Окончательный выбор материалов

По результатам предварительных оценок и расчетов для одного из уплотнительных колец в качестве материала назначаем полимер, а для другого - закаленную сталь. Затем из большого количества применяемых полимерных материалов выбираем материал, стойкий к абразивному и усталостному изнашиванию. С этой целью проводим лабораторные исследования сравнительной износостойкости различных полимеров (в основном наиболее распространенных и технологичных пластических масс) при усталостном и абразивном изнашивании, в процессе которых получаем два ряда износостойкости.

Материалами, наиболее износостойкими при обоих видах изнашивания, оказались капролон + 5% графита, капролон В и капролон + 10% графита. Эти материалы выбираются для дальнейших лабораторных испытаний.

Ряд износостойкости пластмасс при усталостном изнашивании (трение по стали без смазки; нагрузка Рул = 230 кПа, скорость скольжения V = 1 м/с)

Материал

Скорость изнашивания, мкм/ч

Фторопласт - 4

5,1

Капролон + 5% графита

6,5

Капролон В

7,9

Поликарбонат

8.6

Капролон + 10% графита

8.9

Текстолит

9,6

Полиамид П - 68

9.8

Капролон + 20% графита

10,3

Капрон первичный

10,5

Капролон + 5% талька

10,7

Полиэтилен среднего давления

10,8

Полиамид ЛК - 80/20

12,9

Полиамид АК - 7

13,1

Полиамид АК - 60/40

13,6

Капролон + 1% двуокиси титана

14,1

Полиэтилен низкого давления (н. д.) + 1,5% сажи

15,5

Полиэтилен н. д

17,5

Стекловолокннт АГ - 4В

19,2

Волокнит

22,8

Ряд износостойкости пластмасс при абразивном изнашивании (трение по абразивной шкурке)

Материал

Показатель истирания при абразивном изнашивании, мм3

Капролон В

8.12

Капролон +5% графита

8,33

Капролон +5% талька

8,37

Капролон +10% графита

8,38

Капролон +1% двуокиси титана

8,95

Капролон +20% графита

9,58

Полиамид П - 68

9,72

Полиамид АК - 80/20

10,00

Полиамид АК - 60/40

10,22

Полиамид АК - 7

10,61

Капрон первичный

11.00

Полиэтилен среднего давления

11,08

Полиэтилен низкого давления (н.д.)

11,62

Полиэтилен н.д +1,5% сажи

11,91

Текстолит

17,87

Волокнит

25,42

Поликарбонат

25,63

Фторопласт - 4

29,20

Стекловолокннт АГ - 4В

37,75

Далее проводим лабораторные стендовые испытания торцевых уплотнений с уплотнительными кольцами, изготовленными из трех выбранных полимерных материалов, и сопряженным кольцом из стали ШХ-15, в ходе которых производим физическое моделирование условий эксплуатации, подбираем схемы взаимодействия уплотнений и режимы трения, близкие к эксплуатационным, оцениваем износостойкость и герметичность торцевых уплотнений.

Результаты стендовых испытаний показали, что наименьшей утечкой масла и наибольшей износостойкостью обладают уплотнительные кольца, изготовленные из капролона, наполненного 5% графита, в паре с кольцами из стали ШХ-15. Это сочетание материалов пары трения и должно быть назначено для натурных испытаний.

После натурных испытаний изготовляем и испытываем опытнопромышленную партию узлов трения, а затем по результатам испытания принимаем окончательное решение по выбору материалов деталей пары трения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >