По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 631.17; 67.017

Триботехнические испытания слоистых полимеров с добавлением армирующих волокон

Рещиков Е. О. инженер, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5, тел.: (499)174-83-93. Е-mail: gosniti8@mail.ru
Кудряшова Е. Ю. канд. техн. наук, мл. науч. сотр., Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5, тел.: (499)174-83-93. Е-mail: gosniti8@mail.ru
Романов И. В. мл. науч. сотр., Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5, тел.: (499)174-83-93. Е-mail: gosniti8@mail.ru

В статье описаны исследования материалов на основе полимерных связующих с добавлением армирующих нитей, которые обладают уникальными свойствами: они имеют высокие физико-механические характеристики, улучшенные механические свойства, обладают высокой устойчивостью к длительным высоким и переменным нагрузкам, устойчивы к изнашиванию. Интенсивно внедряются и применяются передовые разработки и производство технических материалов на основе полимерных смол с добавлением углеродных, стеклянных, тканевых и прочих армирующих волокон. Элементы конструкций, детали механизмов из таких материалов уже нашли широкое применение в авиа-, судостроении, строительстве, электромашиностроении. Данные материалы обладают большой прочностью и малым весом. Также эти материалы внедряются в машиностроение, в том числе и сельскохозяйственное. Проблема износа деталей, изготовленных из слоистых пластиков, рассматривается в связи успешным использованием деталей их них в условиях интенсивного трения, повышенного давления, частичной деформации. В настоящее время данные процессы имеют повышенное значение при общей оценке работоспособности механизмов в работающем агрегате. Исследование процесса изнашивания при трении связано с необходимостью сокращения потерь, которые обусловливаются самим процессом износа, также и с разработкой эффективных методов прогнозирования долговечности узлов трения, обеспечением их надежной работы, особенно в экстремальных условиях [1, 7, 11]. Исследовались пластины, состоящие из полимерных смол, на основе текстолита, слоистого карбонита с армирующими волокнами. Проводилось исследование четырех образцов: текстолита с армирующими волокнами из кевлара, текстолита марки ПТГ, оксафена, графита. Также для сравнительного анализа степени износа исследовался образец пластины из полимерной смолы на основе графита, не имеющего в своем составе армирующих волокон.

Литература:

1. Бондалетова Л. И. Полимерные композиционные материалы: учебное пособие / Л. И. Бондалетова, В. Г. Бондалетов. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. — Ч. 1. — 118 с.

2. ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. — М.: Издательство стандартов, 1987. — 139 с.

3. ГОСТ 5-78. Текстолит и асботекстолит конструкционные. Технические условия. — М.: Госстандарт России, 1992. — 28 с.

4. ГОСТ 23677-79. Твердомеры для металлов. Общие технические требования. — М.: Издательство стандартов, 1991. — 10 с.

5. Давыдова И. Ф. Теплостойкие фрикционные текстолиты / И. Ф. Давыдова, Н. С. Кавун // Труды ВИАМ. — 2014. — № 11. — С. 4.

6. Каблов Е. Н. Перспективные армирующие высокотемпературные волокна для металлических и керамических материалов / Е. Н. Каблов, Б. В. Щетанов, Ю. А. Ивахненко, Ю. А. Ба линова // Труды ВИАМ. — 2013. — № 2. — С. 5.

7. Квасюк А. В. Системный и факторный анализ инновационных ресурсов промышленности полимеров и пластмасс / А. В. Квасюк, Е. Ю. Сударикова, А. В. Поляков, А. М. Бессарабов // Успехи в химии и химической технологии. — 2014. — Т. 28. — № 1 (150). — С. 114–116.

8. Клинов И. Я. Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы. — М.; Л.: Госхимиздат, 1952. — 294 с.

9. Костягина В. А. Особенности технологии создания армированных пластиков / В. А. Костягина, К. С. Бабина, Л. И. Соломонов, Т. П. Кравченко // Успехи в химии и химической технологии. — 2013. — Т. 27. — № 3 (143). — С. 77–82.

10. Рожков А. С. Неметаллические материалы в машиностроении / А. С. Рожков, А. И. Николаев, А. Н. Борисов, Н. Н. Бородавский, Ю. В. Боровик // Контентус. — 2016. — № 3 (44). — С. 105–112.

11. Ющенко Д. А. Перспективы применения полимерных композиционных материалов / Д. А. Ющенко, Е. М. Кузнецова // Механики XXI веку. — 2015. — № 14. — С. 194–198.

12. ASTM G99 Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus.

Образцы для исследования представляли собой вырезанные из лопаток насоса прямоугольные пластины размером 50х50х6 мм из различных материалов: текстолит с волокнами кевлара, текстолит ПТГ, оксафен, полимер с добавлением графита.

Текстолит представляет собой полимерный материал, обладающий высокой прочностью (по прочностным характеристикам материал превосходит сталь, в то же время обладает меньшими весовыми характеристиками). Кевларовые волокна широко применяются при изготовлении высокопрочных материалов в качестве армирующего элемента.

Полимерные материалы на основе текстолита с добавлением армирующих волокон из кевлара обладают особой прочностью, наиболее востребованных в разных отраслях промышленности.

Текстолит марки ПТГ представляет собой конструкционный материал, разновидность слоистого полимерного пластика. Является легким и прочным материалом, обладающим высокими эксплуатационными свойствами. В основе текстолита марки ПТГ используется термореактивное связующее и графит, добавляются армирующие волокна. Данный текстолит применяется в механизмах, испытывающих существенные нагрузки. Плотность текстолита ПТГ составляет 1,3–1,4 г/см3 [3, 9].

Оксафен является конструкционным материалом, разновидностью слоистого карбонита. Оскафен включает в себя армирующие полимерные волокна и термостойкое полимерное связующее. Успешно применяется в экстремальных условиях сухого трения. Плотность оксафена составляет 1,3–1,4 г/см3 [6,10].

Полимерные смолы широко применяют при создании антифрикционных полимерных материалов вследствие их повышенной термической и химической стойкости и износостойкости.

Для улучшения триботехнических свойств в них вводят специальные наполнители, в данном случае графит.

Такие материалы обладают негорючестью, высокой стойкостью к нагреву, химической стойкостью, большой твердостью, однако имеют повешенную хрупкость, плохо переносят резкую смену температур. Плотность составляет 1,35 г/см3 [1, 5, 8, 10].

Для Цитирования:
Рещиков Е. О., Кудряшова Е. Ю., Романов И. В., Триботехнические испытания слоистых полимеров с добавлением армирующих волокон. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2018;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: