автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Разработка и исследование самосмазывающихся армированных эпоксидофторопластов и технологии их получения методом намотки

На правах рукописи

Отмахов Дмитрий Валентинович

00348586Э

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ САМОСМАЗЫВАЮЩИХСЯ АРМИРОВАННЫХ ЭПОКСИДОФТОРОПЛАСТОВ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТОДОМ НАМОТКИ

Специальность 05.02.01. Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- з ДЕК 2009

Комсомольск-на-Амуре 2009

003485869

Работа выполнена в ГОУВПО «Тихоокеанский государственный университет» (г. Хабаровск)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Иванов Валерий Александрович (г. Хабаровск)

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Верхотуров Анатолий Демьянович (г. Хабаровск)

кандидат технических наук, профессор Телеш Василий Васильевич (г. Комсомольск-на-Амуре)

Ведущая организация: ГОУВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщений» (г. Хабаровск)

Защита состоится «18» декабря 2009 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.092.01 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27. Факс: 8(4217) 54-08-87; e-mail: mdsov@knastu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Отзывы на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан «17» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ДМ 212.092.01,

кандидат технических наук, доцент

tyog^ Пронин А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Развитие современного машиностроения связано с тем, что постоянно растет энерговооруженность машин, производительность, грузоподъемность, скорость выполнения основных и вспомогательных операций. Одним из направлений обеспечения надежности и работоспособности машин является использование антифрикционных полимерных композиционных материалов (ГЖМ), в состав которых, кроме полимерных матриц, входят специальные наполнители снижающие трение и износ. Технологические основы производства ПКМ заложены в трудах В.А. Белого, В.Э. Вайнштейна, В.В. Васильева, Б.Д. Воронкова, Ю.Н. Дроздова, А.П. Краснова, А.А Охлопковой, В.К. Крыжановского, Ю.М. Тарнопольского, Г.В. Сагалаева, А. П. Семенова, В.А. Иванова и других; теоретическим и экспериментальным исследованиям трения и изнашивания материалов, в том числе и полимерных, посвящены работы С.Б. Айнбиндера, Д.Н. Гаркунова, Б.И. Костецкого, И.В. Крагельского, A.B. Чичиназдзе и других ученых.

В последнее время интенсивно развиваются ПКМ, наполненные армирующими волокнами, нитями и тканями - угле-, стекло- и органопластики и др. Они находят широкое применение в различных областях техники, обладая рядом уникальных физико-механических и специальных свойств, в частности, самосмазываемостью, высокой прочностью и износостойкостью, что выгодно отличает их от традиционных антифрикционных материалов.

Наряду с известными термопластичными и термореактивными ПКМ высокие эксплуатационные характеристики показали самосмазывающиеся эпоксидофторопласты (ЭФ). Эти материалы применяются в условиях ограниченной смазки, без смазки, в воде, в том числе - морской, при давлениях до 100 МПа и при повышенных скоростях скольжения до 40 м/с (со смазкой), в диапазоне температур от -60 °С до +120 °С при низком коэффициенте трения до 0,05. Изготавливаемые из литьевых композиций, например, центробежным способом ЭФ, имеют обозначение - ЭФЛОНГ, армированные тканями -ЭФЛАСТ.

В последнее время интенсивно развивалось получение армированных ПКМ триботехнического назначения способом прямой радиальной намотки пропитанной антифрикционным компаундом ткани на формообразующую цилиндрическую оправку. . Этот способ универсален, достаточно производителен, обеспечивает получение заготовок требуемых размеров с минимальными припусками на механическую обработку, позволяет гибко управлять свойствами и структурой изготавливаемых подшипников. Намотка многослойных конструкций для самосмазывающихся подшипников скольжения (СПС) позволяет получать градиентные и комбинированные структуры ПКМ с повышенными физико-механическими и триботехническими свойствами.

Метод формирования армированных ЭФ намоткой рассматривался в работах В.А. Иванова, А.П. Богачева, Ж.Н. Янковец. Главный фактор упрочнения ПКМ - уплотнение материала на оправке, связан с технологическим натяжением. Контроль натяжения армирующего материала в

процессе формирования заготовки позволяет более полно использовать прочностные свойства волокнистого наполнителя. Ранее не рассмотрено влияние основных конструкционных и технологических факторов этого метода: вида ткани, степени ее натяжения, температуры и скорости формирования на прочностные и триботехнические характеристики армированных эпоксидофторопластов (АЭФ). Известные устройства для намотки, не позволяли контролировать технологические режимы процесса.

Таким образом, создание и исследование свойств АЭФ методом намотки, с более высокими механическими и триботехническими характеристиками является актуальной задачей материаловедения и машиностроения. На решение этих вопросов была направлена настоящая работа.

Связь работы с научными программами. В основу диссертации положены результаты исследований по следующим научно-исследовательским программам и темам: №1.1.00 Ф (ЕЗН) «Разработка методологии создания и использования армированных эпоксидографитофторопластов», 2002-2004гг. (гос.рег. № 01200.207862); Федеральная целевая научно-техническая программа Старт-2005 гос.контракт № 3698р/6100 по теме: «Разработка и исследование технологии и оборудования для центробежного формирования изделий из полимерных композиционных материалов», 2005г. (гос.рег. № 0120.0604256); хоздоговор № 16/06 по теме: «Разработка и изготовление гидрооборудования», 2003-2006гг.; хоздоговор № 63/06 по теме: «Разработка технологий ремонта и обслуживания узлов гидроприводов СДМ», 2004-2007 гг.; Госконтракт №15-И-23 по теме: «Разработка и создание опытных образцов высоконадежных самосмазывагощихся подшипников скольжения на основе полимерных композиционных материалов», 2007 г.

Цель работы - разработка и исследование самосмазывающихся эпоксидофторопластовых материалов, армированных тканями, с улучшенными прочностными и антифрикционными параметрами и отработка технологии их производства методом намотки.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Разработка и изготовление экспериментального устройства для формирования АЭФ радиальной намоткой ткани с одновременной пропиткой ее компаундом.

2. Разработка экспериментально-расчетного метода исследования эксплуатационных свойств АЭФ полученных методом намотки.

3. Исследование физико-химических, механических, триботехнических характеристик и структуры композитов в зависимости от вида ткани, усилия натяжения ткани, типа эпоксидного связующего, скоростного и температурного режима формирования.

4. Установление функциональных закономерностей прочностных и триботехнических свойств от содержания фторопласта-4 и технологических факторов.

5. Разработка опытной технологии изготовления СПС на основе АЭФ.

6. Разработка машиностроительных материалов и на их основе конструкций СПС с улучшенными эксплуатационными характеристиками для узлов трения машин.

Научная новизна.

1. Разработан экспериментально-расчетный метод исследования эксплуатационных свойств АЭФ, полученных методом намотки.

2. Определена математическая зависимость линейной скорости намотки от коэффициента пропорциональности упругого растяжения ткани, характеризующая процесс формирования АЭФ для созданной экспериментальной установки.

3. Впервые исследованы физико-механические и триботехнические свойства ЭФ, армированных хлопчатобумажными тканями разной плотности и полученных намоткой.

4. Установлены основные параметры управления прочностными и триботехническими свойствами АЭФ, формируемых методом радиальной намотки.

5. Установлены оптимальные значения технологических и конструктивных факторов, влияющих на прочностные характеристики АЭФ.

Новизна выполненных исследований подтверждена 10 патентами на изобретения РФ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением стандартных методов испытаний физико-механических и триботехнических свойств материалов на современном оборудовании, которое характеризуется высоким уровнем точности; применением статистических методов обработки экспериментальных данных; внедрением разработанной технологии и конструкций СПС в узлах трения машин.

Практическая значимость полученных результатов

1. Изготовлена экспериментальная установка радиальной намотки, позволяющая обеспечивать контроль за технологическими параметрами процесса.

2. Разработаны машиностроительные материалы, получившие название МАС-ЗХБН.

3. На основе МАС-ЗХБН разработаны технологии и способы изготовления металлополимерных самосмазывающихся подшипников скольжения и направляющих колец гидроцилиндров для строительно-дорожных, лесозаготовительных и других машин (патенты № № 2194888, 2208724, 2243095).

4. Разработан способ ремонта гидравлических двигателей (патент № 2238425) и специальный стенд для определения их работоспособности.

5. Выполнены производственные и эксплуатационные испытания узлов трения машин с использованием изделий из МАС-ЗХБН.

6. Решен ряд практических задач в области производства самосмазывающихся подшипников и ремонта деталей узлов трения различных машин для предприятий Дальнего Востока: ООО СДМ, ЗАО «Дальтимбермаш», ОАО «Алькан ДВ».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальное устройство и технология получения СПС методом намотки на основе эпоксидофторопластов, армированных хлопчатобумажными тканями.

2. Экспериментально-расчетный метод исследования ЭФ, армированных тканями методом намотки.

3. Математическая модель зависимости основных конструктивных и технологических параметров экспериментальной установки радиальной намотки, влияющей на стабильность натяжения армирующей ткани.

4. Результаты исследования физико-механических и триботехнических свойств АЭФ, полученных намоткой.

5. Выбор оптимальных конструктивных и технологических параметров процесса намотки при получении антифрикционных ЭФ, армированных тканями.

6. Результаты производственных и эксплуатационных испытаний.

Апробация результатов диссертации

Работа рассматривалась и одобрена на расширенных научных семинарах кафедры «Машины и оборудование лесного комплекса». Основные положения научной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях аспирантов и молодых ученых Тихоокеанского государственного университета в 2002, 2005 и 2008 г.г.; на XI Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня» (г. Санкт-Петербург, 2009 г.); на X русско-китайском симпозиуме «Современные материалы и технологии 2009» (г. Хабаровск, 2009г.); на международной конференции «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях» (г. Якутск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Теория и практика механической и электрофизической обработки материалов» (г. Комсомольске - на - Амуре, 2009 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе, 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК, 10 патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 146 наименований и приложений. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков и 16 таблиц, 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследований, изложена научная новизна и практическая значимость полученных результатов. Приведены сведения о публикациях и данные, об апробации работы.

