Диссертация (Разработка метода обеспечения работоспособности винтовых сопряжений с твердосмазочными покрытиями), страница 2

Для крепѐжных и ходовых винтов, применяемых в химической,11нефтяной и пищевой промышленности, применение ТСП также показалосвою высокую эффективность.Ряд компаний серийно выпускают ТСП [9, 59, 87, 88, 91, 100]: WhitfordCorporation, ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт попереработке нефти», Tiodize Corporation, Henkel, Du Pont, Oerlikon Balzers,ОАО «Пластполимер» и др.Компания Oerlikon Balzers [91], под марками BALINIT® и BALIQ®выпускают ТСП, которые уменьшают трение и износ. Покрытия BALINIT®серии А на основе TiN, применяются для обработки тяжелонагруженныхдеталей компрессоров и лопаток реактивных двигателей. ПокрытияBALINIT® серии D имеют основу CrN и применяются в узлах шассисамолетов. BALINIT® C – это покрытие на основе карбида вольфрама иуглерода, то есть оно представляет собой смесь металла и алмазоподобногоуглерода.

Данные покрытия применяются для подверженных высокомуповерхностному давлению шестерен и шарикоподшипников, а такжевоспринимающие высокие нагрузки точные детали двигателей внутреннегосгорания.Компания Whitford Corporation [100], разработала и производит ТСПXylan®иXylar®.ПокрытияXylan®представляютсобойсмесьантифрикционных ПТФЭ со связующей смолой. Данные ТСП сохраняютсвою работоспособность в тяжелонагруженных узлах трения, имеютвысокуюхимическуюикоррозионнуюстойкость,ультрафиолетовому излучению и могут эксплуатироватьсяустойчивыкв диапазонетемператур от -250°С до 285°С. Данные параметры обеспечиваютвозможность использования ТСП Xylan® практически во всех областяхтехники, в том числе химической, нефтяной и пищевой промышленности.ТСП Xylar® состоит из наполнителя MoS2 и основы из упрочняющей смолы.Данные покрытия используются при более высоких температурах.ОАО«Всероссийскийнаучно-исследовательскийинститутпо12переработке нефти» (ВНИИ НП) [9] является разработчиком ТСП,применяемыхиспользованиевнастоящеепластичныхвремясмазоквотечественнойстановитсятехнике,когдазатруднительнымилиневозможным.Разработанные во ВНИИ НП пластичные смазки и ТСП обеспечиваютнадѐжную эксплуатацию изделий наземной, летательной и морской техники,приборов и механизмов, а также специального оборудования различногоназначения.

В тоже время, для каждой марки смазки существует областьприменения, в которой она без смены и пополнения наиболее эффективнообеспечивает оптимальные рабочие характеристики, минимальный износ инаивысшую продолжительность работы узла трения. Работоспособностьсмазки изменяется в зависимости от нагрузки, скорости, температуры в зонетрения и других факторов. Окружающие условия эксплуатации узла трениятакже оказывают влияние на работоспособность смазки и рабочие параметрыузла трения, которые смазка может обеспечить. Наиболее распространѐнныеТСП, разработанные ВНИИ НП, показаны в таблице 1.1.Таблица 1.1Свойства и область применения ТСП, разработанные ВНИИ НП [9]Наимен.Краткие характеристикиОбласть примененияВНИИ НП223Высокая степень очистки, работоспособнапри остаточном давлении 13,3 Па и притемпературе от -45 до 150˚ССпециальные скоростныешарикоподшипники с частотой вращения до60 000 мин-1, подшипники скольжения ималомощные зубчатые передачиВНИИ НП271Хорошие противоизносные ипротивозадирные свойства, низкаяколлоидная и высокая антиокислительнаястабильность, хорошая морозостойкость,работоспособна от -60 до 130˚СШарикопотшибники с частотой вращения до30 000 мин-1, а также с малым моментомтренияВНИИ НП270Низкая испаряемость, высокая коллоиднаястабильность, хорошие противозадирныесвойства, низкая водостойкость.Работоспособна в вакууме до 10 мкПа ипри температуре от -60 до 80˚СШарикоподшипники маломощныхэлектродвигателей с частотой вращения до10 000 мин-1, подшипники электромоторовпотенциометров и гироскопов13ВНИИ НП299Высокая коллоидная стабильность иадгезия, повышенная вязкость и малаязависимость еѐ от изменения температурыобеспечивают плавный ход и четкоефиксирование подвижных деталей кино- ифотоаппаратуры зимой и летом.Работоспособна от -30 до 50˚СМеханизмы панорамирующих устройствкино и фотоаппаратурыВНИИ НП279Хорошие противоизносныехарактеристики, высокие механическая,термическая, коллоидная стабильность инизкие защитные свойства, устойчива приработе в агрессивных средах,уплотнительная.

