×
20.05.2013
216.012.40fd

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИЙ ФРИКЦИОННЫЙ СПЛАВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, и может быть использовано в узлах трения фрикционных муфт сцепления быстродействующих электроприводов для механизированных сортировочных горок железных дорог. Порошковый фрикционный сплав на основе железа содержит, мас.%: олово 9-11, дисульфид молибдена 1,5-2,5, алмазный порошок 4,5-5,5, графит 8,5-9,5, свинец 1,5-2,5, железо - остальное. Технический результат - повышение долговечности при увеличении износостойкости сплава и его трибологических характеристик. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Порошковый фрикционный сплав на основе железа, содержащий олово, дисульфид молибдена, алмазный порошок, графит и свинец, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, и может быть использовано в узлах трения фрикционных муфт сцепления стрелочных переводов, применяемых на сортировочных горках железных дорог.

На сортировочных горках применяются быстродействующие стрелочные переводы, которые обеспечивают перевод стрелки в зависимости от типа электродвигателя, номинального напряжения и усилия на шибере в пределах 0,6-1,58 с.

Известен металлокерамический фрикционный сплав на основе железа, содержащий, мас. %: олово 4-6; графит 3,5-4,5; дисульфид молибдена 1,5-3; диоксид кремния 2-4; свинец 1,7-2,5; железо - остальное [1].

Недостатками описанного материала являются недостаточная износостойкость при работе в условиях теплоимпульсного трения, в частности в муфтах сцепления стрелочных переводов, применяемых на сортировочных горках.

Наиболее близким к предлагаемому сплаву является порошковый фрикционный сплав на основе железа [2], содержащий, мас. %:

олово 9-11
дисульфид молибдена 1,5-2,5
диоксид кремния 4-6
графит 8,5-9,5
свинец 1,5-2,5
железо остальное

Недостатком данного фрикционного сплава является недостаточная износостойкость, а также стабильность коэффициента трения при работе в условиях теплоимпульсного трения, в частности в муфтах сцепления, быстродействующих стрелочных электроприводов для механизированных сортировочных горок.

Изобретение направлено на решение задачи повышения долговечности, обеспечения надежной работы фрикционной муфты сцепления быстродействующих стрелочных электроприводов для механизированных сортировочных горок и безопасности железнодорожного движения путем увеличения износостойкости фрикционного сплава и улучшения его трибологических характеристик.

Поставленная задача достигается за счет того, что порошковый фрикционный сплав на основе железа, содержащий олово, дисульфид молибдена, алмазный порошок, графит и свинец, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

олово 9-11
дисульфид молибдена 1,5-2,5
алмазный порошок 4,5-5,5
графит 8,5-9,5
свинец 1,5-2,5
железо остальное

Для изготовления порошкового фрикционного сплава используются порошковые материалы. В режиме теплоимпульсного трения во фрикционных узлах муфты сцепления быстродействующих стрелочных электроприводов для механизированных сортировочных горок ингредиенты выполняют следующие функции.

Железо - порошок серебристого цвета с температурой плавления около 1600 К классов М, БМ, марок ПЖВ2, ПЖВ3, ПЖВ4 по ГОСТ 9849-86, просеянный через сетку 0125 (ГОСТ 6613-53). Железо является основным связующим компонентом и обеспечивает общую прочность порошкового сплава.

Олово - порошок серого цвета с температурой плавления 505 К марок ПО1, ПО2 по ГОСТ 9723-73. Олово, благодаря низкой температуре плавления, образует в процессе теплоимпульсного трения рабочий слой, обеспечивающий положительный градиент механических свойств по глубине и предохраняющий поверхности трения от интенсивного изнашивания. Содержание олова в порошковом фрикционном сплаве менее 9 мас.% приводит к снижению износостойкости при некотором увеличении коэффициента трения. Введение в состав сплава более 9 мас.% снижает величину коэффициента трения.