В первой главе проанализированы роль материаловедения и триботехники в обеспечении современного технического уровня машиностроения.

Анализ современного уровня разработок в области антифрикционных ПКМ, работающих в условиях сухого и граничного трения, показывает перспективность развития армированных полимерных материалов, обладающих свойством самосмазываемости, повышенными физико-механическими и триботехническими характеристиками. Описание структуры

и конструкций современных узлов трения позволило обобщить и выделить преимущества комбинированных СПС.

Способ намотки является весьма перспективным методом изготовления антифрикционных армированных полимерных материалов, позволяющим реализовать главные преимущества наполненных волокнами ПКМ -использование высокой удельной прочности волокон. Показано, что кроме состава композиции на структуру и эксплуатационные свойства ПКМ существенное влияние оказывают факторы технологических процессов их изготовления.

Анализ исследований в данной области материаловедения позволил сформулировать цель и задачи настоящей диссертационной работы.

Во второй главе приведен экспериментально-расчетный метод исследования армированных эпоксидофторопластов (рис. 1).

1.Постановка задачи Результат выполнения исследования

1

2. Создание экспериментальной установки для исследования процесса радиальной намотки Экспериментальная установки для радиальной намотки

Ткань: плотная - тик С38-БЮ, средней плотности -бязь ГОСТ 10183-93, низкой плотности - мадаполам С5-ТИ ГОСТ 29298-92; связующее: эпоксидодиановые смолы ЭД-20 и УО-128, наполнители: ГС-1, ДМИ-7, Ф-4

3. Выбор армирующей ткани и состава связующего

;

4. Построение математической модели процесса намотки Определение минимальной скорости линейной подачи ткани У„р в зависимости от конструкции установки и деформационных свойств ткани

1

5. Экспериментальное исследование прочностных параметров ткани и выбор нагрузочного режима Определение разрывной нагрузки Г^р, получение зависимости удлинения ткани 1х от натяжения, выбор максимального значения Кн

Плотность, поверхностная плотность, относительная плотность ткани, объемная масса нитей и ткани, объемное заполнение ткани нитью, объемное содержание нитей в ПКМ, плотность ПКМ

6.Определение структурных характеристик ткани и ПКМ

1

7. Экспериментальное исследование влияния конструктивно-технологических факторов на свойства ПКМ — Плотность, твердость, прочность при растяжении и при сжатии, водо- и маслопоглощение, коэффициент трения, износостойкость

1 Подшипники опорно-поворотных устройств и гидравлических двигателей, направляющие гидроцилиндров

В. Разработка машиностроительных ПКМ и технологии их производства

1 Стендовые испытания в НИЛ ТОГУ, производственные и эксплуатационные на лесозаготовительных предприятия Дальнего Востока

9. Эксплуатационные и производственные испытания ПКМ

Рис. 1. Экспериментально-расчетный метод исследования АЭФ, полученных методом намотки

Метод включает построение математической модели, описывающей особенности работы экспериментальной установки, экспериментальное исследование прочности ткани и выбор нагрузочных режимов, исследование структурных параметров армирующих тканей. Приведена схема (рис. 2) и техническая характеристика разработанной экспериментальной установки.

Рис.2. Схема экспериментальной установки для намотки: 1 - ведомый барабан, 2 - армирующая ткань, 3 - дисковый фрикционный тормоз, 4 -пропитывающий компаунд, 5 - вальцы пропитки, 6 - препрег, 7 - мотор-редуктор, 8 - технологическая оправка, 9 - заготовка АЭФ, 10 - система автоматизации управления и измерения параметров

Основные технические характеристики установки: назначение - для изготовления армированных эпоксидных композитов методом радиальной намотки ткани; привод - частотно-регулируемый, мощностью 0,37 кВт; система управления - автоматизированная; частота вращения - 0-20 (мин"1); диаметр тела намотки - до 500 (мм); ширина - до 400 мм (макс); масса установки - 45 (кг); контролируемые параметры - частота вращения, усилие натяжения ткани, температура. На ведомый барабан устанавливается рулон ткани. Ткань пропускается через вальцы пропитки и затем наматывается на оправку. Натяжение ткани создается за счет дискового тормоза.

Для изучения физических причин и обоснования режима работы установки составлена математическая модель процесса намотки (рис. 3). При этом сделаны следующие допущения: растяжение ткани пропорционально силе натяжения; момент трения, создаваемый тормозом, изменяется скачкообразно; угловая скорость ведущего вала постоянная, то есть не зависит от усилия намотки.

Вращение ведомого барабана определяется уравнением:

З^-М.-М.,, (1)

где J - момент инерции ведомого барабана; <р - угол поворота ведомого барабана; Мх - момент, создаваемый силой натяжения ткани Рт\ Мтр - момент трения, установленный тормозом.

Момент на ведомом барабане, создаваемый силой натяжения ткани Р„„ будет определяться выражением:

Мг = кг(1х - гф) , (2)

где к - коэффициент пропорциональности упругого растяжения ткани, Н/м; 1Х - удлинение ткани при растяжении, м.

Рис. 3. Расчетная схема намотки: 1 - ведущий вал; 2 - ведомый барабан; 3 - вальцы пропитки; Рт - сила натяжения ткани, - угловая скорость, Мтр -момент трения, р - угол поворота барабана, г - радиус барабана

Подставляя (2) в уравнение (1), получим после приведения: й-ц> кг- к1хг-М„р

-ТГ +—«'=-;—- ■ О)

ш J У

Решением данного уравнения будет выражения для угла поворота и угловой скорости ведомого барабана установки:

к!г-М„п и

<?(') = ' кг2 - ,

(4)

Иг - М„ [к [к

Исключить рывки и нестабильность натяжения ткани можно, если задать скорость намотки, при которой не произойдет остановка барабана после страгивания и разность между крутящим и тормозным моментами барабана будет положительной:

Мх-Мтр> 0.

Окончательно, критическая линейная скорость намотки ткани, при которой не будет остановок барабана, определится выражением:

V -ЦуУ-» , (5)

где Мст - момент трения тормоза при страгивании с места.

Как видно из формулы (5) предельная (критическая) скорость протяжки тканевой ленты зависит от конструкции тормоза, характеристик ткани (параметр к), инерционных свойств ведомого барабана (параметр У). Момент инерции У= 3,337><10"2 кг-м2.

Выбор хлопчатобумажных тканей полотняного плетения обосновывается их применением в традиционных композитах, хорошей адгезией к эпоксидному

связующему, технологичностью. Они достаточно описаны в литературе, имеют широкий диапазон изменения деформационно-прочностных характеристик, обладают высоким маслопоглощением и низким коэффициентом трения.

Исследования проводились для трех видов ткани (табл. 1). Были получены зависимости удлинения ткани от силы натяжения (рис. 4, а).

Таблица 1

Виды армирующей ткани и ее основные параметры_

Ассортимент Виды армирующих тканей

Плотная Средней Низкой

Параметр плотности плотности

Тик Бязь Мадаполам

С38-БЮ ГОСТ 10183-93 С5-ТИ

ГОСТ 29298-92

Линейная плотность нити, текс 54/52 32/28 18/20

Поверхностная плотность ткани, г/м2 188 107 75

Разрывная нагрузка, Н 490,5 329,4 294,3

Разрывное удлинение, % 19 7,5 9

1х,М

0.03 0.02 0.01 0

1

. 3

0

100 200 300 а)

0 2000 1000 6000 8000 к, Н/м б)

Рис. 4. Зависимость удлинения ткани от силы натяжения (а): 1 - плотная ткань, 2 - ткань средней плотности, 3 - ткань низкой плотности; зависимость линейной скорости движения плотной ткани от коэффициента к (б)

Выбранные ткани имеют разные разрывные нагрузки, поэтому, чтобы сравнивать их между собой, ввели понятие коэффициента натяжения (Кн), равного отношению силы натяжения к разрывной нагрузке полотна:

Кн =

(6)

Приведена зависимость критической линейной скорости намотки ткани от коэффициента пропорциональности упругого растяжения к (рис. 4, б). Максимальное значение скорости во всем диапазоне изменения коэффициента натяжения: Упр=0,05м/с. Это значение скорости было принято для изготовления экспериментальных образцов, оно является минимальным, обеспечивающим стабильное натяжение армирующей ткани.

Объемное содержания нитей в материале определялось с учетом деформации ткани:

0 = т-1000/6н-Уо6р, (7)

где т - масса ткани в образце, г; 8И - объемная масса нитей, мг/мм3; ¥о6р -объем образца, мм3.

В третьей главе дана характеристика методов и объектов исследования, даны характеристики материалов и образцов для испытаний, технология получения армированных эпоксидофторопластов методом намотки и методика их исследования.

Объекты исследования: АЭФ - материалы полученные методом намотки в виде цилиндрических втулок с внутренним диаметром 50 мм.

На рис. 5 приведена технологическая схема изготовления АЭФ методом намотки.

Рис. 5. Технологическая схема изготовления АЭФ: 1-исходные компоненты, 2-пальцевая мельница, 3-весы, 4-дозирующе-смешивающий аппарат, 5-конечный смеситель, 6-раскрой ткани, 7-установка для намотки, 8-печь для термообработки полимера, 9-механическая обработка, 10-втулка

В качестве исследуемых функций принимались следующие параметры образцов: плотность, твердость, предельная прочность при растяжении и сжатии, водо- и маслопоглощение, износостойкость и коэффициент сухого трения.

Изменялись следующие факторы: вид армирующего материала, эпоксидное связующее, усилие натяжения ткани, температура формирования, линейная скорость намотки ткани и массовое содержание в композиции фторопласта-4.

Исследования проводились в два этапа. На первом этапе проведена оценка влияния вида армирующей ткани, степени ее натяжения и состава эпоксидного

связующего. Степень натяжения ткани изменялась в пределах Кн=0,05...0,5. Составы эпоксидных связующих следующие: 1 - ЭД-20 + ПЭПА (1:10), 2 -УБ128 + ПЭПА (1:10), 3 - УБ128 + ПЭПА (1:5), 4 - УБ128 +ЭТАЛ (1:3).

