Fiksni materijali: izbor, zahtjevi

Moderna proizvodna oprema ima prilično složen dizajn. Mehanizmi trenja prenose pokret uz pomoć silu trenja.

Kako bi oprema bila izdržljiva, radio je bez zastoja, a materijali su izloženi posebnim zahtjevima. Oni stalno rastu. Uostalom, strojevi i oprema stalno se poboljšavaju. Njihovi kapaciteti, radne brzine i opterećenja se povećavaju. Stoga se u postupku njihova rada koriste razni trenje. Na njihovu kvalitetu ovisi pouzdanost, trajnost opreme. U nekim slučajevima sigurnost i život ljudi ovise o tim elementima sustava.

Opće značajke

Fiksni materijali sastavni su dijelovi jedinica i mehanizama koji imaju sposobnost apsorbiranja mehaničke energije i rasipanja u okoliš. Istodobno se svi strukturni elementi ne bi trebali brzo trošiti. Za to, predstavljeni materijali imaju određena svojstva.

Koeficijent trenja Materijali za trenje moraju biti stabilni i visoki. Indeks trošenja također je potreban za zadovoljenje operativnih zahtjeva. Takvi materijali imaju dobru otpornost na toplinu i ne podliježu mehaničkim utjecajima.

Da tvar koja ispunjava funkcije trenja, nije bila uhvaćena na radnim površinama, ona je obdarena dostatnim ljepljivim svojstvima. Kombinacija takvih svojstava osigurava normalan rad opreme i sustava.

Svojstva materijala

Fiksni materijali imaju određeni skup svojstava. Glavni su bili gore navedeni. To su službene kvalitete. Oni određuju karakteristike izvedbe svake tvari.

Ali sve karakteristike usluga uvjetovani su skupom fizičko-mehaničkih i termostatskih indeksa. Takvi se parametri mijenjaju tijekom rada materijala. Ali njihova ograničavajuća vrijednost se uzima u obzir prilikom odabira tvrdog materijala.

Postoji odvojenost svojstava u statičke, dinamičke i eksperimentalne pokazatelje. Prva skupina parametara uključuje granicu kompresije, čvrstoće, savijanja i istezanja. Ovdje su uključeni i toplinski kapacitet, toplinska vodljivost i linearna ekspanzija materijala.

Za pokazatelje, određene u dinamičkim uvjetima, uzimaju se u obzir toplinska otpornost i otpornost na toplinu. U eksperimentalnoj situaciji utvrđuju se koeficijent trenja, otpornost na habanje i stabilnost.

Vrste materijala

Trenje materijala sustava kočnica i kvačila najčešće se izrađuju na bazi bakra ili željeza. Druga grupa tvari se koristi u uvjetima povećanog opterećenja, posebice suhim trenjem. Bakarni materijali koriste se za srednje i lagano opterećenje. I oni su prikladni i za suho trenje, uz upotrebu tekućina za podmazivanje.

U suvremenim proizvodnim uvjetima, materijali na bazi gume i smole široko su korišteni. Također se mogu koristiti različita punila metalnih i nemetalnih komponenti.

Opseg primjene

Postoji klasifikacija trenja, ovisno o području njihova primjene. Prva velika grupa uključuje prijenosne uređaje. To su srednji i lagano učvršćeni mehanizmi koji djeluju bez podmazivanja.

Nadalje, razlikuju se trenja materijala kočnog sustava, namijenjen srednjim i jako opterećenim strojevima. U tim čvorovima ne primjenjuje se podmazivanje.

Treća skupina uključuje tvari koje se koriste u kvačilima srednje i jako opterećenih jedinica. Imaju ulje.

Također odvojite zasebnu skupinu kočnih materijala u kojima je prisutno tekuće mazivo. Glavni parametri mehanizama određuju izbor materijala za trenje.

U kvačila, teret djeluje na elemente sustava oko 1 s, a kočnica - do 30 s. Ovaj pokazatelj određuje karakteristike materijala čvorova.

Metalni materijali

Kao što je gore već spomenuto, glavni metalni trenje materijala sustava kvačila, kočnice su željezo i bakar. Čelik i lijevanog željeza danas su vrlo popularni.

Primjenjuju se u različitim mehanizmima. Na primjer, trenje materijala za kočnice, čiji sastav sadrži lijevanog željeza, često se koristi u željezničkim sustavima. Ne uzrokuje warp, ali oštro gubi klizna svojstva pri temperaturi od 400 ° C.

Nemetalni materijali

Kondenzatori za trenje ili kočioni materijali također su izrađeni od nemetalnih tvari. Oni su stvoreni uglavnom na azbestu (smola, guma djeluju kao vezne komponente).

Koeficijent trenja ostaje dovoljno visok do temperature od 220 ° C. Ako je vezivo smola, materijal se odlikuje visokom abrazijom. Ali njihov koeficijent trenja nešto je niži u odnosu na druge slične materijale. Popularni plastični materijal na ovoj osnovi je retinax. U svom sastavu postoji fenol-formaldehid smola, azbest, barit i druge komponente. Ova tvar se primjenjuje na čvorove i kočnice s teškim radnim uvjetima. Zadržava svoje osobine čak i kada se zagrije na 1000 ° C. Stoga se retinax primjenjuje čak iu sustavima kočenja zrakoplova.

