Mekaniske enheter brukes ofte i menneskelige aktiviteter. Påliteligheten til bevegelige deler i enhver mekanisme sikres ved å redusere friksjon og deformasjon. Til dette brukes spesielle materialer k alt antifriksjon. Hovedformålet deres er å redusere friksjonskoeffisienten, og lette glidningen av de bevegelige overflatene til mekanismer. Denne artikkelen vil diskutere antifriksjonsegenskapene til ulike materialer som brukes til disse formålene.
Typer av friksjon
Friksjon oppstår når kropper beveger seg som er i kontakt med hverandre. Det er to hovedtyper:
- Tørr - overflatene til faste stoffer er i direkte kontakt. Det er observert i reim- og friksjonsdrift.
- Væske - når det er et oljelag av væske mellom delene av mekanismene og kroppene ikke berøres. Funnet i trykklager, lagre.
Og også skillemellomliggende friksjonstyper: halvtørr og halvflytende.
Når det gjelder bevegelse av kropper, er følgende typer friksjon notert:
- rest - oppstår når den relative resten av kroppene;
- slip - manifesterer seg med den relative bevegelsen av mekanismer;
- rulling - ytre friksjon ved rulling av karosserier.
Avhengig av typen friksjon, velges et materiale med visse antifriksjonsegenskaper for overflatene til kroppen.
Typer materialer som brukes for å redusere friksjon
Alle antifriksjonsmaterialer som gir en lav friksjonskoeffisient er delt inn i:
- Metal - det brukes tremetalllegeringer som inneholder kobber (babbits). Designet for å fungere i væskefriksjonsmodus.
- Pulver - basert på jern og kobber med tilsetning av grafitt og sulfider. Brukt i glidelagre.
- Selvsmørende sintret - materialer av ulike kombinasjoner av jern med grafitt, kobber og bronse brukes til produksjon. De brukes til produksjon av glidelagre ved lave hastigheter og i fravær av sjokkbelastninger. Gode antifriksjonsegenskaper gjør at de kan installeres på steder der smøring er vanskelig.
- Med solide smørekomponenter - som et tynt lag på overflaten av deler påføres partikler av et fast smøremiddel bestående av klorider, metalloksider, fluorider, plast. Produktene opererer med høyere glidehastigheter.
- Ikke-metallisk - laget avplast: termoplast og herdeplast. Brukes til propelllager, valseverk.
- Metal-polymer - består av heterogene komponenter. De er delt inn i matrise, spredt og lagdelt. Brukes til produksjon av glidelagre, tannhjul og tannhjul.
- Mineraler - bruk naturlig (agat) og kunstig (korund). De lager små slitesterke lagre for turtellere, klokker, gyroskoper.
Hvert materiale finner sin anvendelse for å produsere deler i henhold til dets anti-friksjonsegenskaper.
Lavfriksjonslegeringer
Av slike legeringer lages friksjonslagerskall, så de må ha:
- Lav friksjonskoeffisient sammenlignet med akselmaterialet, som oftest er herdet stål.
- God varmeledningsevne.
- Korrosjonsbestandighet.
- Liten hardhet.
- Eiendom som gjør at fett kan beholdes.
For å oppfylle de listede egenskapene, bør strukturen til legeringen inkludere metaller med antifriksjonsegenskaper, som har økt mykhet og duktilitet i basen. Og det er allerede ispedd faste partikler som består av kjemiske forbindelser. I dette tilfellet kjøres akselen raskt inn i lageret, små spor vises på den fra faste partikler, som er fylt med fett og gjennom hvilke slitasjeprodukter fjernes. Basert på tinn, bly, kobber, kadmium, vismut,og inneslutninger er laget av antimon og kobberlegeringer.
Bruk av bronselegeringer i friksjonsenheter
Bronse er en legering av kobber med forskjellige metaller, som kan inkludere tinn, aluminium, silisium, bly, beryllium og mange andre tilsetningsstoffer. Avhengig av prosentandelen av et eller annet element som er inkludert i sammensetningen, kalles bronse tinn, aluminium, bly. Bronse er mye brukt i produksjon av produkter som brukes med økt friksjon. De beste bronsene anses å være antifriksjonsegenskaper, laget på basis av tinn.