На втором этапе исследований методом планирования эксперимента установлено влияние скорости намотки, температуры и массового содержания Ф-4 на свойства АЭФ. Температура формирования изменялась от 20 до 40 °С, линейная скорость намотки ткани - от 0,05 до 0,1 м/с, массовое содержание фторопласта-4 - от 15 до 25 %.

Плотность полученных АЭФ определялась пикнометрическим методом в соответствии с ГОСТ 15139-69, масло- и водопоглощение исследовалось по методике, описанной в ГОСТ 4650-80. Прочностные экспресс-испытания на растяжение и сжатие проводились на приборе ПСО-ЮМГ4. Деформационно-прочностные исследования проводились на универсальной испытательной машине с компьютерным управлением серии при скорости нагружения

5 мм/мин. Предел прочности при растяжении определяли в соответствии с ГОСТ 25.603-82 нагружением жесткими полудисками. Твердость определяли по методу Бринелля: диаметр шарика - 5мм, усилие 613 Н, время приложения нагрузки - 120с.

Триботехнические исследования по определению коэффициента трения и износостойкости проводились на торцевом трибометре МТ-2. Испытания проводились в диапазоне скоростей 0,1...0,5 м/с при удельных нагрузках 1 ...6 МПа.

Структуру полимерных материалов исследовали на металлографическом микроскопе Альтами МЕТ 1, электронном сканирующем микроскопе .1ео1,18М-6480ЬУ. Параметры поверхности материалов оценивали на сканирующем зондовом микроскопе М1 ИНТЕГРА и на профилографе Зигйют 1800Б (Япония).

Эксплуатационные данные по наработке и надежности опытных узлов фиксировались по актам испытаний и отзывам предприятий, которые использовали новые материалы.

В четвертой главе приведены результаты исследований физико-химических, физико-механических и триботехнических свойств разрабатываемых эпоксидофторопластов.

Установлено влияние вида армирующей ткани экспериментальных материалов на физико-химические, физико-механические и триботехнические свойства. Анализ полученных данных показывает, что у ПКМ, армированных тканью низкой плотности, значения плотности, твердости и прочности выше, а водо- и маслопоглощение ниже.

Установлено, что увеличение степени натяжения армирующей ткани приводит к повышению объемного содержания волокна в материале, снижению плотности ПКМ и повышению масло- и водопоглощения. Экспериментально доказано (рис. 6), что натяжение ткани в процессе формирования увеличивает прочность образцов при растяжении на 50-80%, при сжатии на 10-30%, твердость на 10-15%. Прочность при сжатии у образцов, армированных тканью низкой плотности, с увеличением натяжения повышается до осж=184,9 МПа при Кн=0,5, твердость имеет оптимум - НВ=203,1 МПа при Кн=0,4. У

материалов, армированных тканью средней плотности, оптимальные значения прочности и твердости достигаются при Кн=0,2... 0,3 (НВ=199,1МПа; адж=155,7МПа). У материалов, армированных плотной тканью, значения твердости ниже. Максимальное значения НВ = 189,8 МПа при Кн=0,5. Прочность при повышении натяжения возрастает и достигает значения (тсж=168,5 МПа при Кн=0,5.

а) б)

Д) е)

Рис. 6. Влияния технологического натяжения армирующей ткани на свойства АЭФ: а - разрушающее напряжение при сжатии; б - разрушающее напряжение при растяжении; в - плотность; г - твердость; д - объемное содержание волокна; е - водопоглощение за сутки; 1 - плотная ткань; 2 - ткань средней плотности; 3 - ткань низкой плотности

Минимальный коэффициент трения наблюдается у материалов, армированных тканью средней плотности. Установлено, что выдержка

образцов в масле в течение одних суток снижает коэффициент трения в два раза у образцов, армированных плотной тканью и тканью средней плотности и на треть у образцов, армированных тканью низкой плотности.

Исследовано влияние состава эпоксидного связующего на физико-механические характеристики АЭФ. Материалы, полученные с эпоксидной смолой YD-128, отвержденной лолиэтиленполиамином в пропорции 1:10, имеют более высокие показатели прочности и твердости при минимальном значении водопоглощении.

В результате проведенных на первом этапе экспериментальных исследований установили, что максимальные физико-механические характеристики имеют материалы, армированные тканью низкой плотности при степени натяжения Ян = 0,5. Также установлено, что используя в качестве связующего состав YD-128+ПЭПА (1:10), можно получить материалы с повышенными характеристиками прочности и твердости. В табл. 2 приведены сравнительные характеристики материалов, армированных тканью низкой плотности, при степени натяжения Кн=0,5, полученных с различными связующими.

Прочностные характеристики и твердость нового материала выше, снижение плотности объясняется тем, что плотность смолы YD-128 ниже плотности смолы ЭД-20. Результатом проведенного исследования стал выбор армирующей ткани для изготовления АЭФ - ткань низкой плотности, состава эпоксидного связующего - YD 128+ПЭПА(1:10), степени натяжения ткани в процессе формирования - Кн= 0,5. Данный материал получил название МАС-3

ХБН.

Таблица 2

Физико-механические показатели АЭФ

Показатели Состав связующего

ЭД-20+ПЭПА(1:10) YD-128+ПЭПА( 1:10)

Наименование материала МАС-3 ХБН

Плотность, кг/м3 1137,0 1105,6

Водопоглощение за одни сутки, масс.% 0,89 1,32

Маслопоглощение за одни сутки, масс.% - 0,133

Прочность, МПа

- при сжатии 184,9 203,7

- при растяжении 92,0 108,2

Модуль упругости

- сжатии, ГПа - 19

- при растяжении, МПа - 1451

Твердость по Бринеллю, НВ, МПа 199,1 212,6

Анализ зависимости коэффициента сухого трения для материала МАС-3 ХБН от скорости скольжения при давлении Р = 6 МПа показывает область

предпочтительного использования этого вида антифрикционного материала: У = 0,25...0,45 м/с или раУ = 1,5...2,7 МПа-м/с (рис. 7).

0,1 0,2 03 ОА а)

5 Р. МП а

Рис. 7. Влияние скорости скольжения и давления на коэффициент сухого трения: а-Р = 6 МПа, б - V = 0,1м/с

Оценку влияния температуры (х^, линейной скорости намотки (х2), и массового содержания фторопласта-4 (х3) в композиции на основные показатели АЭФ проводили методом полного факторного эксперимента типа 23. Функциями отклика являлись: у; (1) - коэффициент трения в установившемся режиме; у2 (у - массовая износостойкость образца, км/мг; Уз (р) - плотность образца, кг/м3; у4 ("№„) - водопоглощение за одни сутки, %; уз (\УМ) - маслопоглощение за одни сутки, %; у6 (асж) - прочность при сжатии, МПа; у7 (ор) - прочность при растяжении, МПа; у8 (НВ) - твердость по Бринеллю, МПа.

В табл. 3 приведены уровни планирования эксперимента.

Таблица 3

Уровень Кодовое Факторы

факторов обозначение хь иС Х2, м/с хз, масс. %

Основной уровень 0 30 0,075 20

Интервал варьирования (шаг) - 10 0,025 5

Верхний уровень +1 40 0,1 25

Нижний уровень -1 20 0,05 15

Получены следующие уравнения регрессии: у, = 0,218+0,023х ,-0,01 Зх2-0,012х3;

у2 = 0,299 - 0,098х| + 0,034х2 + 0,143х3 + 0,051х,х2 + 0,056х,х2х3; Уз = 1091,1 -8,1х2+ 12,7Х,Х2-4,5Х|Х3, кг/м3; у4 = 1,33 - 0,06х, - 0,07х3 - 0,06х2х3;

у5= 0,101 + 0,013x1 - 0,006х2 - 0,010х3 + 0,005х,х2 + 0,017х,х3- 0,006х!х2х3; у6= 169,8 + 2,75X1 - 3,08х2 - 20,7х3 - 7,15х,х2 +13,43х,х3 - 5,48х,х2х3; у7= 100,9 - 7,9х3 - 5,5Х|Х2- 5,3х1х2х3; у8= 185,70- 7,0х3 + 4,15Х|Х3- 7,50х,х2х3.

Анализ уравнений позволяет сделать вводы о влиянии исследуемых факторов на характеристики АЭФ. При увеличении температуры формирования АЭФ (Х|) возрастает прочность образцов при сжатии, но снижаются триботехнические характеристики. При увеличении скорости намотки (хг) повышаются триботехнические характеристики материалов, но снижается плотность, прочность и маслопоглощение. С ростом объемного содержания Ф-4 (х3) снижаются прочностные характеристики материала, твердость, водо- и маслопоглощение, но повышаются триботехнические характеристики.

г) Д) е)

Рис. 8. Структура армирующих тканей: а - плотная ткань, б - ткань средней плотности, в - ткань низкой плотности; г, д, е - элементарные волокна, из которых состоят ткани, соответственно

Изучение микроструктуры армирующих тканей (рис. 8) позволило сделать предположение о механизмах взаимодействия нитей, волокон и эпоксидного компаунда в процессе формирования АЭФ.

Рис. 9. Структуа материала (х200), полученного при Кн=0,05 (а); материала (х200), полученного при Кн=0,5 (б); нить пропитанной ткани (х400) (в)

Исследованы материалы, полученные при различной степени натяжении ткани (рис.9). По фотографиям (рис. 9 а,б) видно, как вытягиваются нити основы при увеличении натяжения. Связующее проникает между волокнами нити настолько глубоко, насколько позволяет ее плотность. Сердцевина нити пропитывается композицией в меньшей степени, чем ее периферийные волокна (рис. 9, в), поэтому материал получается насыщенный каналами, что способствует повышенному масло- и водопоглощению.

