Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Капрон и его применение в технике И. П. Земляков. 1960- 3 Мб

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
3.47 Mб
Скачать

Это увеличение коэффициента трения с возрастанием скорости наблюдалось при всех примененных удельных давлениях.

Значения коэффициентов трения при ;малых удельных

давлениях находились в пределах 0,09—0,120, а при больших — 0,125—0,145.

2. РАБОТА ВКЛАДЫШЕЙ-ОБРАЗЦОВ ПРИ СМАЗКЕ ИХ ТУРБИННЫМ МАСЛОМ

Исследование работы вкладышей в условиях смазки их турбинным маслом проводилось при тех же режимах, что и для работы поверхностей, смазанных веретенным маслом.

Сталь по баббиту. Процесс трения данной пары со­

провождался увеличением коэффициента трения при уве­ личении удельных давлений (фиг. 7).

С возрастанием скорости относительного скольжения коэффициент трения уменьшался, хотя и очень незначи­ тельно.

Значения коэффициентов трения были следующими:

при

малых удельных давлениях 5—10 кг/см2— 0,04—

0,06;

при больших 100—150 кг/см2— 0,10—0,13.

Как видно из графиков, для пары сталь — баббит при исследованных условиях работы вкладышей турбинное

масло является более предпочтительным, чем веретен­ ное.

Сталь по бронзе. Процесс трения стали по бронзе ха­ рактерен тем, что при возрастании удельных давлений во время эксперимента коэффициент трения сначала увеличивается, а затем падает примерно до первоначаль­ ного значения (фиг. 8).

Увеличение коэффициентов трения происходило при

повышении удельных давлений на

вкладыше до

60—

70 кг/см2.

скольжения

0,4 и

При скоростях относительного

2 м/сек, т. е. при наименьшей и наибольшей из приме­ ненных, коэффициенты трения были ниже, чем при ско­ ростях средних (0,66 и 1,13 м/сек}.

Значения коэффициентов трения при малых и боль­ ших удельных давлениях находились в пределах 0,060— 0,075, а при средних 0,09—0,10.

Из сравнения видно, что работа пары сталь — бронза

4 И. П. Земляков

21

при смазке турбинным маслом была более удовлетво­ рительной, чем работа той же пары в условиях смазки ее веретенным маслом.

Сталь по текстолиту. Как видно из графиков (фиг. 9 ,

изменение коэффициентов трения .при скольжении стали

по текстолиту по мере увеличения удельных давлений вначале происходит быстро (возрастает), а затем мед­ ленно (уменьшается).

При малой скорости относительного скольжения 0,4 м/сек силы трения были меньшими, чем при больших скоростях.

Смазка турбинным маслом весьма заметно стабили­ зировала процесс трения по сравнению с веретенным маслом.

Сила трения для всех испытанных режимов работы была меньше, чем для той же пары, работавшей в усло­ виях смазки веретенным маслом.

Сталь по капрону. Значения коэффициентов трения при указанном сочетании находились в пределах 0,09— 0,10 при малых удельных давлениях и 0,12—0,13 при

больших (фиг. 10).

Влияние скорости относительного скольжения на про­ цессы трения данной пары сказывалось в меньшей сте­

пени, чем при других сочетаниях, о чем свидетельствует

кучность кривых, выражающих зависимости коэффици­ ентов трения стали о капрон от режимов трения.

3.РАБОТА ВКЛАДЫШЕЙ В ВОДЯНОЙ ВАННЕ

Внастоящее время в качестве материала для под­

шипников прокатных станов широко применяется тек­

столит.

Смазкой при работе таких подшипников чаще всего является обычная вода.

Главную роль при этом вода играет как средство для

охлаждения трущихся поверхностей. Нами были про­ изведены сравнительные опыты при трении стальной

цапфы о капроновые и текстолитовые вкладыши в водя­ ной ванне.

Как видно из графиков фиг. 11 и фиг. 12, коэффи­ циенты трения для пары сталь — капрон несколько вы­ ше, чем для пары сталь — текстолит.

22

_ —--3

---------- v=O,Wm/cik

-----x----- v-0, SI M/teK

------------v=7, 13 м/сгк

------------v=2,00”/ce$

0 4<? SO 120 t}Kt/CH

Фмг. 10.

Изменение коэффициентов трения при возрастании

действующего на вкладыш удельного давления происхо­

дило, как показано на графиках (фиг. 11) и (фиг. 12),

т. е. вначале наблюдалось увеличение (при удельных

давлениях до 10 кг/см?), затем падение (в интервале на­ грузок 10—70 ка/слг2) и после этого снова увеличение.

При большей скорости коэффициенты трения были

меньшими, а при меньшей — большими. Вообще, харак­ теры изменения коэффициентов трения от режимов ра­ боты вкладышей для капрона и для текстолита сходны.

4. РАБОТА КАПРОНОВЫХ ВКЛАДЫШЕЙ ПРИ СУХИХ СМАЗКАХ

В последние годы за границей и у нас получили рас­ пространение в качестве твердых смазочных материалов

такие вещества, как чистый природный графит, двусер­

нистый 'молибден, тальк и вермикулит.

