Текстолит стержень ГОСТ 5-78: конструкционный слоистый материал для электроизоляции и узлов трения
Текстолит стержень ГОСТ 5-78 — это профильный слоистый материал на основе хлопчатобумажной ткани, пропитанной термореактивным связующим (фенолоформальдегидной смолой) и отверждённой под давлением. Стержневое исполнение выпускается методом горячего прессования в виде круглых прутков постоянного сечения, что обеспечивает анизотропию свойств: максимальная прочность достигается вдоль оси стержня, где слои ткани ориентированы параллельно направлению прессования.
Стандарт ГОСТ 5-78 распространяется на текстолитовые стержни, применяемые в качестве электроизоляционных и антифрикционных деталей. В отличие от листового текстолита, стержень позволяет изготавливать тела вращения — втулки, ролики, вкладыши подшипников скольжения, штифты, изоляционные тяги — с минимальными отходами при механической обработке. Плотность материала составляет 1300–1400 кг/м, что определяет его применение в узлах, где требуется сочетание жёсткости и демпфирующей способности.
Технические характеристики и марки
Стержни по ГОСТ 5-78 изготавливают из текстолита марок ПТ и ПТК. Марка ПТ — текстолит на основе ткани-основы, применяемый преимущественно для электроизоляционных деталей. Марка ПТК содержит графитовый наполнитель, снижающий коэффициент трения и повышающий износостойкость в узлах сухого трения. Диаметры стержней нормируются в диапазоне 8–100 мм, длина — от 200 до 1000 мм в зависимости от типоразмера.
- ПТ — электроизоляционный текстолит для панелей, втулок, изоляторов низковольтной аппаратуры.
- ПТК — антифрикционный текстолит с графитом для подшипников скольжения, втулок, направляющих.
- ПТ-1 — повышенная электрическая прочность для работы в цепях до 1000 В.
- ПТ-2 — конструкционный текстолит для силовых элементов и крепежа.
- ПТК-1 — износостойкий текстолит для узлов трения без смазки.
Физико-механические параметры
Прочностные характеристики стержневого текстолита зависят от направления приложения нагрузки. Предел прочности при растяжении вдоль слоёв достигает 60–90 МПа, при сжатии — 120–160 МПа. Ударная вязкость по Шарпи составляет 20–40 кДж/м. Твёрдость по Бринеллю — 25–35 МПа. Электрическая прочность при частоте 50 Гц — не менее 8 кВ/мм в исходном состоянии и не менее 2 кВ/мм после увлажнения.
Материал сохраняет рабочие свойства в диапазоне температур от –60 C до +105 C. При нагреве выше 120 C начинается деструкция связующего с выделением летучих продуктов. Водопоглощение за 24 часа — не более 0,5–1,0 %, что требует учёта при проектировании изоляционных узлов, работающих во влажной среде.
| Параметр | ПТ | ПТК | Метод контроля | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 1300–1350 | 1350–1400 | ГОСТ 15139 | кг/м |
| Прочность при растяжении | 60–80 | 55–75 | ГОСТ 11262 | МПа |
| Прочность при сжатии | 120–150 | 110–140 | ГОСТ 4651 | МПа |
| Электрическая прочность | 8 | 6 | ГОСТ 6433.3 | кВ/мм |
| Коэффициент трения | 0,25–0,35 | 0,10–0,18 | ГОСТ 11629 | — |
| Водопоглощение за 24 ч | 0,5–0,8 | 0,6–1,0 | ГОСТ 4650 | % |
Области применения
Стержневой текстолит востребован в электротехнической промышленности для изготовления изоляционных втулок, шпилек, тяг и распорок в распределительных устройствах, трансформаторах и низковольтных аппаратах. В машиностроении из стержней ПТК изготавливают вкладыши подшипников скольжения прокатных станов, втулки шарнирных соединений, направляющие втулки штампов и пресс-форм.
- Электротехника — изоляционные стержни, тяги, крепёж для КРУ и щитов управления.
- Металлургия — втулки рольгангов, подшипники скольжения прокатного оборудования.
- Судостроение — изоляционные детали и антифрикционные узлы судовых механизмов.
- Станкостроение — направляющие втулки, штифты, элементы демпфирования.
- Химическая промышленность — детали, контактирующие с агрессивными средами при умеренных температурах.
Механическая обработка и монтаж
Стержни ГОСТ 5-78 обрабатываются резанием на токарных и фрезерных станках. Рекомендуемая скорость резания — 100–200 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об. Для предотвращения расслоения кромок применяют твердосплавный инструмент с передним углом 10–15. Отверстия обрабатывают сверлением с последующим развёртыванием; при этом не допускается ударное нагружение, приводящее к сколам вдоль слоёв.
Крепление деталей из текстолита осуществляют механическим способом — болтами, штифтами, шпильками. Склеивание выполняют эпоксидными или фенольными клеями с предварительной зачисткой и обезжириванием поверхностей. При монтаже в узлах трения необходимо предусматривать зазор 0,1–0,3 мм для компенсации теплового расширения.
Вопросы и ответы
Чем стержень ГОСТ 5-78 отличается от листового текстолита?
Стержень формуется в круглом сечении с осевой ориентацией слоёв ткани, что даёт повышенную прочность вдоль оси и позволяет изготавливать тела вращения с минимальными отходами. Лист имеет плоскую ориентацию слоёв и применяется для панелей и плоских деталей.
Какая марка подходит для подшипников скольжения?
Для узлов трения без смазки применяют марку ПТК с графитовым наполнителем — коэффициент трения снижается до 0,10–0,18. Марка ПТ используется в электроизоляционных узлах, где антифрикционные свойства не критичны.
При какой температуре эксплуатируется текстолитовый стержень?
Рабочий диапазон — от –60 C до +105 C. Кратковременный нагрев до 120 C допустим без потери механических свойств, но длительная эксплуатация выше этого порога приводит к деструкции связующего.
Как обрабатывать стержень без расслоения?
Применяют твердосплавный инструмент с передним углом 10–15, скорость резания 100–200 м/мин, подачу 0,1–0,3 мм/об. Ударные нагрузки и большие осевые усилия при сверлении вызывают сколы вдоль слоёв.