Об объемном содержании ткани в материале и его изменении при натяжении можно судить по микроструктуре поперечного сечения образцов (рис. 10). У материала, армированного плотной тканью при /Сн=0,5 большая часть объема занята волокнистым наполнителем. Для образцов, армированных тканью низкой плотности объемное содержание волокна может быть увеличено.

Рис. 10. Микроструктура материала:

а) плотная ткань АГн=0,05

б) плотная ткань Кн=0,5

в) ткань низкой плотности, Кн=0,5

в)

На рис. 11 показано влияние наполнителей и механической обработки на структуру поверхности образцов. Образцы получены методом центробежного литья. Первый образец (рис.11, а) изготовлен из смолы ЭД-20 без наполнителей и без последующей механической обработки. Второй образец (рис.11, б) получен из экспериментальной композиции (ЭД-20 - 73 масс.%, ГС-1 - 5 масс.%, МоБг - 7 масс.%), с последующей механической обработкой,

режимы которой соответствовали режимам обработки АЭФ при изготовлении подшипника скольжения.

Рис.11. Рельеф поверхности образца отвержденной смолы ЭД-20 (а) и экспериментальной композиции (б)

Полученный результат является оценкой не всей поверхности трения, а лишь ее фрагмента. Измерение профиля этой же поверхности на длине 5мм (рис. 12, а) показали, что шероховатость образца составляет Яа 0,96 мкм, высота микронеровностей - 9,29 мкм, а не 5 мкм как на рис. 11, б. Опорная кривая (рис. 12,6) показывает характер нарастания площади контакта.

(urn) Primary Profile ВС GcaphP (Evaluation Length)

а) б)

Рис. 12. Параметры шероховатости поверхности: а - профилограмма поверхности, б - распределение материала по высоте поверхности

Установлено, что с увеличением степени натяжения, у образцов ПКМ, армированных тканью низкой плотности шероховатость уменьшается: с Яа 1,72мкм при Кн= 0,05 до Яа 1,37 мкм при Кн=0,5. Использование плотной ткани приводит к увеличению шероховатости до Яа 2,37мкм. Данный экспериментальный результат объясняется тем, что плотная ткань хуже пропитывается связующим при прочих равных условиях.

В пятой главе получены результаты исследования прочности клеевых соединений ПКМ с металлами, описана разработка и внедрение подшипников скольжения на основе эпоксидофторопластов, армированных хлопчатобумажной тканью, приведены результаты производственных и эксплуатационных испытаний.

В результате проведенных исследований и определения оптимальных конструкционно-технологических факторов формирования АЭФ методом намотки получен МАС-ЗХБН. В зависимости от конструкции узлов трения машин, на его основе разработаны следующие конструкции СПС: - однослойный СПС в виде колец и втулок;

- комбинированный СПС с внутренним антифрикционным слоем;

- комбинированный СПС с металлической основой и вклеенной полимерной втулкой.

Однослойный армированный подшипник представляет собой полимерную втулку из антифрикционного материала. Наглядным примером могут служить втулки для шарнирных соединений, направляющие кольца гидроцилиндров (рис.14, а). Примером комбинированного СПС состоящего из металлического основания и вклеенной в него полимерной втулки является подшипник опорно-поворотного устройства манипулятора (рис. 14, б) и подшипники скольжения гидравлических двигателей (рис.14, в). Полимерная втулка изготавливается двухслойной: внутренние слои пропитываются антифрикционным компаундом, а внешние чистой смолой. Установлено, что отсутствие антифрикционных добавок на поверхности повышает адгезию клея к полимеру.

Рис. 14. Примеры внедрения разработанных материалов: однослойный СПС как направляющая втулка штока гидроцилиндра (а), комбинированный СПС для опорно-поворотного устройства манипулятора (б) и гидромотора (в)

Проведены сравнительные испытания адгезионной прочности соединения ПКМ с металлами для разных клеевых составов. По результатам эксперимента, для клеевой посадки полимерной втулки в металлическое основание выбран продукт «ЬосП1е-3430» и толщина клеевого шва 0,1мм.

Разработанные на основе МАС-ЗХБН технологии и способы изготовления металлополимерных СПС и направляющих колец для гидроцилиндров (табл. 4), а также способ ремонта гидравлических двигателей защищены патентами РФ (№№ 2184888, 2208724, 2243095, 2238425).

Таблица 4

Машиностроительные материалы на основе АЭФ

Наименование Структура и состав Свойства Область применения

МАС-ЗХБН Основа-УО-128, ткань низкой плотности, Кн = 0,5 Улучшенные прочностные характеристики Направляющие кольца гидроцилиндров и втулки для СПС диаметром с!=160.,,280мм

МАС-ЗХБН-А Основа - ЭД-20, ткань средней плотности, Кн - 0,3, Ф-4-15%...25% Улучшенные триботехнические характеристики Узлы трения гидроцилиндров, втулки транспортеров

Комбинированные СПС на основе МАС-ЗХБН и МАС-ЗХБН-А Металлический корпус, клей «ЬосШе-3430», толщина клеевого шва 0,1 мм. Высокие прочностные и триботехнические параметры Подшипники опорно-поворотных устройств манипуляторов, шарнирные подшипники манипуляторов, подшипники гидравлических двигателей

Эксплуатационные испытания работоспособности гидроцилиндров и гидравлических двигателей после ремонта проводились на специально разработанных лабораторных стендах. Производственные испытания в условиях рядовой эксплуатации подшипника опорно-поворотного устройства манипулятора показали следующие результаты: наработка за время эксплуатации - 8500...9000 часов; износ поверхностей трения -/г = 0,02...0,05 мм; скорость изнашивания -

/=5,5 ' 10"3 мкм/час; интенсивность износа: /,, =6,8-10"'° мм/мм.

ВЫВОДЫ

1. Спроектирована и изготовлена автоматизированная установка для формирования АЭФ намоткой, позволяющая контролировать силу натяжения ткани, скорость намотки и температуру.

2. Разработан экспериментально-расчетный метод исследования эпоксидофторопластов, армированных тканями и формируемых намоткой. Новыми и основными этапами метода является теоретическое обоснование выбора режимов намотки в зависимости от конструкционных параметров установки и деформационно-прочностных свойств ткани, а также экспериментальное определение структурных параметров ткани и АЭФ.

3. Исследованы эксплуатационные свойства эпоксидофторопластовых материалов, армированных хлопчатобумажными тканями различной плотности и полученные методом радиальной намотки.

4. Экспериментально установлено влияние степени натяжения и вида хлопчатобумажной ткани полотняного плетения на физико-механические и структурные показатели АЭФ: у материалов, армированных тканью низкой плотности характеристики прочности и твердости выше, структура более плотная, объемное содержание нитей минимальное. При увеличении степени натяжения прочность образцов увеличивается при растяжении на 80-90%, при сжатии на 10-30%, твердость на 10-15%.

5. Установлены факторы, позволяющие управлять прочностными и триботехническими свойствами армированных эпоксидофторопластов. В результате экспериментов получен материал МАС-ЗХБН с повышенными физико-механическими характеристиками: НВ = 212,6 МПа; ср = 108,2 МПа; Осж= 203,7 МПа.

6. Экспериментально установлено, что при повышении скорости формирования и содержания фторопласта-4 в композиции повышаются триботехнические характеристики материала.

7. На основе полученного материала МАС-ЗХБН разработаны технологии и способы изготовления однослойных и комбинированных СПС с

повышенными физико-механическими и триботехническими характеристиками для узлов трения машин.

8. Разработанные материалы прошли длительные эксплуатационные испытания в узлах трения машин - подшипниках опорно-поворотных устройств манипуляторов, направляющих втулках гидроцилиндров, подшипниках гидравлических двигателей в период с 2002 по 2009 г.г. и показали свою конкурентоспособность по сравнению с фирменными деталями.

По материалам диссертации опубликована 18 научных работ, основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Иванов В.А. Ремонт узлов трения гидравлических манипуляторов/ В.А. Иванов, С.П. Захарычев, A.C. Шамаев, Д.В. Отмахов, В.А. Лукин // Ремонт, восстановление, модернизация. 2002. - №2. - С. 42-45.

2. Еренков О.Ю. Влияние условий механической обработки полимерных материалов на твердость обработанной поверхности детали/ О.Ю. Еренков, A.B. Гаврилова, С.П. Захарычев, Д.В. Отмахов // Вестник машиностроения. 2008. -№3.-С. 45-49.

3. Иванов В.А. Исследование композиционных полимерных материалов, армированных тканями и получаемых намоткой/ В.А. Иванов, С.П. Захарычев, Д.В. Отмахов // Вопросы совершенствования технологий и оборудования в лесопромышленном комплексе и строительстве: Сборник научных трудов. -Хабаровск: Издательство ХГТУ, 2003. Вып. 2, С. 173-178.

4. Захарычев С.П. Восстановление деталей гидравлического оборудования с применением металлополимерных составов/ С.П. Захарычев, В.А. Иванов, Д.В. Отмахов, Ким Си Ун // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин: материалы 11 Международной .научно-практической конференции: в 2 ч. 4.2. - СПб.: Издательство Политехнического университета, 2009. - С. 130-134.

5. Иванов В.А. Испытания гидромоторов манипуляторов подъемно-транспортных машин/ В.А. Иванов, A.C. Шамаев, Д.В. Отмахов // Строительные и дорожные машины: Сборник научных трудов.- Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2002. Вып. 2, С. 174-176.

6. Иванов В.А. Ремонт подшипников опорно-поворотных устройств гидравлических манипуляторов/ В.А. Иванов, С.П. Захарычев, А.Т. Тарасенко, Д.В. Отмахов // Лесоэксплуатация: Межвузовский сборник научных, трудов. / Под общ. Ред. Г.С. Миронова. - Красноярск: СибГТУ, 2004. Вып. 5, С. 192-196.

7. Иванов В.А. Ремонт гидравлических двигателей лесных машин/ В.А. Иванов, С.П. Захарычев, А.Т. Тарасенко, Д.В. Отмахов // Лесоэксплуатация: Межвузовский сборник научных трудов. / Под общ. Ред. Г.С. Миронова. -Красноярск: СибГТУ, 2004. Вып. 5. С. 197-200.