Указанные материалы применяются либо со связую­ щими, либо в виде мелкого порошка.

Капроновые втулки и вкладыши, отлитые из сырья с примесью серебристого графита или двусернистого мо­ либдена, работают с меньшими коэффициентами трения.

Опыт работы капроновых вкладышей на эксперимен­

тальной установке при использовании в качестве сма­ зок серебристого графита и двусернистого молибдена показал, что указанные материалы, нанесенные на тру­ щиеся поверхности в виде порошка, на капроновых

вкладышах удерживаются лучше, чем на вкладышах из других известных подшипниковых материалов.

Коэффициенты трения при указанных смазках на­ ходились в пределах 0,10—0,11, т. е. несколько выше, чем при жидких смазках. Твердые смазки могут быть ре­ комендованы для трущейся пары сталь—-капрон, рабо­ тающей при больших давлениях порядка 100—150 кг/см2

и небольших скоростях -относительного скольжения.

Глава Ill.

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ

АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (БРОНЗА, ТЕКСТОЛИТ И КАПРОН)

ПРИ СУХОМ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ

Изучение сопротивления изнашиванию при сухом

гренки капрона, бронзы и текстолита проводилось при

скоростях относительного скольжения 0,4;

0,66;

1,13

и

2,0 м/сек и давлениях до 36 кг/см2.

табл.

5,

6,

Результаты экспериментов приведены в

7 и 8.

Кривые зависимостей коэффициентов трения от ре­ жимов работы вкладышей показаны на графиках фиг. 13, 14 и 15, а сравнительные данные об износостойкости ис­ пытанных материалов при сухом трении скольжения

представлены на фиг. 16 и 17.

Из указанных данных следует, что износостойкость капрона в два раза выше износостойкости текстолита при одинаковых условиях их работы и несравненно вы­

ше, чем износостойкость 'бронзы (в 100—150 раз).

Сухое трение стали по бронзе даже при малых удель­ ных давлениях (5—7 кг/см2) сопровождалось снятием очень мелкой стружки с поверхности бронзы.

Следует отметить, что на износостойкость капрона в

большей мере влияет скорость трения скольжения, чем удельная нагрузка.

Из указанных выше, таблиц следует, что это влияние скорости сказывается в снижении износостойкости при­ мерно на 25% при увеличении скорости с 0,4 до 2 м/сек.

Главной причиной этого, по нашему мнению, яв­

ляется развитие высокой температуры в очагах трения,

отрицательно сказывающейся на износостойкости.

Как известно, при температуре порядка 180—200°С

капрон заметно размягчается.

25

Фиг. 14.

Фиг. 15.

Для выяснения зависимости механической прочности

■капрона от температуры нами был проделан опыт по определению изменения твердости капрона при его на­

греве.

Образцы помещались в сушильный шкаф и после выдержки при определенной температуре на них дела­ лись наколки стальным наконечником, выполненным в

у=0ЛмЛек

q-бкг/см1

Капрон Щ Текстолит jg бронза

g капрон g Текстолит fg бронза

Фиг. 16.

Фиг. 17.

виде пирамиды с квадратным основанием и углом при вершине, равным 40°.

Наколки были сделаны при температурах 30, 60, 90, 120, 150, 180 и 190° и одинаковой нагрузке.

Фиг. 18.

Опыты показали, что твердость изменяется плавно, но

в пределах от 30 до 180°; это изменение не превосходило

двухкратной величины.

27

GO

 

 

 

Сталь по капрону (насухо)

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

и

ЛГ

мтр

 

А

Вес обра V

Вес образ­

Д Р

Износо­

 

 

ца до исти-

ца после

Примечания

в м!сек

в кг

в кг!сл ’ в кгсм

/

в кгм

ра

ия

истирания

в мг

стойкость

 

 

 

 

 

>70

в г

Рх в г

 

4

 

0,4

41,4

4,9

23

0,211

6 600

12,6930

12,6856

7,4

882

0,4

77,4

9,1

41

0,201

11

750

12

6856

12,6726

13

903

0,4

157

18,5

80

0,194

22 980

12,6726

12,6474

25.2

911

0,4

302

35,6

152

0,191

43 300

12,6474

12,5953

52,1

850

0,66

41,4

4,9

26

0,239

12 350

12,5953

12,5809

14,4

860

0,66

77,4

9,1

44

0,216

20 900

12,5809

12,5570

23,9

874

0,66

157

18,5

81

0,196

38 440

12,5570

12,5119

45,1

853

0,66

302

35,6

153

0,192

72 600

12,51Ю

12,4235

88,4

822

1,13

41,4

4,9

30

0,275

23 900

13,6150

13,5864

28,6

834

1,13

77,4

9,1

45

0,220

35 800

13,5864

13,5426

43,8

818

1,13

157

18,5

84

0,203

66 850

13,5426

13,4559

86,7

771

1,13

302

35,6

160

0,201

127 200

13,4559

13,2799

176,0

722

2,0

41,4

4,9

32

0,294

43 480

13,2799

13,2227

57,2

761

2,0

77,4

9,1

43

0,211

58 400

13,2227

13,1444

78,3

747

2,0

157

18,5

74

0,179

100 400

13,1444

12,9945

149,9

670

2,0

■302

35,6

148

0,181

200 300

12,9945

12,6769

327,6

613

1.Капроновые образцы ненормализованные

2.Коэффициенты трения увеличиваются в процессе трения до 1,5 раза от первоначального значения

3.Время истирания

30 мин.

