юванные -реакгоры вместимостью 20 м для автоматизированной линии производства далиэтилена низкого давления Гуръев-ского химического завода.

Фторопластовые втулки с целью удобства монтажа могут выполняться разъемными (рис. 45). Толстостенные вкладыши подшипников из фторопласта-4 при попытках их использовать в герметичных электронасосах, предназначенных для перекачивания 65%-ной азотной кислоты при 80 °С, в паре с валом из стали 12Х18Н10Т оказались малонадежными вследствие повышенного износа и изменения внутреннего диаметра во время работы при температурных колебаниях. Лучшими явились конструкции подшипников с основой вкладыша из стали

Рис. 43. Втулка разъемного фторопластового подшипника

I2X18H10T, облицованные по внутреннему диаметру тонким слоем фторопласта-40. Использование тонкослойной облицовки улучшает теплоотвод от трущейся поверхности, сокращает время приработки, увеличивает грузоподъемность. Размеры тонкослойной облицовки меньше изменяются под воздействием температуры и набухания, и это позволяет порысить точность сопряжения, увеличить скорости скольжения и нагрузки. Тонкостенный вкладыш запрессовывали в металлическую основу. Основа обеспечивает подшипнику необходимую прочность и жесткость. Она имеет на внутренней поверхности продольные и поперечные пазы, необходимые для удержания облицовочного слоя фторопласта (рис. 46, а).

Расход фторопласта в этих подшипниках снизился почти вдвое по -сравнению с ранее применявшимися толстостенными при значительном увеличении жесткости и несущей способности, а также улучшении теплопроводности. После опрессовывания внутренней поверхности фторопластом последний хорошо заполнял пазы и держался очень прочно (рис. 46, б). Все же при рез-йих сменах температуры окружающей среды (нагревании выше 96 °С и охлаждении) имелись случаи отслаивания фторопласта по краям от стальной основы вследствие его плохой адгезии й металлам. -

Др-угим способом соэДаГО?» т&тт фторопластовой пленки являетст? aattrojmewvie сусяеяггрре* ф.т?троплэ€т»-4Д искусственно создэптеойг FTcpwcTOif рровсржиогга па основе В1сладыша подшипника. На- рагбочт тверхтстял шогаляшческой втулки электро-искровъгм стюсобтг на станке ЛКЗ-Ш ианоеилжь воры-отверстия диаметром О,©-08- wivf иг глубииэй 1,2-1,5 мм. Величина пористоетрг €(ятт€1»ен»е €jT»m»pm>u тынт&т иор< к исходеой площади ргчеи д»верхио€ти де> накесени» пор, умиоженное на

Г»

Рис. 46. Фторопласто-вый подшишник с иеталличвской- всновей: а - стальная втулка; б -подшипник с облицовкой

100) составляла 48-55%, Поры заполнялись суспензией фторои пласта-4Д путем ироиитки в вакуумном аппарате с последук-щей сушкой при 90°С, Сусиензия фторопласта-4Д представляет вз-весь частиц фторопласта (раамер частив! от 0,06 до 0,4 мкм) в воде, в рготорую» для стаб-илжзации и улучшения сма-чивапия Егведепьг поверхностно-активные вещества ШВ). Перед пропиткой деталь шромывалаеь и обезжи.р»валах:ь с пс мощью ультразвука, Проттитка и сушка мйшгократюо повторялись, пака все поры не были заполнены фторопластом и не образовался сплошной гладкий слой иеднмера на. рабочей поверхности втулки. После этого втулки высушивали при температурке 90 °С в течеяие f ч и тшшещалш в TeftMorraT длж спкжаыия фто-ротигасга при те1»пе?атуре 370 °С №а 1-1,5 Затем шулка по BHyTpewHCff гюептотй €гбкэты11эла<ь ss "тнаршш ст»ш« роликом да пеглученйя- на рабочих пстержшжшж швенкй фтором

Рис. 47. Втулка вала, облицованная фторопластом-40: i -стальная основа; 2-облицовка

пласта толщиной 0,2-0,3 мм. Твердость шейки вала была не ниже HRC 42 с шероховатостью 9-го класса по ГОСТ 2789-73. Такой подшипник хорошо отводит тепло и может успешно эксплуатироваться при температуре от -200 до -I-250X.