8. Патент №2194888 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 17/00. Способ изготовления подшипника скольжения/ А.П. Богачев, В.А. Иванов, A.C. Шамаев, Д.В. Отмахов. - №2000120137/28; заявлено 27.07.2000; опубликовано 20.12.2002, Бюл. №35.-3 с.

9. Патент №2208724 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 33/08. Подшипник скольжения/ А.П. Богачев, Д.В. Отмахов. - №2001120627/28; заявлено 23.07.2001; опубликовано 20.07.2003, Бюл. №20. - 3 с.

10. Патент №2222722 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 17/00. Способ изготовления подшипника скольжения/ В.А. Иванов, А.П. Богачев, A.C. Шамаев, Д.В. Отмахов - №2002105331/11; заявлено 26.02.2002; опубликовано 27.01.2004, Бюл. №3.-4 с.

11. Патент №2238425 Российская федерация, (51) МПК F 03 С 2/00. Способ ремонта гидравлических двигателей/ С.П. Захарычев, В.А. Иванов, Д.В. Отмахов, В.А. Лукин - №2003106917/06; заявлено 12.03.2003; опубликовано 20.10.2004, Бюл. №29.-3 с.

12. Патент №2238448 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 33/04. Способ изготовления подшипника скольжения/ В.А. Иванов, А.П. Богачев, Д.В. Отмахов, С.П. Захарычев, А.Т. Тарасенко, A.C. Шамаев. - №2003106022/11; заявлено 03.03.2003; опубликовано 20.10.2004, Бюл. №29. - 3 с.

13. Патент №2243095 Российская федерация, (51) МПК В 29 С 53/60. Способ изготовления подшипника скольжения/ В.А. Иванов, А.П. Богачев, Д.В. Отмахов , А.Т. Тарасенко, A.C. Шамаев. - №2003106363/12; заявлено 06.03.2003; опубликовано 27.12.2004, Бюл. №36. - 3 с.

14. Патент №2355920 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 17/00. Способ изготовления подшипника скольжения/ В.А. Иванов, А.П. Богачев, С.П. Захарычев, В.А. Авдеев, Д.В. Отмахов. - №2007142567/11; заявлено 19.11.2007; опубликовано 20.05.2009, Бюл. №14. - 5 с.

15. Патент №2355921 Российская федерация, (51) МПК F 16 С 17/00. Способ изготовления подшипника скольжения/ В.А. Иванов, А.П. Богачев, С.П. Захарычев, В.А. Авдеев, Д.В. Отмахов. - №2007142820/11; заявлено 19.11.2007; опубликовано 20.05.2009, Бюл. №14. - 5 с.

Выделенные издания - из перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов кандидатских диссертаций.

Отмахов Дмитрий Валентинович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ САМОСМАЗЫВАЮЩИХСЯ АРМИРОВАННЫХ ЭПОКСВДОФТОРОПЛАСТОВ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТОДОМ НАМОТКИ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 20.10.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Гарнитура Times New Roman. Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,34. Тираж 100 экз. Заказ № 283.

Отдел оперативной полиграфии издательства Тихоокеанского государственного университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Армированные полимерные композиционные материалы конструкционного и триботехнического назначения.

1.2. Системный подход к проблеме разработки, исследования и внедрения триботехнических полимерных композиционных материалов.

1.3. Особенности технологии намотки композиционных материалов.

1.4. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ МЕТОДОМ РАДИАЛЬНОЙ НАМОТКИ.

2.1. Экспериментальная установка для исследования радиальной намотки полимерных композиционных материалов.

2.2. Определение и исследование структурных и прочностных параметров армирующих тканей.

2.3. Построение математической модели процесса намотки.

2.4. Определение структурных характеристик намоточных полимерных композиционных материалов.

2.5. Экспериментально-расчетный метод исследования полимерных композиционных материалов, армированных хлопчатобумажными тканями.

2.6. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ

НАМОТОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Материалы и образцы для испытаний.,

3.2. Технология получения армированных эпоксидофторопластов методом намотки.

3.3. Методы исследования полимерных композиционных материалов, полученных намоткой.

3.3.1. Методы исследование физико-химических свойств.

3.3.2. Методы исследования механических свойств ПКМ.

3.3.3. Методы исследования триботехнических свойств.

3.3.4. Методы исследования структурных параметров АЭФ.

3.3.5. Статистические методы обработки экспериментальных данных.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АРМИРОВАННЫХ ЭПОКСИДОФТОРОПЛАСТОВ МЕТОДОМ НАМОТКИ.

4.1. Исследование влияния вида ткани на свойства материалов.

4.2. Влияние натяжения ткани в процессе намотки на параметры полимерных композиционных материалов.

4.3. Исследование влияния эпоксидного связующего на свойства полимерных композиционных материалов.

4.4. Результаты триботехнических исследований.

4.5. Изучение влияния технологических факторов и антифрикционных наполнителей на параметры АЭФ методом планирования эксперимента.

4.6. Исследование структуры армированных эпоксидофторопластов полученных намоткой.

4.6.1. Анализ микроструктуры материалов.

4.6.2. Анализ структуры поверхности.

4.7. Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АРМИРОВАННЫХ

ЭПОКСИДОФТОРОПЛАСТОВ.

5.1. Разработка самосмазывающихся подшипников на основе АЭФ.

5.2. Исследование прочности клеевых соединений полимерных Композиционных материалов с металлами.

5.3. Результаты лабораторных и производственных испытаний

СПС на основе МАС-ЗХБН.

5.4. Выводы по главе 4.

Научно-технический прогресс в машиностроении приводит к тому, что постоянно растет производительность отдельных машин, их грузоподъемность, скорость выполнения ими основных и вспомогательных операций, и, следовательно, энерговооруженность. При этом существенно возрастают нагрузки и скорости сдвига в деталях узлов трения — подшипниках, шарнирах, уплотнениях. Одним из направлений обеспечения надежности и работоспособности машин является использование антифрикционных полимерных композиционных материалов (ПКМ), в состав которых, кроме полимерных матриц, входят специальные наполнители снижающие трение и износ [1-3]. Изделия из современных ПКМ могут работать в вакууме, химически активных средах, широком интервале нагрузок и скоростей скольжения.

Дальневосточный регион насыщен импортными машинами, стоимость запасных частей к которым, оперативность их доставки, а зачастую и состояние оставляют желать лучшего. Важнейшей проблемой становится организация обслуживания и текущего ремонта машин, а также обеспечение запасными частями и комплектующими изделиями. Поэтому создание гибких универсальных производств триботехнических изделий на основе технологий получения современных ПКМ является актуальной проблемой машиностроения и материаловедения. Технологии производства должны быть максимально универсальными и гибкими, позволяя оперативно менять составы композиций, размеры и форму заготовок. Они должны легко перестраиваться на серийное или индивидуальное производство.

В последнее время наряду с традиционными наполненными антифрикционными материалами интенсивно развиваются классы наполненных волокнами ПКМ: стеклопластики, углепластики, органопластики, гибридные композиты и др. [4, 5]. Они находят все более широкое применение, так как обладают рядом уникальных физико-механических и специальных свойств, в том числе и триботехнических, выгодно отличающих их от традиционных материалов [6,7]. Применение новых, армированных волокнами, нитями и тканями ПКМ позволяет значительно улучшить физико-механические и триботехнические характеристики материалов, упростить технологии, снизить трудоемкость производства и обеспечить долговечность деталей узлов трения [7-16].

Наряду с известными термопластичными и термореактивными ПКМ высокие эксплуатационные характеристики показали самосмазывающиеся эпоксидофторопласты (ЭФ). Эти материалы применяются в условиях ограниченной смазки, без смазки, в воде, в том числе - морской, при давлениях до 100 МПа и при повышенных скоростях скольжения до 40 м/с (со смазкой), в диапазоне температур от -60 °С до +120 °С при низком коэффициенте трения до 0,05. Изготавливаемые из литьевых композиций, например, центробежным способом ЭФ, имеют обозначение - ЭФЛОНГ, армированные тканями — ЭФ ЛАСТ [17].

В последнее время интенсивно развивалось получение армированных ПКМ триботехнического назначения способом прямой радиальной намотки ткани, пропитанной антифрикционным компаундом, на формообразующую цилиндрическую оправку. Этот способ универсален, достаточно производителен, обеспечивает получение заготовок требуемых размеров с минимальными припусками на механическую обработку, позволяет гибко управлять свойствами и структурой изготавливаемых подшипников. Намотка многослойных конструкций для самосмазывающихся подшипников скольжения (СПС) позволяет получать градиентные и комбинированные структуры ПКМ с повышенными физико-механическими и триботехническими свойствами [1116].

Метод формирования армированных ЭФ намоткой рассматривался в работах В.А. Иванова [17], А.П. Богачева [23], Ж.Н. Янковец [25]. Главный фактор упрочнения ПКМ - уплотнение материала на оправке, связан с технологическим натяжением. Контроль натяжения армирующего материала в процессе формирования заготовки позволяет более полно использовать прочностные свойства волокнистого наполнителя. Ранее не рассмотрено влияние основных конструкционных и технологических факторов этого метода: вида ткани, степени ее натяжения, температуры и скорости формирования на прочностные и триботехнические характеристики армированных эпоксидофторопластов (АЭФ). Известные устройства для намотки [17, 23], не позволяли контролировать технологические режимы процесса.

Большинство деталей узлов трения имеют форму колец и втулок, поэтому метод прямой радиальной намотки тканей с пропиткой их антифрикционными компаундами является одним из наиболее перспективных способов получения армированных ПКМ триботехнического назначения [4-6, 17].

Таким образом, создание и исследование свойств АЭФ методом намотки, с более высокими механическими и триботехническими характеристиками является актуальной задачей материаловедения и машиностроения. На решение этих вопросов была направлена настоящая работа.

