Antifrikcijska svojstva materijala i njihov sastav

Mehanički uređaji se često koriste u ljudskim aktivnostima. Pouzdanost za pokretni dijelovi u bilo kojem mehanizmu osigurani su smanjenjem trenja i deformacije. U tu svrhu koriste se posebni materijali koji se nazivaju antifrikcija. Njihova glavna svrha je smanjenje koeficijenta trenja, olakšavajući klizanje pokretnih površina mehanizama. U ovom članku razmatraće se antifrikciona svojstva različitih materijala koji se koriste u ove svrhe.

Vrste trenja

Trenje nastaje prilikom kretanja tijela koja su u kontaktu jedno s drugim. Postoje dve glavne vrste:

• Suvo – površine čvrstih materija su u direktnom kontaktu. Uočava se u zupčanicima za pojas i trenje.
• Tečnost-kada postoji uljni sloj tečnosti između dijelova mehanizama i tijela se ne dodiruju. Nalazi se u podpyatnikiju, ležajevima. .

A postoje i srednje vrste trenja: polusuho i polu tečnost.

U pogledu kretanja tijela, zabilježene su sljedeće vrste trenja:

• ostatak-nastaje kada su tijela relativno u mirovanju;
• klizanja-manifestuje se u relativnom kretanju mehanizama;
• rolling - vanjsko trenje prilikom valjanja tijela.

Ovisno o vrsti trenja, za površine tijela bira se materijal sa određenim antifrikcijskim svojstvima.

Vrste materijala koji se koriste za smanjenje trenja

Svi antifrikcioni materijali koji daju nizak koeficijent trenja podijeljeni su na:

• Koriste se metalne legure tri metala, koje sadrže bakar (babbits). dizajnirani su za rad u režimu trenja tečnosti.
• Prah – kreiran na bazi gvožđa i bakra sa dodatkom grafita i sulfida. Koristi se u kliznim ležajevima.
• Za proizvodnju se koriste samopodmazujući sinterovani materijali različitih kombinacija gvožđa sa grafitom, bakrom i bronzom. Koriste se za proizvodnju kliznih ležajeva pri malim brzinama i u odsustvu od udarnih opterećenja. Dobra antifrikciona svojstva omogućavaju njihovo postavljanje na mjestima gdje je teško podmazati.
• Sa čvrstim komponentama za podmazivanje-kao tanak sloj na površini delova primenjuju se čestice čvrstog maziva koje se sastoje od hlorida, metalnih oksida, fluorida, plastike. Proizvodi rade sa povećanim brzinama klizanja.
• Nemetalni-od plastike: termoplastični i termoreaktivni. koriste se za ležajeve propelera, Valjaonica.
• , Metal-polimer-sastoji se od heterogenih komponenti. Podijeljeni su u matrične, dispergovane i slojevite. Koriste se za proizvodnju kliznih ležajeva, zupčanika i lančanika.
• Minerali-koristiti prirodni (ahat) i umjetni (korund). Proizvode male ležajeve otporne na habanje za tahometre, satove, žiroskope.

Svaki materijal nalazi svoju primenu za proizvodnju delova u skladu sa svojim antifrikcionim svojstvima.

Legure sa niskim koeficijentom trenja

Lineri frikcionih ležaja su napravljeni od takvih legura, stoga moraju imati:

• Mali koeficijent trenja u poređenju sa materijalom osovine, koji je najčešće napravljen od kaljenog čelika.
• Dobra toplotna provodljivost.
• Otpornost na koroziju.
• Mala tvrdoća.
• Svojstvo koje vam omogućava da zadržite mazivo.

Da bi se zadovoljila ova svojstva, struktura legure treba da uključuje metale sa antifrikcionim svojstvima, imajući povećanu mekoću i plastičnost baze. I čvrste čestice koje se sastoje od hemijskih spojeva već su ugrađene u njega. U ovom slučaju, osovina se brzo pričvršćuje za ležaj, na njoj se pojavljuju mali žljebovi od čvrstih čestica, koje se pune mašću i duž njih se uklanjaju proizvodi za habanje. Za osnovu se uzimaju kalaj, olovo, bakar, kadmijum, bizmut, a inkluzije se prave od legura antimona i bakra.

Upotreba legura bronze u čvorovima trenja

Bronza je legura bakra sa raznim metalima, koja može uključivati kalaj, aluminijum, silicijum, olovo, berilijum i mnoge druge aditive. U zavisnosti od procentualnog sadržaja jednog ili drugog elementa uključenog u njegov sastav, Bronza se naziva kalaj, aluminijum, olovo. Bronze imaju prilično široku primjenu u proizvodnji proizvoda koji se koriste s povećanim trenjem. Bronze sa antifrikcionim svojstvima napravljene na bazi kalaja smatraju se najboljima.

