Окончательный выбор материалов

По результатам предварительных оценок и расчетов для одного из уплотнительных колец в качестве материала назначаем полимер, а для другого — закаленную сталь. Затем из большого количества применяемых полимерных материалов выбираем материал, стойкий к абразивному и усталостному изнашиванию. С этой целью проводим лабораторные исследования сравнительной износостойкости различных полимеров (в основном наиболее распространенных и технологичных пластических масс) при усталостном и абразивном изнашивании, в процессе которых получаем два ряда износостойкости.

Материалами, наиболее износостойкими при обоих видах изнашивания, оказались капролон + 5% графита, капролон В и капролон + 10% графита. Эти материалы выбираются для дальнейших лабораторных испытаний.

Ряд износостойкости пластмасс при усталостном изнашивании (трение по стали без смазки; нагрузка Р_ул = 230 кПа, скорость скольжения V = 1 м/с).

Ряд износостойкости пластмасс при абразивном изнашивании (трение по абразивной шкурке).

Далее проводим лабораторные стендовые испытания торцевых уплотнений с уплотнительными кольцами, изготовленными из трех выбранных полимерных материалов, и сопряженным кольцом из стали ШХ-15, в ходе которых производим физическое моделирование условий эксплуатации, подбираем схемы взаимодействия уплотнений и режимы трения, близкие к эксплуатационным, оцениваем износостойкость и герметичность торцевых уплотнений.

Результаты стендовых испытаний показали, что наименьшей утечкой масла и наибольшей износостойкостью обладают уплотнительные кольца, изготовленные из капролона, наполненного 5% графита, в паре с кольцами из стали ШХ-15. Это сочетание материалов пары трения и должно быть назначено для натурных испытаний.

После натурных испытаний изготовляем и испытываем опытнопромышленную партию узлов трения, а затем по результатам испытания принимаем окончательное решение по выбору материалов деталей пары трения.