Связь работы с научными программами. В основу диссертации положены результаты исследований по следующим научно-исследовательским программам и темам: №1.1.00 Ф (ЕЗН) «Разработка методологии создания и использования армированных эпоксидографитофторопластов», 2002-2004гг. (гос. per. № 01200.207862); Федеральная целевая научно-техническая программа Старт-2005 гос. контракт № 3698р/6100 по теме: «Разработка и исследование технологии и оборудования для центробежного формирования изделий из полимерных композиционных материалов», 2005г. (гос. per. № 0120.0604256); хоздоговор № 16/06 по теме: «Разработка и изготовление гидрооборудования», 2003-2006гг.; хоздоговор № 63/06 по теме: «Разработка технологий ремонта и обслуживания узлов гидроприводов СДМ», 2004-2007 гг.; гос. контракт №15-И-23 по теме: «Разработка и создание опытных образцов высоконадежных самосмазывающихся подшипников скольжения на основе полимерных композиционных материалов», 2007-2008 г.г.

Цель работы — разработка и исследование самосмазывающихся эпоксидофторопластовых материалов, армированных хлопчатобумажными тканями, с улучшенными прочностными и антифрикционными параметрами и отработка технологии их производства методом намотки.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Разработка и изготовление экспериментального устройства для формирования АЭФ радиальной намоткой ткани с одновременной пропиткой ее компаундом.

2. Разработка экспериментально-расчетного метода исследования эксплуатационных свойств АЭФ формируемых методом намотки.

3. Исследование физико-химических, механических, триботехнических характеристик и структуры композитов в зависимости от вида ткани, усилия натяжения ткани, типа эпоксидного связующего, скоростного и температурного режима формирования.

4. Установление функциональных закономерностей прочностных и триботехнических свойств от содержания фторопласта-4 и технологических факторов.

5. Разработка опытной технологии изготовления самосмазывающихся подшипников скольжения (СПС) на основе АЭФ.

6. Разработка машиностроительных материалов и на их основе конструкций СПС с улучшенными эксплуатационными характеристиками для узлов трения машин.

Научная новизна.

Разработан экспериментально-теоретический метод исследования эксплуатационных свойств АЭФ, полученных методом намотки. Новыми и основными этапами метода является теоретическое обоснование выбора режимов намотки в зависимости от конструкционных параметров установки и деформационно-прочностных свойств ткани, построение математической модели процесса. Впервые исследовано влияние технологического натяжения на структуру армирующей ткани и полученных материалов.

Определена зависимость линейной скорости намотки от коэффициента пропорциональности упругого растяжения ткани, характеризующая процесс формирования АЭФ для созданной экспериментальной установки.

Впервые исследованы физико-механические и триботехнические свойства ЭФ, армированных хлопчатобумажными тканями разной плотности и полученных намоткой.

Установлены основные технологические и конструкционные параметры управления прочностными и триботехническими свойствами АЭФ. Экспериментально доказано, что у материалов, армированных тканью низкой плотности выше физико-механические характеристики, увеличение степени натяжения ткани приводит к повышению твердости материала на 10 - 15%, прочности при сжатии на 10 - 30%, при растяжении - на 50 - 80%. Увеличение скорости намотки приводит к повышению триботехнических характеристик материалов.

Установлены оптимальные значения технологических и конструктивных факторов, влияющих на прочностные характеристики АЭФ.

Новизна выполненных исследований подтверждена 10 патентами на изобретения РФ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением стандартных методов испытаний физико-механических и триботехнических свойств материалов на современном оборудовании, которое характеризуется высоким уровнем точности, применением статистических методов обработки экспериментальных данных, внедрениями разработанной технологии и конструкций СПС в узлах трения машин.

Практическая значимость полученных результатов.

- изготовлена автоматизированная установка радиальной намотки, позволяющая обеспечивать контроль технологических параметров процесса.

- разработаны машиностроительные материалы, получившие название МАС-ЗХБН. На их основе разработана технология и способы изготовления армированных металлополимерных самосмазывающихся подшипников скольжения и направляющих колец гидроцилиндров для строительно-дорожных, лесозаготовительных и других машин (патенты № № 2194888, 2208724, 2243095), разработана и применяется технология ремонта подшипников скольжения опорно-поворотных устройств гидравлических манипуляторов лесозаготовительных машин. Разработан способ ремонта гидравлических двигателей (патент № 2238425) и специальный стенд для определения их работоспособности.

- выполнены производственные и эксплуатационные испытания узлов трения машин и оборудования с использованием изделий из МАС-ЗХБН.

- решен ряд практических задач в отраслях производства самосмазывающихся подшипников и ремонта деталей узлов трения различных машин для предприятий Дальнего Востока: Хабаровского ремонтного завода строительно-дорожных машин, ЗАО «Тимберджек-Дальлеспром» («Тимбермаш»), ОАО «Алькан ДВ».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальное устройство и технология получения СПС методом намотки на основе эпоксидофторопластов, армированных хлопчатобумажными тканями.

2. Экспериментально-расчетный метод исследования АЭФ, армированных тканями методом намотки.

3. Математическая модель зависимости основных конструктивных и технологических параметров экспериментальной установки радиальной намотки, влияющей на стабильность натяжения армирующей ткани.

4. Результаты исследования физико-механических и триботехнических свойств АЭФ, полученных намоткой.

5. Выбор оптимальных конструктивных и технологических параметров процесса намотки при получении антифрикционных ЭФ, армированных тканями.

6. Результаты производственных и эксплуатационных испытаний.

Апробация результатов диссертации. Работа рассматривалась и одобрена на расширенных научных семинарах кафедры «Машины и оборудование лесного комплекса». Основные положения научной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях аспирантов и молодых ученых Тихоокеанского государственного университета в 2002, 2005 и 2008 г.г.; на XI Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня» (г. С.-Петербург, 2009 г.); на X русско-китайском симпозиуме «Современные материалы и технологии 2009» (г. Хабаровск, 2009 г.); на международной конференции «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях» (г. Якутск, 2009 г.); на международной научно-технической конференции «Теория и практика механической и электрофизической обработки материалов» (г. Комсомольске - на - Амуре, 2009 г.).

Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе, 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК, 10 патентах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы из 146 наименований и приложений. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 16 таблиц и 5 приложений.

5.4. Выводы по главе 5

1. Разработаны машиностроительные материалы для использования в узлах трения различных машин.

2. Разработаны конструкции СПС на основе МАС-ЗХБН и опытные технологии их изготовления:

- однослойных направляющих колец для УПС гидроцилиндров;

- комбинированных полимерных СПС для гидравлических двигателей; комбинированных металлополимерных СПС для ОПУ гидроманипуляторов специальных машин.

3. Разработан опытный участок по изготовлению и испытанию СПС для различных вариантов использования.

4. Проведены производственные и экспериментальные испытания, показавшие удовлетворительную конкурентоспособность по сравнению с фирменными деталями узлов трения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан экспериментально-расчетный метод исследования эпоксидофторопластов, армированных тканями и формируемых намоткой. Новыми и основными этапами метода является теоретическое обоснование выбора режимов намотки в зависимости от конструкционных параметров установки и деформационно-прочностных свойств ткани, а также экспериментальное определение структурных параметров ткани и АЭФ.

2. Экспериментально установлено влияние степени натяжения и вида хлопчатобумажной ткани полотняного плетения на физико-механические и структурные показатели АЭФ: у материалов, армированных тканью низкой плотности характеристики прочности и твердости выше, структура более плотная, объемное содержание нитей минимальное. При увеличении степени натяжения прочность образцов увеличивается при растяжении на 80-90%, при сжатии на 10-30%, твердость на 10-15%.

3. Установлены факторы, позволяющие управлять прочностными и триботехническими свойствами армированных эпоксидофторопластов. В результате экспериментов получен материал МАС-ЗХБН с повышенными физико-механическими характеристиками: НВ = 212,6 МПа; ар = 108,2 МПа; осж= 203,7 МПа.

4. Экспериментально установлено, что при повышении скорости формирования и содержания фторопласта-4 в композиции повышаются триботехнические характеристики материала.

5. На основе полученного материала МАС-ЗХБН разработаны технологии и способы изготовления однослойных и комбинированных СПС с повышенными физико-механическими и триботехническими характеристиками для узлов трения машин.

6. Разработанные материалы прошли длительные эксплуатационные испытания в узлах трения в период с 2002 по 2009 г.г. и показали свою конкурентоспособность по сравнению с фирменными деталями.

1. Крагельский И.В. Трение и износ. — М.: Машиностроение, 1968. -480 с.

2. Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И.В. Крагельского, В .В. Алисина. -М.: Машиностроение, 1978. Кн. 1. 400 с.

3. Композиционные материалы в машиностроении / ЮЛ. Пилиповский, Т.В. Грудина, А.Б. Сапожников и др. Киев: Тэхника, 1990. 141 с.

4. Калинчев В.А., Макаров М.С. Намотанные стеклопластики. М.: Химия, 1986. 272 с.

5. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник / Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1988. 328 с.

6. Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров .-Минск: Наука и техника, 1976. 430 с.

7. Крыжановский В.К. Износостойкие реактопласты. -JL: Химия, 1984. 121 с. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник / Е.В. Зиновьев, A.JI. Левин, М.М. Бородулин, А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1980. 208 с.

8. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

9. Балакирев В. С., Заев А. В. Автоматизированные производства изделий из композиционных материалов. -М.: Химия, 1990. 240 с.

10. Справочник по композиционным материалам. В 2-х кн. Кн. 1/Под ред. Дж. Любина. -М.: Машиностроение, 1988. 448 с.

11. Справочник по пластическим массам. Т.2./ Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. -М.: Химия, 1975. 566 с.

12. Композиционные материалы: Справочник/ Под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. -М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

13. Айбиндер С.Б., Тюнина ЭЛ. Введение в теорию трения полимеров. Рига: Зинатие, 1978. 224 с.

14. А. П. Семенов, Ю. Э. Савинский. Металлофторопластовые подшипники. М.: Машиностроение, 1976. 192 с.

15. А. А. Кутьков. Износостойкие и антифрикционные покрытия. М.: Машиностроение, - 1976. 152 с.

