Чтобы исключить масляную смазку узлов трения, было необходимо заменить металлические антифрикционные материалы на полимерные, способные работать с водяной смазкой. В технической литературе 60-х – 80-х годов известные тогда антифрикционные полимерные материалы, такие как капролон, фторопласты, резины, текстолит и др., часто называли твердыми смазками.
Но все эти материалы имеют недостатки, не позволяющие использовать их для решения вышеуказанных проблем. Они низкопрочны, большинство из них набухает в воде, что неприемлемо для высокоточных подшипников судов, гидротурбин, насосов и др. Серьезным недостатком является их низкая технологичность. Из них практически невозможно изготавливать крупногабаритные (диаметром до 2,5 метров) подшипники.
При создании углепластика УГЭТ была кардинально пересмотрена теория антифрикционности полимерных материалов. Впервые, вместо традиционных антифрикционных полимеров — термопластов, были применены высокопрочные армированные эпоксидные углепластики. Ранее такие материалы применялись как конструкционные и не обладали требуемыми антифрикционными свойствами. Проблема была решена за счёт выбора хлор — азотсодержащих эпоксидных полимеров для матрицы.
При переходе от тяжелонагруженных подшипников скольжения к высокоскоростным подшипникам (гребных валов, валов насосов и др.) разработчики материала столкнулись с неожиданными трудностями. При трении на высоких скоростях коэффициент трения резко возрастал и происходил катастрофический износ материала. Это объяснялось его недостаточной фрикционной стойкостью. Задача была решена заменой эпоксидной матрицы на фенольную, модифицированную поверхностно- активными веществами ПАВ. Так был создан углепластик ФУТ.
В 80-е годы 20 века резко возросло внимание к экологической чистоте узлов трения скольжения современных судов, гидротурбин, насосов, шлюзов, нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего оборудования, эксплуатирующихся в воде. Создание углепластиков марок УГЭТ и ФУТ позволило обеспечить экологическую чистоту узлов трения.
Разработанные углепластики являются высокопрочными, износостойкими материалами, не изменяющими свои размеры и свойства при длительной эксплуатации в воде.
Подшипники из углепластиков марок УГЭТ и ФУТ имеют ряд экономических и технических преимуществ:
— Отсутствие загрязнений
— Простота изготовления и монтажа
— Проверены на практике
— Высокая износостойкость и длительный срок службы
— Высокая устойчивость к кромочным и ударным нагрузкам
— Возможность смазывания морской водой
Применение эпоксидного углепластика УГЭТ
Узлы трения судовых механизмов и систем:
— движительно-рулевой комплекс судов различных классов и назначений (опоры рулевых устройств и рулевых машин)
— успокоителей качки, интерцепторов, приводных устройств к исполнительным механизмам типа кингстонов, шпигатных щитов
— подъемно-мачтовых выдвижных устройств и механизмов
— якорных и швартовных механизмов, буксирных лебедок, грузовых кранов, механизмов люкового закрытия грузовых трюмов, грузовых аппарелей
Узлы трения гидротурбин
Тихоходные тяжелонагруженные подшипники скольжения цапф лопаток и механизма поворота лопаток направляющего аппарата гидротурбины (втулки сервомоторов, втулки рычагов, планки регулирующего кольца и др.)
Узлы трения в тяжелом машиностроении
— конусно-инерционных дробилок
— дорожно-строительной техники (экскаваторы)
— горно-добывающей техники (драги)
Узлы трения в контактных электрических сетях железных дорог
злы трения блочно-полиспастных компенсаторов контактных электрических сетей железных дорог
Узлы трения в арматуростроении
Подшипники скольжения дисковых затворов трубопроводов диаметром от 100 — 1200 мм (для Водоканала СПБ, АЭС “Кудам-Кулан” — Индия, Тяньваньской АЭС — КНР)
Применение фенольного углепластика ФУТ
Опорные подшипники судовых валопроводов:
— судов большого водоизмещения (наборная конструкция);
— скоростных катеров (цельная втулка)
В гидротурбинах:
-торцевые и радиальные уплотнения
— направляющие подшипники валов
Узлы трения насосов
— поддержания пластового давления типа ЦНС
— конденсатных и питательных
— химической промышленности
— погруженных различного назначения
— шестеренчатых исполнительных механизмов