Более технологичной конструкцией фторопластового подшипника для данных условий явилась показанная на рис. 47 втулка вала ротора электронасоса, облицованная по наружному диаметру фторопластом-40 (обратная пара). Вследствие малой толщины облицовки (2,0 мм) сокращается масса фторопласта,

снижаются контактные деформации и главное преимущество переноса фторопластовой облицовки с вкладыша подшипника на шейку вала- стабильность рабочего диаметра в эксплуатации. После неоднократных нагревов и охлаждений, происходящих при работе и остановках электронасоса, фторопластовые втулки, установленные в корпусе, неизбежно уменьшаются по наружному и внутреннему диаметрам, что приводит к ослаблению их посадки, а иногда и к защемлению шейки вала. Фторопластовая облицовка на наружной поверхности стальной втулки, посаженная с натягом 0,4-0,5 мм на втулку из стали 12Х18Н10Т, не отслаивается и не изменяет свой рабочий диаметр. Для более прочного сцепления используют накатку на поверхности стальной втулки, а также термообработку втулки вала с облицовкой перед окончательной механической обработкой в кипящей воде или в масле в течение 2-3 ч. В качестве материала подшипников обратной пары автором были применены стали Х32Н8, Х32Н8М2 и Х32Н8М2Д2 по ТУ 14-1-88-71 и исследованы их коррозионные и антифрикционные свойства. Сталь Х32Н8 является дисперсионно-твердеющей аустенитно-х)ерритного класса. При достаточно высокой кислотостойкости она обладает способностью значительно изменять свои механические свойства в зависимости от термообработки. Так, отпуск при,800 X в течение 4-5 ч обеспечивает твердость HRC 42-50, что значительно увеличивает срок службы подшипников. Содержание меди в стали Х32Н8М2Д2 в определенных условиях эксплуатации (кислая среда) позволяет реализовать режим избирательного переноса в подшипниковом узле, когда в результате •ТЗДС при трении трущаяся поверхность подшипника покрывается тонким слоем меди, предотвращающим износ подшипника • [66],

...Высокая технологическая и эксплуатационная эффективность прдцнения стали Х32Н8М2 обеспечивается возможность!,ее;4аплавки на сталь 12Х18Н10Т или сталь 10Х17Н13М2Т, .-атак кдк пцс термообработки наплавленный сЛой приобретает,

твердость HRC 40-50 с сохранением коррозионной стойкости. Для этой цели разработаны электроды УОНИ 13/Н1-БК для ручной наплавки и металлокерамические ленты типа ЛМ-Х32Н8АМ2 для механизированной.

В результате испытаний на машине трения МИ-1М установлено, что коэффициент трения стали Х32Н8 в паре со сталями 14Х17Н2, 12Х18Н10Т, Х28Л, а также Х32Н8 оказался высоким как без смазки, так и со смазкой водой. Трение, как правило, сопровождалось повышенным износом, вплоть до появления задиров и наволакивания материала. Такие пары трения не обладают достаточной износостойкостью и ан-тифрикционностью и не были рекомендованы для работ без смазки и в азотной кислоте. Высокие антифрикционные свойства и практическое отсутствие изнашивания при значительном давлении получены у пары трения фторопласт-4 по стали Х32Н8 (см. табл. 25).

В производственных условиях испытания подшипниковых пар производились на вертикальном герметичном электронасосе НЦ-А5-22М, перекачивающем азотную кислоту. Верхний подшипник насоса показан на рис. 48. В нем на шейку вала установлена втулка, облицованная фторопластом-40. Втулка подшипника, выполненная из стали Х32Н8 (Я?С 38), имеет шесть камер, в которые под давлением самого насоса подавалась через вращающийся вал и дозирующие отверстия азотная кислота. В рабочем режиме внешняя нагрузка уравновешивалась гидростатическим давлением в несущем слое жидкости. На режимах пусйов и остановов трущиеся пары работали при сухом и граничном трении. Насос перекачивал 40%-ную азотную кислоту с температурой 60 °С при давлении нагнетания 7,5 кгс/см2, разрежении на всасывании 190 мм рт. ст. и частоте вращения вала 3000 об/мин. После 333 ч работы насос был переведен на давление нагнетания 3,2 кгс/см. Насос на двух режимах проработал всего 500 ч и был остановлен для ревизии, которая показала, что иодшипинковые пары находятся в удовлетворительном состоянии и размеры их не изменились. В результате промышленных испытаний конструкция подшипника с парой трения сталь Х32Н8 по фторопласту-40 была рекомен-