16. Композиционные материалы: Справочник / Под ред. Д.М. Карпиноса. Киев: Наукова думка, 1985. 592 с.

17. Иванов В.А., Хосен Ри. Прогрессивные самосмазывающиеся материалы на основе эпоксидофторопластов для триботехнических систем. Владивосток, Хабаровск: ДВО РАН, 2000. 429 с.

18. Разработка и создание опытных образцов высоконадежных самосмазывающихся подшипников скольжения на основе полимерных композиционных материалов. Отчет НИР по гранту № 15-И-23. Тихоокеанский гос. ун-т. Хабаровск, 2008. - 78 с.

19. Способ ремонта гидравлических двигателей: Пат № 2238425 РФ, МКИ' F03 С 2/00, В 23 Р 6/00 / Захарычев С.П., Иванов В.А., Отмахов Д.В., Лукин В.А.

20. Алянчиков В.Н. Разработка и исследование самосмазывающихся шарнирных сопряжений для лесозаготовительных машин с целью повышения их износостойкости. Автореф. дис. . канд. техн. наук. JL: 1982. 21 с.

21. Богачев А.П. Повышение долговечности опор траверс лесотранспортеров путем применения самосмазывающегося материала. Автореф. дис. . канд. техн. наук. JL: 1985. 20 с.

22. Филиппова Г.А. Создание и исследование полимерных эпоксидографитопластовых антифрикционных материалов для узлов трения: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Благовещенск: 1997. 21 с.

23. Янковец Ж.Н. Разработка технологии получения и исследование антифрикционных эпоксидофторопластовых материалов, армированных тканями. Автореф. дис. .канд. техн. наук. Комсомольск-на-Амуре: 2005. 23 с.

24. Тарасенко А.Т. Разработка, исследование и применение эпоксидофторопластов и специального оборудования для изготовления самосмазывающихся подшипников скольжения. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Комсомольск-на-Амуре: 2005. 20 с.

25. Семенов А.П., Славинский Ю.Э. Металлофторопластовые подшипники. -М.: Машиностроение, 1976. 192 с.

26. Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. -М.: Наука, 1981. 146 с.

27. Крыжановский В.К. Износостойкие реактопласты. Д.: Химия, 1984. 120 с.

28. КоршакВ.В. Термостойкие полимеры. — М.: Наука, 1969. 381 с.

29. Коршак В.В. Химическое строение и температурные характеристики полимеров. -М.: Наука, 1970. 390 с.

30. Сагалаев Г.В., Шембель Н.Л. Основные принципы создания композиционных полимерных материалов для узлов сухого трения // Фрикционные и антифрикционные пластмассы. М.: МДНТПД975.С. 22-30.

31. Погосян А.К. Трение и износ наполненных полимерных материалов. М.: Наука, 1977. 138 с.

32. Чичинадзе А.В., Белоусов В.Я, Богатчук И.М. Износостойкость фрикционных полимерных материалов. Львов: изд-во при Львовском ун-те, 1989. 144 с.

33. Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. Л.: Машиностр., 1968. 140 с.

34. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел: Пер. с англ./ Под ред. И.В. Крагельского. — М.: Машиностроение, 1968. 543 с.

35. Е. Р. Брейтуэйт. Твердые смазочные материалы и антифрикционныепокрытия: Пер. с англ./ Под ред. В.В.Синицына. М.: Химия, 1967. 320 с.

36. Гаркунов Д.Н. Триботехника: Учебник для студентов вузов. М.: Машиностроение, 1389. 328 с.

37. Иванов В.А. Совершенствование материалов и конструкций узлов лесопромышленного оборудования: Обзор, информ. —М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. 44 с.

38. Горынин В.И. Исследования и разработки ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» в области конструкционных наноматериалов /Российские нанотехнологии. Т. 2. №3-4, 2007. С. 36-57.

39. Николаев Г.И., Бахарева В.Е., Власов В.А. и др. Применение антифрикционных углепластиков в подшипниках скольжения // Вопросы материаловедения. 2006. № 2. С. 7-21, 221, 222.

40. Compound-Gleitlager // Kunststoffe. 2000. № 7. 90. С. 29.

41. Gleitlager aus faserverstarkten Verbundstoffen//Werkst.Fertig. 2005. № 6. С. 23.

42. Vogel Tobias. Die Kunststoffbuchse als Maschinenelement // Maschinenmarkt. 2005, № 43. C. 34-36.

43. Korber Michael, Rola Martin. Teflon-Faser-Gewebe erhoht Leistungsfahigkeit von Lagern und Buchsen // Maschinenmarkt. 2000. 106, № 34. C. 42-43.

44. Faserverbund-Gleitlager mit hoher Tragfahigkeit // Stahl und Eisen. 2003. 123, № 3.C. 54.

45. Гракович П.Н. Эффективный антифрикционный материал «Суперфлувис» для использования в компрессоростроении // Техн. газы. 2006. № 3. С. 68-72.

46. Шелестова В.А., Гракович П.Н., Данченко С.Г., Смирнов В.А. Новые антифрикционные материалы группы Флувис на основе модифицированных углеродных волокон // Хим. и нефтегаз. машиностр. 2006. № 11. С. 39-41.

47. Анисимов А.В., Бахарева В.Е., Николаев Г.И. Антифрикционные углепластики в машиностроении/Трение и износ. 2007. 28, № 6.-С. 615-620.

48. Самосмазывающиеся износостойкие углепластики // ИТО: Инструм.-технол. оборуд. 2004. № 4. С. 40.

49. Абозин И.Ю., Анисимов А.В., Бахарева В.Е. и др. Антифрикционные полимерные материалы для узлов трения, смазываемых водой // Трение, износ, смазка. 2003. 5. № 1. С. 4-20, 53-54.

50. Жарин Д.Е., Селиванов О.Ю., Гумеров А.Ф. Конструкционные металлонаполненные полимерные композиты. Пласт, массы. 2002, № 6. - С. 37-38.

51. Буренин В.В. Самосмазывающиеся подшипники скольжения / Тракторы и с.-х. машины. 2001. № 8. С. 37-39.

52. Kimura Yoshikazu. Self-lubricating by water / Nihon kikai gakkaishi=J.Jap. Soc. Mech. Eng. 2005. 108. № 1037. C. 271-273.

53. Анисимов A.B., Хмелевская В.Б., Хамзин P.M., Целихович JI.A. Подшипники скольжения для пластинчатых цепей шлюзов судоходных гидротехнических сооружений. / Вопр. материаловед. 2003. № 3. С. 35-38.

54. Boccaccini Aldo R., Gevorkian Gevorlc. Carbon-fibre reinforced glass matrix composites self-lubricating materials for wear applications in vacuum // Glass Sci. and Technol. 2001. 74. № 1. P. 17-21.

55. Modern Gleitlager // Binnenschiffahrt. 2002. 57. № 12. С. 47.

56. Технология производства изделий и интегральных конструкций изкомпозиционных материалов в машиностроении / Научные редакторы А.Г.Братухин, В.С.Боголюбов, О.С.Сироткин. М.: Готика, 2003. - 516 с.

57. Головкин Г.С. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов / Г.С. Головкин, В.П. Дмитренко М.: РУСАКИ, 2005.-472 с.

58. Технология сборки и испытаний космических аппаратов: Учебник для высших учебных заведений / Под общ. ред. Т.И. Белякова и И.А. Зернова М.: Машиностроение, 1990. 352 с.

59. Смыслов В.И., Цыплаков О.Г. Технологические основы и опыт создания ракет из композиционных материалов.-М.: НТЦ «Информтехника», 1993. 260 с.

60. Истомин Н.П., Семенов А.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров. -М.: Наука, 1981. 146 с.

61. Евдокимов Ю.А., Барсуков Р.Х. Результаты исследований антифрикционных свойств группы полимерных композиций, изготовленных на базе эпоксидных смол // Механика полимеров. 1972. № 1. С. 87-90.

62. Евдокимов Ю.А., Барсуков Р.Х. Новые антифрикционные полимерные композиции, изготовленные на базе эпоксидных смол. Ростов: Ростовское кн. изд-во, 1976. 60 с.

63. Chichos Н. A system Analysis Data Sheet for Friction and Wear Tests and an Outline for Simulatine Testing // Wear. 1979. V. 41. № 1. P. 45-55.

64. Czichos H. Systemanalyse und Physir tribotechnischer Vorgange // Schmiertechnic+Tribologic 23. 1976. S. 5-6.

65. Исследование трения и изнашивания антифрикционных материалов при высоких скоростях скольжения на примере самосмазывающегося подшипника ротора для ТКА 80/9. Отчет НИР. № 39/90. № ГР 01910051417. Инв. № 02830003009. / ХПИ. Хабаровск, 1992. - 120 с.

66. Создание прогрессивных полимерных композитов, конкурентноспособных изделий и технологий. Отчет НИР. № 2/18. № ГР 01940006778. Инв. № 02950000774 / Хабар, гос. техн. ун-т. Хабаровск, 1994. - 75 с.

67. Организация международной научно-практической деятельности в области систем подшипников и уплотнений из самосмазывающихся материалов. Отчет НИР. № 6М03. № ГР 01940004753. Инв. № 02940003261 / Хабар, гос. техн. ун-т. Хабаровск, 1995.-109 с.

68. Разработка методологии создания и использования армированных эпоксидофторопластов. Отчет НИР. № 1.1.00 Ф (ЕЗН). № ГР 01200.207862. Инв. № 02200.204165 / Хабар, гос. техн. ун-т. Хабаровск, 2002. - 86 с.

69. Ягубов Э.З. Композиционно-волокнистые трубы в нефтегазовом комплексе / Под. Ред. И.Ю. Быкова. М.: Изд. ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. 271 с.

70. Лысенко А.А. Пултрузия // Композиционный мир. 2007. № 1. С. 8-12.

71. Цыплаков О.Г. Научные основы технологии композиционно-волокнистых материалов. В 2-х ч. Пермь: Кню изд-во, 1974, 1975.