Дисульфид молибдена - порошок серого цвета с температурой плавления 1458 К марок ДМИ-7, ДМС-140, соответствующих ТУ 48-19-135-85. Дисульфид молибдена служит в процессе трения твердым смазочным материалом, препятствующим молекулярному схватыванию поверхностей, и способствует укреплению каркаса сплава, обеспечивая повышение общей прочности спеченного порошкового материала. Содержание в сплаве дисульфида молибдена менее 1,5 мас.% значительно уменьшает износостойкость, а при его содержании более 3 мас.% не наблюдаются существенные изменения характеристик порошкового фрикционного сплава в процессе теплоимпульсного трения.

Алмазный порошок АС4 - алмазный синтетический шлифовальный порошок ГОСТ 9206-80. Введение в состав порошкового фрикционного сплава алмазного порошка повышает износостойкость, увеличивает коэффициент трения и его стабильность, уменьшает локальный объем материала, подвергающегося схватыванию.

Графит - порошок серого цвета марки ГК-1 (графит карандашный) по ГОСТ 4404-86. Графит имеет слоистую (ламеллярную) структуру, и в процессе теплоимпульсного трения служит твердым смазочным материалом, препятствуя молекулярному схватыванию трущихся поверхностей. При увеличении графита свыше 5 мас.% растет стабильность коэффициента трения и существенно уменьшается износостойкость.

Свинец - порошок темно-серого цвета с температурой плавления 600 К марок ПС1, ПС2 по ГОСТ 16138-78. Введением в состав порошкового фрикционного сплава свинца увеличивается общая прочность сплава и повышается его износостойкость. Введение в состав сплава менее 1,7 мас.% приводит к уменьшению износостойкости и стабильности коэффициента трения, а при введении свинца более 2,5 мас.% вместе с некоторым увеличением стабильности уменьшается величина коэффициента трения покоя.

Указанные свойства ингредиентов, вводимых в предлагаемый сплав в предлагаемом соотношении, обеспечивают повышение его износостойкости и надежную работу муфты сцепления привода стрелочного перевода.

Пример. Для экспериментальной проверки свойств заявляемого металлокерамического фрикционного сплава на железной основе были подготовлены три смеси ингредиентов, один из которых показал наилучшие результаты (см. таблицу). Сплав готовят перемешиванием исходных порошков, прессованием в стальных пресс-формах при давлении 100…150 МПа. Полученные брикеты подвергали спеканию в атмосфере водорода при температуре 1040±10°С при давлении 1,5 МПа в течение 2,5…3 ч. Охлаждение спеченного сплава после выдержки осуществляют в водороде до температуры 100°С при давлении 1,5 МПа.

Исследования фрикционных характеристик проводились в условиях теплоимпульсного трения на стенде, моделирующем работу муфты сцепления быстродействующего стрелочного электропривода в условиях: номинальный момент, передаваемый муфтой сцепления, Тном=4,94 Нм; максимальный момент Тmах=12,36 Нм; коэффициент запаса сцепления β=1,5; начальная скорость на среднем диаметре при передаче момента муфтой V0=1.73 м/с; внутренний радиус дисков Ri=22,5 мм; наружный диаметр Ra=33,5 мм; коэффициент ширины поверхности трения Ψ=0,1786.

По результатам испытаний оценивались максимальный коэффициент трения (коэффициент трения покоя) и коэффициент трения скольжения, а также объемный износ, соответствующий величине 105 включений муфты сцепления.

В таблице представлены полученные результаты исследований для вариантов металлокерамического сплава с различными конкретными соотношениями ингредиентов, приведены данные по аналогу (п.4) и прототипу (п.5).

Предлагаемый порошковый фрикционный сплав по сравнению с известным сплавом (п.5) имеет повышенную износостойкость и улучшенные триботехнические характеристики при работе в условиях теплоимпульсного трения, что обеспечивает более высокую надежность и долговечность муфты сцепления и в целом быстродействующего электропривода стрелочного перевода для механизированных сортировочных горок.

№ пп Химический состав, мас. % Коэффициент трения покоя fпок Коэффициент трения скольжения f Износ объемный (за 105 включений) ΔV, мм3
Рb Графит SiO2 MoS2 Sn AC4 Fe
1 2 9 - 2 10 5 Ост. 0,39 0,32 4,3
2 2 4 3 2 9 3 Ост. 0,37 0,30 4,5
3 2 9 3 2 5 3 Ост. 0,35 0,28 5,2
4 2 4 3 2 5 - Ост. 0,33 0,30 94,0
5 - 9 5 2 10 - Ост. 0,37 0,25 4,7

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1749287, кл. С22С 33/02, 38/60, 1974.

