет увеличения ударной вязкости антифрикционного слоя при смазке его маслами увеличения ударной вязкости антифрикционного слоя при смазке его маслами и химически активными маловязкими средами.Подшипник скольжения (ПС) состоит из неподвижной и закрепленной на валу подвижной втулок, рабочие поверхности которых покрыты антифрикционным материалом на основе силицированного графита, Материал для антифрикционного покрытия содержит смесь порошков силицированного графита и карбида титана плакированных никелем при следующем соотношении компонентов, мас карбид титана 20 - 25;никель 12 - 52; силицированный графит остальное. Введение в материал карбида кремния, плакированного никелем, значительно повыШает корроэионную стойкость Я антифрикционного слоя в химически активных средах, Улучшение упругих и прочностных параметров покрытия ПС без ухудшения его антифрикционных свойств позволяет приблизить механические харак- Я теристики покрытия и вт),ки. 1 ил 1 табл,и химически активными маловязкими сред За счет равномерного распределения частиц силицированного графита и карбида титана в виде зерен в мягкой матрице, роль которой выполняет никель, ударная вязкость материала значительно возрастает по сравнению с ударной вязкостью чистых керамик,Дополнительное введение карбида тина в.известный материал (силицированый графит), иэ которого иэотовленантифрикционный слой подшипника, и плакирование никеля частиц из механическойСМЕСИ ПОРОШКОВ СИЛИЦИРОВаННОГО РафИтаи карбида титана позволЯет значительноувеличить ударную вязкость и износостойкость антифрикционнОГО слоя подшипникаскольжения, работающих В у,:ловиях смазкимаслами и химически активными малОВязкими средами,Карбид кремния, Входящий В состав силицированнОГО Графита, им 88 т микротвердость "800 1 Гмма капбититана -3200 к,/мм", и расг 1 о 1 Ожение ОГО В видезеоен фрикцио 14 НОГО соста,)а 20-100 мкм),закрепленных В мягкой матриц 8 из никеля,значи гель.1 О гговь;шае г 11 дарную стой 1 кость иизносостойкость а 14 тифрикционного слоя, ьтом числе коррозионную стойкость и стойкОсть В хим 14 чески актиьчых средах, так каккарбид титана обладает хорошей стойкостью в щелочных и некоторых кислых средахВведение в состав материала менее20 мас уа с ка 1)бидз титана не оказываетсущестВеннОГО влияния на ув 8 личение износостойкости, При введении в состав материала свыше 25 мас."4 карбида титанасвойства антифр 11 кционного слоя подшипника по износо тойкост 1 тагоесе не изменяЮтся,Введение никеля В количестве 12 - ,2мас.=,ь в состав материала, из которого изготовлен атифрикционный слой подшипника в виде оболсчек вокруг Ядра изчасц механической смеси порошков силицироааннОГО Графита и карбиде титана,п 1)зволяет создать еди 14 ук рав 14 омерно расположеннуа в мягкой никелевой матр.".:,структуру из карбидно" кремниеВОГО кас аса а значит повысить удаОную Вязкость ииэнососто/кость зн 1 И 11 рикцион ного сл )я, Втом числе;оррозионную сойкссть, так какНИХ ЛЬ 611 СК В Слад 1 Х Ро. ВО КИСЛЬГ И1 це Очей1-1 ал 14 Ч 14 д свободо;.11 у 1"лервда ВРИВЛВ И ОаВНОМВРНОВ ВГО 111 СПР 8,8 Л 814 ИВ Вникслевой матрице Обеспечивает кра и;оВосменную работ пц)ь тъ"чич при прек"аВ 18 нии ПОдачи смаз 11 аощеи жидкости заСЧ 4 г зфф 1 к га у 1 ц+С 14 аяы 11 ни а 4 начрувеличивается износ)стОЙкость фнтифр 1 КЦИОННОГО СЛОЯ.Кроме того, гп)и 4 В 1"есении порошка нн.тифрикционного материала на рабочую 1 оВехность Втулки подципника скольжения1 ысококонц 814 три)оаанными источниксмизнергии, например глазменной ст-.уей, Об)Олочка ия ник 8 ля защи 1 ает ядра частиц Отвьгерания госта 1 ляс;цех эгп КОъп)нен) ОВ 10 15 20 25 30 35 :0 45 50 а значит, и предотвращает от из 18 ения состава антифрикционного слоя,Содержание никеля В количестве менее 12 мас,снижает ударнуО вязкость антифрикционного слоя, так как в зтом случае толщина никелевОЙ обоО окру Ядра из смеси силицированного графита и карбида титана незначительна, Антифрикционный слой получается с блее жесткой карбиднокр 8 мниевой структурОЙ. Кроме ТОГО, может произойти частичное выгорание составляощих антифрикционного материала. Ухудшаотся ударная вязкость и износостойкость. Повышенное содержание никеля свыше 52 мас. ) с 14 И)хяе) износостойкость антифрикционного слоя, ухудшает "нтифрикционные свойства гскрытия, так как в условиях несовершенной смазки может происходить схватывание материалов пары трения при меньших удельных нагрузках.