Лигностоновые и лигнофолевые подшипники

Текстолит, обладая явными преимуществами перед бронзой и дере­вом, имеет и существенные недостатки: он дорог. Изготовление 1 кг текстолита обходится в 22—23 руб. Поэтому в СССР и за границей широко проводились научные изыскания в области выбора более дешевых и менее дефицитных материалов для подшипников прокатных ста­нов, в результате чего были получены новые материалы — лигностон и лигнофоль.

Лигностон является пластифицированной древесиной или, как его называют [142],— каменным деревом, а лигнофоль состоит из дре­весных пластин и носит название бакелизированной фанеры.

Лигностон и лигнофоль впервые применяются для подшипников, прокатных станов и поэтому представляют большой интерес с точки зрения их физических и механических свойств, конструкции, производства, охлаждения и смазки, освоения в эксплуатации, экономических преимуществ и пр.

По данным Центрального научно-исследовательского лесохимиче­ского института, разработавшего методику пластификации древесины, исследовательских работ инж. Матвеева по нахождению способа про­изводства лигностона, полупромышленных опытов по производству лигностона на заводе «ЛОДОЗ» (Ликинский опытный завод облагора­живания древесины) и работ по освоению подшипников, проведенных на заводе «Красный гвоздильщик» бригадой инженеров (В. И. Семе­нова, Я. С. Галлай, К. П. Колчин, И. В. Успенский и Д. П. Курбатов) 142], [143], [144], приводим ниже краткое описание наиболее характер­ных особенностей вновь примененных материалов для подшипников прокатных станов, их производства и первых опытов по освоению.

а) Производство лигностона и лигнофоля начато в СССР лишь в 1937 г. Материалом для первого служит преимущественно береза, для второго — сосна, хотя может быть использована тоже береза.

Для получения лигностона завод «ЛОДОЗ» применяет березовые бруски размером 35—40 100 400 мм и 40—80 1000 1200 мм, которые, пройдя естественную (в течение 6 мес.) или искусственную (в течение 20—50 сут. при температуре в 40—60°) сушку, имеют влажность древесины лишь в 12—14%.

После сушки производится пропитка 20%-ным раствором глюкозы в течение трех часов при температуре 80—90° и давлении в 6 ат, затем предварительная прессовка поперек волокон с обжатием в 10—15% под давлением в 50—80 кг/см и, наконец, последняя операция, состоящая в чередующихся нагревах в электропечи (первый при температуре 80—100°, второй—140—160°) с прессовкой под давлением в 350 кг/см и обжатием в 50% под давлением в 80—100 кг/см при помощи плит, нагретых до 165°. Медленное охлаждение производится до 30°.

б) Физические и механические свойства лигностона и лингфоля приведены в табл. 42 [168].

Как видно из табл. 42, временное сопротивление сжатию и твердость у лигно­стона (лучших его сортов) и лигнофоля не ниже, чем у текстолита.

Ударная вязкость у лигностона значительно меньше, чем у текстолита (лигностон очень хрупок), тогда как у лигнофоля (при перекрестном расположении слоев) она несколько выше.

Упругое сжатие меньше всего влияет на бронзу и лигнофоль текстолит пружи­нит сильнее, лигностон еще более сильно, в особенности поперек волокон.

Коэффициент трения находится в большой зависимости от скорости, удельного давления на подшипники, состояния поверхности шейки и смазки. При малых на­грузках последний для текстолита, лигностона и лигнофоля немного меньше, чем для баббита (0,05); при увеличенных нагрузках до 75—150 кг/см он уменьшается до своего минимального значения (0,002—0,005), что почти аналогично роликовым под­шипникам.

Из тепловых свойств (коэффициент линейного расширения, теплоемкость, тепло­проводность, теплостойкость) наибольшее значение для подшипникового материала имеет теплостойкость, которая для бронзы равна 400° (выше этой температуры брон­зы сильно намазываются на шейку, разрушая подшипник), для текстолита и лигно­фоля 140—150° (наступает обугливание), для лигностона—100° (происходит разбуха­ние поперек волокон, достигающее, около 6% по толщине).

Поглощение влаги, облегчающее пусковой момент у лигностона, значительно выше, чем у текстолита.

Удельный вес лигностона ниже, а лигнофоля одинаков с текстолитом.

в) Конструкции лигностоновых и лигнофолевых подшипников бла­годаря их новизне еще не получили своего четкого оформления. Для лигностона ввиду его пониженного, сопротивления сжатию по сравне­нию с текстолитом нужна конструкция, противодействующая выпучива­нию материала. Такой конструкцией является кассетный или наборный вкладыш, состоящий из кассеты (фиг. 246, а), изготовленной из швел­лера с приваренным к ней четырехугольным фланцем и уголками. Впо­следствии фланцы стали изготовлять из листового текстолита (фиг. 246, б).

г) Охлаждение и смазка лигностоновых и лигнофолевых подшип­ников в основном такие же, как у текстолитовых.

Количество воды, потребное для охлаждения лигностоновых под­шипников, ориентировочно (ввиду отсутствия опытных данных) счи­тают равным 0,15 л/мин на 1 см рабочей площади подшипника, отсю­да на рабочих линиях станов завода «Красный гвоздильщик» расход воды примерно считают: на проволочной-—6, обручной — 9, средней-13,5 и, наконец, обжимной — 20 м /час на одну клеть, причем при по­вышенной нагрузке и в жаркое летнее время это количество увеличи­вается, зимой — уменьшается.

Для предотвращения ржавления шеек перед остановками и при перевалках применяют смазку шеек тавотом, причем пусковой момент не смазанных шеек у лигностона меньше, чем у текстолита.

Вода для охлаждения шеек, как указывалось ранее, подается с двух сторон, причем с одной стороны предусмотрена смазка водой, с другой — смывание окалины и охлаждение шейки.

Фиг. 246. Лигностоновые подшипники: а — кассетный под­шипник; б—подшипник с фланцами из листового лигностона

Т а б л и ц а 42