Работоспособна навоздухе от -50 до 150, в агрессивных средахот -50 до 50˚СПодшипники качения и скольжения,резьбовые соединения, разъемы, клапаны идр., работающие в атмосферном воздухе и вагрессивных средахВНИИ НП282Инертна к сильным окислителям,совместима с полимерами и резинами,водостойка, хорошие противозадирныесвойства, не склонна к термоупрочнению,по стойкости к кислороду превосходитбольшинство химически стойких смазок.Уплотнительная, работоспособна от -45 до150˚СДыхательная аппаратура, резьбовыесоединения и узлы трения, работающие вконтакте со всевозможными агрессивнымисредами, в том числе с газообразнымкислородомВНИИ НП280Хорошая морозостойкость, устойчива приработе а агрессивных средах.Уплотнительная, работоспособна от -60 до150˚СВНИИ НП283Наиболее стоика в контакте с газообразнымкислородом, водостойкость удовлетворительная, работоспособна от -45до 200˚СВНИИ НП233Высокие термическая, механическая,коллоидная стабильность ипротивоизносные характеристики,устойчива к действию кислот,работоспособна от -30 до 250˚СВНИИ НП209антифрикционное, высокотемпературная,работающая в вакууме(10-9)ВНИИ НП212используется при высоких удельныхдавлениях и низких скоростях скольжения(до 1м/с)Используется в узлах трения с возвратнопоступательными движениями, скоростидвижения низкиеПрименяется на воздухе и в вакууме,температурный интервал применения от 150˚С до 150˚СВНИИ НП213антифрикционное, высокотемпературная от-150˚С до 250˚С , работающая в вакууме(10 9) и на воздухеПрименяется в резьбовых соединениях, отзаедания, для предохранения от слипания ввоздухораспределительной арматуреВНИИ НП504"М"Одно из наиболее долговечных вэксплуатации твѐрдого смазочногопокрытия, работоспособно от -150˚С до250˚СВ различных узлах трения скольженияВНИИ НП229Используется от -150˚С до 300˚С, в воздухеи в вакууме, в вакууме до + 600˚С.стекольной промышленности, а так же вширокопотребительской сфере.Применяется в неподвижных резьбовыхсоединений, для узлов трения скольжения сограниченным ресурсом.Радиационностойкое.Подшипники качения, резьбовые иштыковые соединения, шпиндели,подвижные резиновые уплотнения,работающие в агрессивных средах, в томчисле в газообразном кислородеУзлы трения, работающие в контакте сгазообразным кислородом при давлении до25 МПа, и резьбовые соединения придавлении кислорода внутри трубопровода до100 МПаПодшипники качения и скольжения скачательным движением, сопряженныеповерхности "металл-резина"14работающая в вакууме(10-9 мм.