Таким образом, антифрикционный слой, нанесенный на рабочую поверхность втулки подшипника, проявляет повышенную сцепляемость с материалом втулки благодаря усилению адгезионных свойств антифрикционного материала. Улучшение упругих и прочностных параметров покрытия (без ухудшения его антифрикционных свойств) позволя 8 т рбзи М 8 ханические характеристики и покоьтия, и втулки, что обеспечивает их надежкуо совместную работу.На чертеже схематически изображен радиальный подшипн 1 к скольжения, установленный на Валу герметичного насоса.ПОдшипник сОстОит из Н 8 подвижнОЙ втулки 1, установленной в корпусе насоса 2, и подвижной Втулки 3, жестко закрепленной на валу 4, На внутреннюо поверхность не 11 одвижной Втулки 1 и наружную поверх" ность подвижной Втулки 3 нанесен НВобхОДимой толщины Знт 4 фрикционныЙ слОЙ соответствен 110 5 и 6, Антифрикционный слой нанесен с помощьк) плазменного напыл 8 ия из материала, представляющего сооой порошковую комг 1 зициО из силици рованнОГО Графита и каобида титана в нике- л 8 ВОИ оболочк 8.При 81 аще 14 ии Вала 4 1 отораеасоса Оабочая поверхность втулки 3, покрытая антпфрикционным слоем 6, скользит по а н тиф ри кЦи О 14 14 ому сл Ою 5 н 811 ОДБ 11 Я 1 н Ой ВТУЛКИ ",.В силу тог, что тзордос 1 ь поверх 4 ости антифрикционного слоя подшипника боль. це твердости частиц, могущих попасть в зазор межДу слоЯми ,"; и 6, крупные частицы измельчаатся, не Внедряясь в покр 1 лие, и Вымываются смачивающеи жидкостью, не1696771 Величина Ударная Количествоизноса, вязкость, испытательмм кДж/мных цикловН Содержание,вес.Ф Иатериал покрытия Ресурсработы,тыс. ч. Тз.СЬ 1 1510 0,006 15,5 Остальное 15-17 6000 СГ-Т 2012 0,004 Остальное 19-20 600 17,6 25 12 Остальное 6000 20-22 0,003 17,8 СГ-Т 3012 0,003 Остальное 21-23 6000 151 С Г-Т ТхсИ 1 2052 0,005 Остальное 22-25 6000 29,7 ТхС Я 2560 0,011 Остальное 15-18 32,7 СГ-Т П р и м е ч а н и е. Ударная вязкость чистого силицированного графита СГ-Т составляеь 2,7 кДж/и , чистого никеля - 39 кДж/м разрушая рабочих поверхностей антифрикционных слоев 5 и 6.Оценка влияния процентного состава компонентов (никеля, карбида титана и силицированного графита) на повышение ресурса работы подшипников скольжения путем достижения оптимальных значений ударной стойкости и износостойкости в упрочняющем покрытия проводилась на специальном стенде испытаний осевых подшипников. В качестве смазывающей жидкости использовались водопроводная вода с температурой 1=29815 К.Скорость скольжения при испытаниях составляла 15,7 м/с. Удельная нагрузка 0,98 МПа.Время испытаний одного цикла пуск - остановка составляло 1 мин, из них 20 с - пуск, работа под нагрузкой, остановка и 40 с - охлаждение рабочей поверхности.Результаты испытаний сведены в таблицу,Испытания показали, что подшипник скольжения обладает повышенной ударной вязкостью и износостойкостью и может найти широкое применение в электронасосах, работающих в маловязких химически активных средах, е средах с высоким содержанием механических примесей и в условиях динамических и периодических ударных нагрузках.5 Формула изобретения Подшипник скольжения, состоящийиз неподвижной и закрепленной на валу подвижной втулок, рабочие поверхности ко торых покрыты антифрикционным материалом на основе силицированного графита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости и ресурса работы подшипника за счет увеличения удар ной вязкости антифрикционного слоя присмазке его маслами и химически активными маловязкими средами, антифрикционный материал дополнительно содержит карбид титана, при этом смесь порошков силициро ванного графита и карбида титана плакируют никелем при следующем соотношении компонентов антифрикционного материала, мас. ,:Карбид титана 20-25;25 Никель 12-52;Силицирова нный графит Остальное.1 б 96771 Составитель Н. ГершановаРедактор М,Янкович Техред М.Моргентал Корректор М.Демчи Производственно-издательский комбинат Пат г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 4291 Тираж Подлисное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5