Рис. 48. Подшипник с иарой трения сталь Х32Н8 - фторопласт-40:

/ - втулка вала; 2-втулка подшипника; 3-камера

дована к использованию для чистых агрессивных жидкостей (без абразивных взвесей). С точки зрения износо- и коррозион-но-стойкости были получены лучшие результаты, чем у пары стеллит ВЗК по стеллиту ВЗК, ранее применяемой для подшипников насосов в этих условиях.

По способу облицовки металлической основы вкладыша со-зданы тканевые подшипники, рабочая поверхность которых выполнена из волокна или ткани. Из отечественных марок для изготовления волокна используют фторопласт марки Ф-42 по ТУ 6-05-1442-71.

Высокие физико-механические свойства волокна из фторопласта в сравнении со свойствами смолы обеспечивают преимущества покрытия поверхности трения синтетической фторопластовой тканью (табл. 29). При малой скорости скольжения и высоком давлении коэффициент трения подшипника из фторопластовой ткани ниже коэффициента трения смазываемого металлического подшипника. Коэффициент трения подшипников из синтетического волокна при скорости скольжения 6 м/мин равен значениям, приведенным ниже:

р, кгс/см2....... 0,07 7 70 700 1400

/........... 0,33 0,28 0,20 0,13 0,10

С ростом скорости скольжения коэффициент трения увеличивается. Ткань из фторопласта после обработки раствором металлического натрия в аммиаке приклеивают к металлической основе эпоксидными или фенолоформальдегидными клеями. Прочность при отрыве такого соединения на эпоксидном клее составляет 100-120 кгс/см2, при сдвиге-ПО кгс/см2.

Таблица 29. Физико-механические свойства волокна из фторопласта

в сравнении с прессованным фторопластом (по данным фирмы «Дюпон»)

Известны конструкции тканевых подшипников, в которых на опорный слой металлического вкладыша наклеена двухслойная комбинированная ткань, состоящая из слоя стеклоткани или хлопчатобумажной ткани и слоя ткани из фторопласта. При-

клеивание производят со стороны стеклоткани [95]. Недостатком подшипников из фторопластовой ткани является узкий температурный предел применения от -70 до --120°С и сложная технология изготовления.

В последние годы получили развитие конструкции металло-фторопластовых подшипников с фторопластовыми вставками, позволяющие сочетать необходимую долговечность с высокой грузоподъемностью и стабильностью размеров во времени. К ним относятся подшипники с цилиндрическими фторопластовыми вставками (рис. 49). Преимущества металлофторопласто-

№±0,3

Рис. 49. Металло(()1ороплаетовый подшипник с цилиндрическими

(1)1оропластопыми вставками: / - стальной корпус нодшнниика (сталь 12Х18И10Г); 2-фторопластовая вставка

ВОЙ конструкции заключаются в том, что диаметр фторопластовых вставок мал (0 12 мм) в отличие от диаметра фторопластовой втулки и высокий коэффициент теплового расширения фторопласта-4 не является серьезной помехой работоспособности подшипника. Линейное расширение фторопластовых вставок в этом случае определяется относительно малыми его диаметральными размерами, а не размерами расточки корпуса подшипника, ках.это обычно имеет место в конструкции со сплошной втулкой. Кроме того, улучшен теплоотвод от трущихся поверхностей, так как охлаждающая жидкость может свободно проходить между фторопластовыми вставками. Подшипник прост и технологичен в изготовлении. Для фторопластовых вставок применяются фторопластовые прутки 0 16 мм и потери материала при обработке относительно малы. Эти подшипники применены в приводе герметичного реактора.

Привод реактора представляет собой экранированный электродвигатель с ротором, опирающийся на подшипники сколь-