2. Патент на изобретение №2299257 RU.

Порошковый фрикционный сплав на основе железа, содержащий олово, дисульфид молибдена, алмазный порошок, графит и свинец, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
27.08.2014
№216.012.ee7d

Фрикционный вариатор

Изобретение относится к области механических передач и может быть использовано в качестве элемента трансмиссии в технологическом оборудовании, транспортных, грузоподъемных и сельскохозяйственных машинах. Фрикционный вариатор содержит ведущий (1) и ведомый (2) конусы, прижимаемые пружинами (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526872
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.11.2015
№216.013.8d4b

Металлокерамический фрикционный сплав

Изобретение относится к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, которые могут быть использованы в узлах трения предохранительных фрикционных муфт сцепления винтовых стрелочных переводов, применяемых на высокоскоростных железнодорожных магистралях. Порошковый фрикционный сплав содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567778
Дата охранного документа: 10.11.2015
25.08.2017
№217.015.ca12

Колесо зубчатое упругое

Изобретение относится к зубчатым колесам. Колесо зубчатое упругое содержит ступицу, венец с диском, смонтированный с возможностью поворота относительно ступицы, цилиндрические упругие элементы, установленные без зазора в гнездах, выполненных равномерно по окружности колеса. В диске венца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619880
Дата охранного документа: 19.05.2017
Показаны записи 1-10 из 51.
10.08.2013
№216.012.5dc1

Автоматический переналаживаемый фрикционный клиноременный вариатор

Изобретение относится к механизмам передач с бесступенчатым изменением передаточного числа. Автоматический переналаживаемый фрикционный клиноременный вариатор содержит ведущий и ведомый валы, установленные на них раздвижные шкивы, клиновой ремень, охватывающий шкивы. На фланцах ведущего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489622
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5deb

Кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике. Кожухотрубный теплообменник содержит пучок труб переменного сечения с чередующимися соосными одинаковыми по длине цилиндрическими участками двух разных диаметров и соединяющими их диффузорными и конфузорными коническими участками с оптимальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489664
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.10.2013
№216.012.76e8

Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей. Стенд содержит дизель-генераторную установку, регулируемую дистанционно от контроллера машиниста и соединенную через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496100
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.775c

Линейный генератор возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным генераторам, служащим автономными источниками питания, и может быть использовано совместно с двигателями внутреннего сгорания без кривошипно-шатунного механизма, в устройствах, преобразующих вибрацию в напряжение (например, в подвеске...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496216
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.11.2013
№216.012.82c0

Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором

Изобретение относится к машиностроению, повышает надежность пуска двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором. Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором имеет лепестковый клапан, закрывающий в период пуска и прогрева холодного двигателя сопло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499148
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9147

Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к автоматическим системам регулирования частоты вращения валов тепловых машин с двигателями внутреннего сгорания. Технический результат заключается в высоких показателях качества системы регулирования при всех режимах работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502884
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.94fa

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение пусковых качеств двигателя внутреннего сгорания путем разъединения основного и дополнительного цилиндров в период пуска и прогрева двигателя. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503832
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.9504

Поршень двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Поршень (1) двигателя внутреннего сгорания содержит полость (4) охлаждения, ограниченную днищем (5) поршня и перегородкой, (6) отделяющей полость от картера двигателя, и имеет подводящий, отводящий, а также дополнительный отводящий каналы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503842
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.9843

Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины содержит тепловую машину (1) (объект регулирования) с агрегатом нагрузки, топливную аппаратуру с приводом - исполнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504678
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.06.2014
№216.012.d958

Головка цилиндров двс

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Головка цилиндров ДВС содержит корпус (1) с огневым днищем, в котором выполнены отверстия под клапаны, и форсунку, перемычки (5) с отверстиями (6) для их охлаждения между отверстиями под клапаны, полость охлаждения (7)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521418
Дата охранного документа: 27.06.2014
+ добавить свой РИД