Рт. Ст.) и навоздухе, радиационностойкое до 10-9 рад.Двухкомпонентная; марка "А" легконагруженные узлы трения искольжения, для работы во всеклиматических условиях; марка "В" - длясредненагруженных узлов трения,скольжения на воздухе и в вакууме.для узлов трения скольжения, сохраняетсвои свойства после выдержки в жидкомазоте.ВНИИ НП230антифрикционное высокотемпературное до180˚СВНИИ НП217МИспользуется от -150˚С до 200˚С, встекольной промышленности, а так же вширокопотребительской сфере.ВНИИ НП512морозостойкая, для узлов тренияскольжения, работоспособно до 100˚С.СатурнПриборная смазка, обеспечивающая малыемоменты трогания и длительную работумалогабаритных прецизионныхподшипников качения, зубчатых передачмалогабаритные прецизионные подшипникикачения, зубчатых передачАметист,Агат,НИКА,НИРА,ЭЛМАНизкотемпературные смазки длякосмической техники, применяются длясмазывания узлов трения, работающих вконтакте с агрессивными средами и вусловиях глубокого вакуума, в интервалетемператур от - 110˚ до 220˚Сприменяются для смазывания узлов трения,работающих в контакте с агрессивнымисредами и в условиях глубокого вакуумаЭонит-3температура каплепадения от -150˚С иболее 250˚С (кратковременно до 400˚С),для работы на воздухе и в вакууме.ВНИИ НП569 "Взлѐт"Однородная мазь от серого до чѐрногоцвета, температура каплепадения от -220˚Си более 250˚СВНИИ НП251антифрикционное высокотемпературное до500˚СВНИИ НП579температура каплепадения от -150˚С иболее 450˚С (кратковременно до 800˚С),для работы на воздухе и в вакууме.для узлов трения и скольжения, одно изнаиболее длительных работоспособных тел.Применяется в авиации и эксплуатацииавиатехнике.Применяется при эксплуатации самолѐтов,шасси, системы управления крыла,авиационные электромоторы.Разрабатывалась для самолѐтов 5-гопоколения.работающая в вакууме (10-9 мм.

Рт. Ст.) и навоздухе, радиационностойкое до 10-9 рад.Для применения в узлах трения скольженияв различных газовых средахКомпания Tiodize Corporation [99] производит ТСП под брендамиTIOLON® и TIOLUBE®. Покрытие TIOLON® производится на основеПТФЭ. ПокрытиеTIOLUBE® производится на основе MoS2 и можетработать при температурах до 343°C.Компания Henkel [88] выпускает ТСП под брендами Emralon®,Molydag®, DAG®, Loctite®.

Покрытие Emralon® представляют из себя ТСПнаосновефторполимеровсосвязующиминаосновефенольной,полиуретановой, полиамидной, алкидной и акриловой смол горячейполимеризации. Данные ТСП применяются для покрытий резиновыхуплотнений, деталей карбюраторов, принтеров, приводов автомобильных15фар, и т.д.

Покрытие Molydag® представляет из себя ТСП на основе MoS2 вэпоксидной смоле. Данные ТСП применяется тяжѐлонагруженных узлах.Покрытие DAG® представляет из себя ТСП на основе графита стермопластическим или эпоксидным связующим горячей полимеризации.Данное ТСП способно работать при температурах до 583°С и применяется впрокладках головки блока цилиндров автомобильных двигателей и вреактивных двигателях.

Loctite® представляет из себя наполнитель MoS2 сосвязующим, состоящим из растворителя и масел. Данное покрытие наноситсякакспрейиприменяетсявтехнологическихпроцессахсборкивысоконагруженных узлов деталей машин.Компания Du Pont [87] разработала покрытия DryFilm®, Vydax® иTeflon®. Покрытие DryFilm® содержит частицы ПТФЭ в деионизированнойводе, изопропиловом спирте или растворителе HFC 43-10. Данное ТСПнаносится как обычное ТСП и сушится на воздухе или при повышеннойтемпературе и применяется в технологических процессах для смазки прессформ при производстве резин и пластиков.

Из-за невысокой адгезии данныепокрытия используют только в слабонагруженных узлах. Покрытие Teflon®состоит из ПТФЭ и смол и является универсальным антифрикционнымпокрытием. Vydax® применяется в клапанах и уплотнениях для облегчениясборки деталей из пластиков, эластомеров и металлов.Компания ОАО «Пластполимер» [59] производит фторопластовый лакФБФ-74Д.ЛакФБФ-74Дпредставляетизсебядисперсиючастицфторопласта-4Д в смеси фенолформальдегидной смолы и растворителей.Применяется в слабонагруженных узлах трения и как диэлектрическоепокрытие.Таким образом, выпускаемые в настоящее время твердосмазочныепокрытия можно разделить на следующие типы [73]:161.

Краски – в качестве наполнителя используются твердосмазочныематериалы, а в качестве связующего – полимерные смолы и неорганическиесоставы.2. Дисперсионные ТСП – покрытия из твѐрдосмазочного материала безсвязующего.3. Монолитные ТСП – покрытия, в которых антифрикционный полимерсвязывается на молекулярном уровне с другим полимером, так что нельзявыделитьантифрикционныйматериалисвязующеекакотдельныекомпоненты.Компания Thomson [98] производит винтовые пары под брендомSupernut® ХС BSA.