Azbestni materijali izrađeni su stvaranjem iste tkanine. To je impregnirano s asfaltom, gumom ili bakelitom i prešano na visokim temperaturama. Kratka azbestna vlakna također mogu oblikovati netkane pločice. Dodaju fine metalne strugotine. Ponekad se uvodi mjedena žica za jačanje snage u njima.

Sinterirani materijali

Postoji još jedna varijanta predstavljenih komponenti sustava. Ovo je sinterirani trenje materijala kočnog sustava. Što je ova vrsta, postat će jasnije od načina na koji su napravljeni. Najčešće se izrađuju na čeličnoj osnovi. U procesu zavarivanja s njim, uključene su i druge komponente. Predfabricirani prahovi koji se sastoje od praškastih smjesa podvrgavaju se zagrijavanju na visokoj temperaturi.

Takvi materijali se najčešće upotrebljavaju u teško napunjenim spojnicama i sustavima kočenja. Njihove visoke performanse tijekom rada određene su dvije skupine sastavnica koje čine sastav. Prvi materijali daju dobar koeficijent trenja i izdržljivosti, a drugi - stabilnost i dovoljna razina prianjanja.

Materijali na čeličnoj osnovi za suho trenje

Izbor materijala za različite sustave temelji se na ekonomskoj i tehničkoj izvedivosti njegove proizvodnje i rada. Prije nekoliko desetljeća, takvi materijali na bazi željeza kao i PMK-8, MKV-50A i QMS bili su traženi. Fiksni materijali za kočione pločice, koji su radili u teškim utovarnim sustavima, kasnije su počeli biti izrađeni od PMK-11.

MKV-50A je novi razvoj. Koristi se za izradu obloge za disk kočnice. On ima prednost nad skupinom PMK na pokazateljima stabilnosti, otpornosti na habanje.

U suvremenoj proizvodnji, materijali tipa SMK postaju sve raširenije. Povećali su sadržaj mangana. Također su uključeni u pripravak borni karbid i nitrid, molibden disulfid i silicij karbid.

Materijali na bazi bronce za suho trenje

U sustavu prijenosa i kočenja za različite namjene, materijali koji se temelje na kositrenoj bronci su se dokazali. Nosili su dijelove od lijevanog željeza ili čelika mnogo manje od materijala za trenje na željezo.

Prikazana raznolikost materijala koristi se čak iu zrakoplovnoj industriji. Za posebne radne uvjete, kositar se može zamijeniti tvari kao što su titan, silikon, vanadij, arsen. Time se sprječava stvaranje interkristalne korozije.

Materijali koji se temelje na kositrenoj bronci široko se koriste u automobilskoj industriji, kao iu proizvodnji poljoprivrednih strojeva. Oni izdržavaju teška opterećenja. Sastavnice legure 5-10% kositra omogućuju povećanu čvrstoću. Olovo i grafit igraju ulogu čvrstog maziva i silicijevog dioksida ili silicija povećati omjer trenje.

Rad u uvjetima tekućeg podmazivanja

Materijali koji se koriste u suhim sustavima imaju značajan nedostatak. One su podložne brzom trošenju. Kada dobiju mast iz susjednih čvorova, njihova se učinkovitost drastično smanjuje. Stoga su nedavno materijali namijenjeni za rad u tekućem ulju sve više raspoređeni.

Takva oprema je glatko uključena, karakterizirana visokom razinom izdržljivosti. Jednostavno se hladi i jednostavno zapečaćuje.

U stranoj praksi nedavno su povećavali volumen proizvodnje takvih proizvoda kao što su materijali za trenje za kočnice, spojke i druge mehanizme koji se temelje na azbestu. Impregniran je smolom. Kompozicija uključuje oblikovane elemente s visokim sadržajem metalnih punila.

Najčešće za medij za podmazivanje koristili su sinterirani materijali izrađeni od bakra. Da bi se povećale karakteristike trenja, u sastav se unose ne-metalne čvrste komponente.

Poboljšanje svojstava

Prije svega, poboljšanje zahtijeva otpornost na habanje, koju materijali trenja posjeduju. O tome ovisi ekonomska i operativna svrsishodnost prikazanih komponenti. U ovom slučaju, tehnolozi razvijaju načine da se eliminiraju prekomjerno zagrijavanje na površinama trenja. Da biste to učinili, poboljšajte svojstva samog trenja, dizajn uređaja i regulirajte radne uvjete.

Ako se materijali koriste u uvjetima suhog trenja, posebna se pozornost posvećuje njihovoj otpornosti na toplinu i otpornosti na oksidaciju. Takve tvari su manje sklone abrazivnom trošenju. Ali kod sustava s podmazivanjem, toplinska otpornost nije toliko važna. Stoga je veća pažnja posvećena njihovoj snazi.

Također, tehnolozi, kod poboljšanja kvalitete trenja, obratite pažnju na njihov stupanj oksidacije. Što je manji, duže su komponente mehanizama. Drugi smjer je smanjiti poroznost materijala.

Suvremena proizvodnja trebala bi poboljšati primijenjene dodatne materijale u procesu proizvodnje različitih mobilnih, prijenosnih uređaja. To će zadovoljiti sve veće zahtjeve potrošača i radnih operacija koji se odnose na trenje.