Tinn-fosfor har vist seg spesielt godt, som lagerlagre er laget av, som opererer under betydelig belastning og med høy hastighet. Den eneste ulempen er deres høye pris, så de blir erstattet av aluminium og blybronse. Når du arbeider i et aggressivt miljø, brukes aluminiumbronse ofte til lagerforinger. De har, i tillegg til motstand mot friksjon, god korrosjonsbestandighet. Bly gir lav friksjonskoeffisient. Disse materialene brukes til å lage lagerskall for høyt trykk og høyhastighetsdrift.
Anti-friksjonslegeringer: sammensetning og egenskaper
I industrien, for produksjon av gnidedeler av mekanismer, brukes forskjellige legeringer med en liten friksjonskoeffisient:
- Messing er en legering hvis hovedkomponenter er kobber og sink. Det kan inkludere komponenter i skjemaetaluminium, tinn, bly, mangan og andre elementer. Når det gjelder styrke og lav friksjonskoeffisient, er den dårligere enn bronse og brukes til fremstilling av glidelagre som opererer ved lave hastigheter.
- Babbit er komplekse legeringer med ulik sammensetning og fysiske egenskaper, men bestående av én myk base: tinn eller bly med harde tilsetninger av alkalimetalllegeringer, kobber eller antimon. På grunn av den myke basen er lagrene godt innkjørt i akselen, og harde tilsetningsstoffer øker slitestyrken. De høye antifriksjonsegenskapene til babbitt, men lavere styrke enn bronse og støpejern, gjør det mulig å bruke dem kun for å påføre et tynt lag på overflaten av produkter.
Egenskaper til oljer
For å garantere påliteligheten og effektiviteten til gnidedeler, reduserer glidefriksjonen, brukes smøreoljer. De er alle klassifisert etter:
- origin;
- kvitteringsmetode;
- tildelt.
Smøreoljer utfører følgende funksjoner:
- reduser friksjonen mellom deler i kontakt;
- reduser slitasje og forhindrer slitasje;
- gi varmeavledning fra gnidningsdeler;
- beskytt mot korrosjon.
Antifriksjonsegenskapene til oljer ligger i deres evne til å redusere mengden energi for friksjon. Viskositet er hovedindikatoren for disse egenskapene og bestemmes av karbon- og fraksjonssammensetningen. For å forbedre kvaliteten på oljer, ulikeantifriksjonsadditiver for å øke kraften, utvide enhetens drift, redusere belastningen. De forbedrer egenskapene til oljer, øker tidspunktet for utskifting av smøremiddelsammensetningen. Antifriksjonsadditiver bidrar til dannelsen av et beskyttende lag under samspillet mellom deler, jevner ut overflatene og jevner ut friksjonen. Ved å lage en oljeaktig, slitesterk film reduserer de slitasje på deler.
Antifriksjonsegenskaper til epoksypolymerer
Epoksypolymerer er viskøse væsker som stivner når ulike organiske stoffer tilsettes dem. De har høy mekanisk styrke og brukes til å lime betong, metall, glass og tre. På grunn av disse egenskapene brukes de til produksjon av metall-polymerdeler, og produserer foringer, ruller, gir, lagre og koblinger.
Filler gir epoksypolymerprodukter høye anti-friksjonsegenskaper. Deler kan kjøre uten smøring hvis det brukes vannfukting. Belegg er vær- og kjemikaliebestandige.
Ikke-metalliske antifriksjonsmaterialer
For glidelagre brukes ofte to typer plast:
- Termoherdende - disse inkluderer tekstolitt, som brukes til å produsere lagre til valseverk, propeller og hydrauliske maskiner. Delene er kraftige, vannsmurte og avkjølte.
- Termoplast - polyamider er mye brukt: fluoroplast, nylon, anid. Fordelene er høyeantifriksjonsegenskaper til materialer, korrosjonsbestandighet og god slitestyrke under høye belastninger og glidehastigheter.
For å redusere friksjonen mellom deler, introduseres ulike fyllstoffer i form av faste smøremidler, som ved bruk på overflaten skaper en struktur av flytende krystaller. Det er verdt å merke seg at fluoroplast har en svært lav friksjonskoeffisient, men dårlig varmeavledning og fluiditet under belastning anses som en ulempe, så den brukes sammen med andre materialer.
Konklusjon
Antifriksjonsmaterialer er egnet for produksjon av foringer og lagre, som enkelt skiftes ut når de er slitt. Råmaterialet til produktet må ha en høyere friksjonskoeffisient, det vil si at når delene kommer i kontakt, forblir den vanskelig å erstatte delen av mekanismen uskadet. Dette skjer bare når materialet til den verdifulle delen er utstyrt med utmerkede anti-friksjonsegenskaper i forhold til analogen.