 

 

 

 

 

 

Сталь по капрону (насухо)

 

и

 

ч

^тр

 

 

А

Вес образ­

Вес

образ­

ДР

Износо­

 

 

/

ца до исти­

ца

после

з м/сек

в кг

BKljCM'1

в кгсм

 

в кгм

рания

истирания

в лг

стойкость

 

 

 

 

 

 

 

Ро в г

Pj в г

 

 

0,4

41 ,4

4,9

25

0,239

7180

12,0380

12,0303

7,7

932

0,4

77,4

9,1

42

0

206

12 050

12,0303

12,0290

13

927

0,4

157

18,5

83

0,201

23 8С0

12,0290

12,0027

26,3

9С6

0,4

302

35,6

161

0,203

46 200

12,0027

11,9499

52,8

875

0,66

41,4

4,9

28

0,>57

13 300

11,9499

11,9353

14,6

913

0,66

77,4

9,1

43

0,211

20 400

11,9353

11,9125

22,8

8£6

0.66

157

18,5

87

0,211

41 300

11,9125

11,8645

48,0

861

0,66

302

35,6

160

0,202

76 000

11,8645

11,7740

90,5

840

1,13

41,4

4,9

30

0,276

23 820

12,3260

12,2980

28,0

850

1,13

'7,4

9,1

47

0,232

37 400

12,2980

12,2580

45,0

829

1,13

157

18,5

91

0,220

72 350

12,2530

12,1616

91,4

792

1,13

302

35,6

159

0,200

126 500

12,1616

11,9341

167,5

756

2,00

41,4

4,9

29

0,266

39 380

11,9341

11,8849

49,2

802

2,00

77,4

9,1

49

0,241

66 500

11,8849

11,7989

86,0

774

2,00

157

18,5

86

0,208

116 700

11,7989

11,6304

168,5

693

2,00

302

35,6

153

0,192

200 750

11,6304

11,3154

315

638

Таблица 6

Примечания

1, Истиранию подвергались образцы, нормализо­ ванные кипячением в воде

втечение 2 час.

2.Время истирания 30 мин.

Таблица 7

Сталь по текстолиту (насухо)

 

 

 

 

 

Вес образ­ Вес образ­

 

 

Изно­

 

и

N

<7

Мтр

А

ДР

Потери

состой­

 

ца до

ца после

кость

Примечания

в м1сек

в кг

в кг,с.^

в кгсм

в кгм

истирания

истирания

в мг

веса

I кг м |

Ро в г

Р, в г

в %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 мг |

 

 

0,40

41,4

4,9

24

0,220

6 890

17,7360

17,7202

15,8

0,089

433

 

0,4

77,4

9,1

46

0,226

13 200

17,7202

17,6892

31

0,175

426

 

0,4

157

18,5

97

0,232

27 800

17,6892

17,6218

67,4

0,381

413

-

0,4

302

35,6

200

0,252

57 400

17,6218

17,4669

154,9

0,878

371

 

0,66

41,4

4,9

22

0,202

11 450

17,4669

17,4425

24,4

0,139

427

 

0,66

77,4

9,1

45

0,221

20 400

17,4125

17,3943

48,2

0,276

424

 

0,66

157

18,5

91

0,228

44 6’0

17,3943

17,2850

109,3

0,630

409

 

0,66

302

35,6

197

0,248

93 500

17,2850

17,0268

258,2

1,490

362

 

1,13

41,4

4,9

21

0,193

16 700

17,0268

16,9860

39,2

0,230

426

 

1,13

77,4

9,1

43

0,211

34 200

16,9860

16,9054

81,2

0,47

421

 

1,13

157

18,5

88

0,213

70 000

16.9154

16,7290

176.4

1,040

397

 

1,13

302

35,6

196

0,246

155 900

16,7290

16,2720

457,0

2,730

359

 

2,0

41,4

4,9

21

0,193

28 500

16,2720

16,2030

69,5

0,427

410

 

2,0

77,4

9,1

39

0,192

52 840

16,2030

16,0702

132,8

0,820

393

 

2,0

157

18,5

90

0,242

122 000

16,0702

15,7502

320,0

1,990

382

 

2,0

302

35,6

187

0,235

254 000

15,7502

14,9932

757,0

4,870

336.

1. Коэффициент трения увеличивается в процессе трения до 1,4 раза

2. Время истирания

30 мин.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