Kalaj-fosforne, od kojih se prave potporne košuljice, koje rade pod značajnim opterećenjem i velikom brzinom. Jedini nedostatak je njihova visoka cijena, pa su zamijenjeni aluminijskim i olovnim bronzama. Tokom rada u agresivnom okruženju, bronza od aluminijuma se često koristi za ležajne čahure. Oni, pored otpornosti na trenje, imaju dobru otpornost na koroziju. , mali koeficijent trenja daje olovo. Noseći oblozi su napravljeni od takvih materijala na posao pri visokom pritisku i velikoj brzini.

Antifrikcione legure: sastav i svojstva

U industriji za proizvodnju su se posebno dobro pokazali za trljanje dijelova mehanizama koriste se razne legure sa niskim koeficijentom trenja:

• Mesing je legura čije su glavne komponente bakar i cink. Njegov sastav može uključivati komponente u obliku aluminija, kalaja, olova, mangana i drugih elemenata. Što se tiče snage i niskog koeficijenta trenja, inferioran je od bronze i nalazi primjenu u proizvodnji kliznih ležajeva koji rade pri malim brzinama.
• Babbit-kompleksne legure različitog sastava i fizičkih svojstava, ali se sastoje od jedne meke baze: kalaja ili olova sa čvrstim aditivima iz legura alkalnih metala, bakra ili antimona. Zahvaljujući mekanoj podlozi, ležajevi su dobro podešeni na osovinu, a čvrsti aditivi povećavaju otpornost na habanje. Visoke antifrikcijske kvalitete babbita, ali niže snage od bronze i livenog gvožđa omogućava ih koristiti samo za nanošenje tankog sloja na površinu proizvoda.

Svojstva ulja

U cilju garancije pouzdanosti i efikasnost od dijelovi za trljanje, smanjujući klizno trenje pomoću ulja za podmazivanje. Svi su klasifikovani po:

• porijeklo;
• način dobijanja;
• svrha.

Ulja za podmazivanje obavljaju sljedeće funkcije:

• smanjite trenje između dodirnih površina dijelova;
• smanjite habanje i spriječite nasilnike;
• obezbedite uklanjanje toplote sa delova za trljanje;
• zaštitite od korozije.

Antifrikciona svojstva ulja sastoje se u njihovoj sposobnosti da smanje količinu energije trenja. Viskozitet je glavni pokazatelj ovih svojstava i određen je ugljikom i frakcijskim sastavom. Za poboljšanje kvaliteta ulja proizvode se različiti antifrikcioni aditivi za povećanje snage, produžavanje rada jedinice i smanjenje opterećenja. Oni poboljšaju svojstva ulja, povećavajući vrijeme zamjene sastava maziva. Antifrikcioni aditivi doprinose stvaranju zaštitnog sloja tokom interakcije dijelova, poravnajte njihove površine i izgladite trenje. Stvaranjem masnog, izdržljivog filma smanjuju habanje dijelova.

Antifrikciona svojstva epoksipolimera

Epoksidni polimeri su viskozne tečnosti koje se stvrdnjavaju kada im se dodaju različite organske supstance. Imaju visoku mehaničku čvrstoću, koriste se za lijepljenje betona, metala, stakla i drveta. Zbog ovih svojstava koriste se za proizvodnju metalnih polimernih dijelova, za proizvodnju čaura, valjaka, zupčanika, ležajeva i spojnica.

Punila daju proizvode izrađene od epoksidnih polimera visoke antifrikcijske karakteristike. Dijelovi mogu raditi bez podmazivanja ako se koristi vlaženje vode. Premazi su otporni na atmosferske uslove i hemijska okruženja.

Nemetalni antifrikcioni materijali

Za klizne ležajeve često se koriste dvije vrste plastike:

• Termoreaktivnost-to uključuje tekstolit, koji se koristi za proizvodnju ležajeva Valjaonica, propelera i hidrauličnih mašina. , delovi su u stanju da izdrže teške uslove, podmazani su i ohlađeni vodom.
• Termoplastični-poliamidi se široko koriste: fluoroplast, najlon, Anid. Prednosti su visoka antifrikciona svojstva materijala, otpornost na koroziju i dobra otpornost na habanje pri velikim opterećenjima i kliznim brzinama.

Da bi se smanjilo trenje između dijelova, uvode se različita punila u obliku čvrstih maziva, koja, kada se koriste na površini, stvaraju strukturu tečnih kristala. Vrijedi napomenuti da fluoroplast ima vrlo mali koeficijent trenja, ali se nedostatkom smatra loša disipacija topline i fluidnost pod opterećenjem, pa se koristi zajedno s drugim materijalima.

Zaključak

Antifrikcioni materijali su pogodni za izradu košuljica i ležajeva, koji se lako zamjenjuju kada se istroše. Sirovina za proizvod mora imati veći koeficijent trenja,. tj. kada delovi dođu u kontakt, deo mehanizma koji se teško zamenjuje ostaje netaknut. Ovo se dešava samo kada je materijal vrednog dela obdaren odličnim svojstvima protiv trenja preko analognog.