72. Суханов А.В., Каледин В.О. Особенности и эффективность новых трехслойных конструкций со стеночным заполнителем / Тр. 5-й Московской междунар. конф. 24-27 апр.2007.-М.: Знание, 2008. С. 193 199.

73. Захарычев С.П., Иванов В.А. Разработка установки радиальной намотки для изготовления армированных полимерных композиционных материалов/ Вестник ТОГУ, № 1 (8), март, 2008. С. 101 - 110.

74. Косторнов А.П., Белобородов И.И. Металлополимерные антифрикционные материалы//Мир техн. и технол. 2003, № 12. С. 60, 62-63.

75. Асташкин В.М., Мишнев М.В., Пазуцан В.А. Крупногабаритные оболочки из стеклопластиков в химических аппаратах и газоотводящих трактах //

76. Композитный мир. № 6, 2006 (09). С. 10 14.

77. Панин А.А., Лагунов B.C. Уплотнительные элементы гидравлических систем на основе фторопласта-4 // Инж. Технол. Рабочий. 2005. № 10. С. 36.

78. CAROPLUSr Self-lubricating sliding elements // Mach. And Steel. 2003. 45, №5-6. C. 10-19.

79. Рыбин B.B., Бахарева B.E., Николаев Г.И., Анисимов А.В. Антифрикционные углепластики в машиностроении // Вопр. материаловед. 2006, № 1. С. 178-191.

80. Kohlenfaserverbundwerkstoffe // Werkst. Fertig. 2007. № 4. С. 35.

81. Кужаров А.С., Данюшина Г.А., Игнатенко Н.Л. Антифрикционные эластомеры//Безызностность. 1998. № 5. С. 16-46.

82. Полимерные антифрикционные материалы.// Прогрес. матер, и технол. 2002. № 5. С. 64-68.

83. Lee Hak Gu, Kim Seong Su, Le Dai Gil. Effect of compacted wear debris on the tribological behavior of carbon/epoxy composites // Compos. Struct. 2006. 74, № 2. P. 136-144.

84. Маланюк А.И. Особенности механической обработки антифрикционных углепластиков // Вопросы материаловед. 2006. № 2. С. 79-84.

85. Анисимов А.В., Барахтин Б.К., Бахарева В.Е. и др. Исследование микроструктуры и механизма изнашивания поверхностей пар трения углепластики медьсодержащие сплавы // Вопросы материаловед. 2006. № 2. С. 223-224.

86. Абозин И.Ю., Бахарева В.Е., Казаков М.Е. и др. Модифицированные антифрикционные углепластики // Вопросы материаловед. 2001. № 2. С. 78 -86, 108-181.

87. Малкин А .Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. М.: Химия, 1978. —331с.

88. Липовко П.О. Ультрозвуковой контроль прочности органотканых покрытий // Изв. вузов Сев.-Кавк. Регион // Техн. н. // Композиц. и порошк. материалы. 2005, №4. С. 124-129, 152.

89. Wu J., Cheng X. Н. Friction find wear properties of Kevlar pulp reinforced epoxy composites under dry sliding condition / Tribol. Lett. 2006. 22, № 3. C. 259263.

90. Корнопольцев B.H., Корнопольцев H.B., Могнонов Д.М., Фарион И.А. Оптимазация состава металлофторопластового антифрикционного материала на стальной подложке // Химия в интересах устойчивого развития. 2005. 13. № 6. С. 757-765.

91. Дашптиев И.З., Барынин В.А., Гашков И.Ю. и др. Вкладыш подшипника скольжения и способ его изготовления. Пат. РФ № 2321782. МПК F 16 С 33/04 (2006.01), В 29 D 31/02 № 2007104425/11; заявл. 05.02.2007; опубл. 10.04.2008.

92. Беляев Л., Александрова Ю., Александров В. Современные подшипники скольжения на основе фурановых полимеров/В мире оборуд. 2007. № 3. С. 2426.

93. Мохов В.В., Асанов И.В., Белоусов А.Ю., Бугаев В.А. Композиционный полимерно-волокнистый материал с антифрикционными свойствами (еговарианты). Пат. РФ № 2270845. МПК С 08 L613/10, С 08 К 7/02 № 2004131158/04; заявл. 27.10.2004; опубл. 27.02.2006.

94. Кохановский В. А., Ворожеин Ю.М., Пономарев Ю.Н. и др. Антифрикционные композицы на основе реактопластов. — Ростов н/Д: Дон. гос. техн. ун-т. 2004. Деп. в ВИНИТИ 17.08. 2004. № 1401-В2004.

95. Gleitlager fur den Unterwassereinsatz / Autom. Precis. 2004. № 7-8. C. 70.

96. Григорьев A.K., Звягинцев B.H. Стендовые испытания подшипника скольжения из антифрикционного материала Торплас фирмы «Tordon Bearings Inc. / Вопр. материаловед. 2006. № 2. С. 233-234.

97. Черниговский А.А. Новые самосмазывающиеся материалы для узлов трения и уплотнений гидротурбин/ Гидротехн. стр-во. 2003. № 7. С. 14-15.

98. Schulz Heiko. Pumps and gaskets fine-tuned for maximum performance // Word Pumps. 2007, № 495. C. 24-26.

99. Hochtemperatur-gleitlager nach kundenspezifikation sind wartungsfrei // Mashinenmarkt. 2002. 108, № 3. C. 65.

100. Грибанов A.B., Сазанов Ю.Н. Термостойкие волокна и углепластики на их основе // Хим. волокна. 2007. № 2. С. 26-33.

101. Reibarme Schichten optimieren Tribosysteme // Ind. Mag. 2002. № 2. P. 22.

102. Лобова Т.А., Марченко E.A. Самосмазывающиеся покрытия для узлов трения космических аппаратов // Вестн. машиностр. 2004. № 11. С. 35-38.

103. Olgetranktes Gleitlager ist selbstschmierend // Maschinenmarkt. 2004, № 34. C. 43.

104. Hydraulik-Dichtungen. Hydraulic Seals. Katalog 3350 D/E. Parker Seals.: Printed in Germany. Parker Hannifin GmbH, 1999. - 365 p.

105. Проспект фирмы «Seal-Jet». Edited by ECONOMOS AG. Rennbahnweg 55. A-1220 Wien. 208 p.

106. LOCTITE. Справочник. Вторая редакция. Munich, Germany. 1998 449 с.

107. Способ получения антифрикционного материала: А.с. № 1415750 СССР, МКИ С 08 J 5/16. / Новиков Г.П., Иванов В.А., Рязанцев А.А., Новикова О.В.

108. Еренков О.Ю., Захарычев С.П., Гаврилова А.В., Отмахов Д.В. Влияние условий механической обработки полимерных материалов на твердость обработанной поверхности детали // Вест, машиностр., № 3, 2008. С. 46-50.

109. Иванов В.А., Шамаев А.С., Отмахов Д.В. Испытания гидромоторов манипуляторов подъемно-транспортных машин / Строительные и дорожные машины. Сб. научн. тр./ Под ред. А.В. Лещинского. — Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2002. Вып. 2. С. 174-176.

110. Патент РФ № 2238425. Способ ремонта гидравлических двигателей/ Захарычев С.П., Иванов В.А., Отмахов Д.В., Лукин В.А.//Б.И. № 29, 2004.

111. Патент РФ № 2238448. Способ изготовления подшипника скольжения / Иванов В.А., Богачев А.П., Отмахов Д.В., Захарычев С.П., Тарасенко А.Т., Шамаев А.С. //Б.И. № 29, 2004.

112. Захарычев С.П., Иванов В.А., Тарасенко А.Т., Отмахов Д.В. Ремонт подшипников опорно-поворотных устройств гидравлических манипуляторов/ Лесоэксплуатация// Под ред. Г.С.Миронова. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 5. Красноярск: СибГТУ, 2004. С. 192 - 196.

113. Иванов В.А., Захарычев С.П., Тарасенко А.Т., Отмахов Д.В. Ремонт подшипников опорно-поворотных устройств гидравлических манипуляторов. Дальневосточный автопарк/Леспром, № 2, 2004. С. 12-13.

114. Иванов В.А., Отмахов Д.В., Шамаев А.С. Испытания гидромоторов манипуляторов подъемно-транспортных машин/ Строительные и дорожные машины// Под ред. А.В .Лещинского. Сб. научн. тр. Вып. 2. Хабаровск: изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2002. С. 174 - 176.

115. Захарычев С.П., Иванов В.А., Тарасенко А.Т., Отмахов Д.В. Ремонт гидравлических двигателей лесных машин// Лесоэксплуатация/ Под ред. Г.С.Миронова. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 5. Красноярск: СибГТУ, 2004. С. 197-200.

116. Иванов В.А., Захарычев С.П., Отмахов Д.В. Ремонт уплотнительных систем гидроцилиндров// Леспром. № 1, 2004. — С. 15.

117. Иванов В.А., Захарычев С.П., Шамаев А.С., Отмахов Д.В., Лукин В.А. Ремонт узлов трения гидравлических манипуляторов// Ремонт, восстановление, модернизация. № 2, 2002. С.42 - 45.

118. Шепелев А. Ф., Туров А.С., Печенежская И.А. Товароведение и экспертиза текстильных товаров: Учебное пособие. М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: «МарТ», 2004. - 304с.

119. Товароведение и экспертиза непродовольственных товаров: Учебное пособие / Под. Ред. Балаевой С.И. М.:Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2008. - 552с.

120. Дерябина Л.И., Шманева Р.Н. Товароведение текстильных товаров и одежды. -М.: Экономика, 1988.

121. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 280 с.

122. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. Школа, 1978. - 319 с.

123. Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследование процессов деревообработки. М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 232с.

124. Призмазонов A.M., Швидко Я.И. Эпоксидные компаунды в транспортном строительстве. М.: Транспорт, 1977. - 119с.

125. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т 1. -М.: Машиностроение, 1979. 728с.

126. Волоконные композиционные материалы. Под. ред. Дж. Уитона и Э. Скала. М.: Металлургия, 1978. - 240с.