Az anyagok súrlódásgátló tulajdonságai és összetétele

A mechanikus eszközöket gyakran használják az emberi tevékenységekben. A megbízhatóság a mozgó alkatrészek bármilyen mechanizmus biztosítja csökkenti a súrlódás és deformáció. Erre a célra speciális súrlódásgátló anyagokat használnak. Fő céljuk a súrlódási együttható csökkentése, megkönnyítve a mechanizmusok mozgó felületeinek csúszását. Ebben a cikkben figyelembe vesszük az e célokra használt különféle anyagok súrlódásgátló tulajdonságait.

A súrlódás típusai

Súrlódás akkor fordul elő, amikor az egymással érintkező testek mozognak. Két fő típus létezik:

• Száraz-a szilárd anyagok felületei közvetlenül érintkeznek. Megfigyelhető az övben és a súrlódó fogaskerekekben.
• Folyadék – ha a mechanizmusok részei között olajréteg van, és a testek nem érintkeznek. Ez megtalálható podpyatniki, csapágyak.

És vannak köztes súrlódási típusok is: félszáraz és félfolyékony.

A testek mozgása tekintetében a következő súrlódási típusokat jegyezzük meg:

• pihenés-akkor fordul elő, amikor a testek viszonylag nyugalomban vannak;
• csúszó-a mechanizmusok relatív mozgásában nyilvánul meg;
• gördülő-külső súrlódás gördülő testeknél.

A súrlódás típusától függően bizonyos súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkező anyagot választanak ki a testek felületére.

A súrlódás csökkentésére használt anyagok típusai

Minden olyan súrlódásgátló anyag, amely alacsony súrlódási együtthatót biztosít, a következőkre oszlik:

• Három fém fémötvözetét használják, amelyek rézet (babbit)tartalmaznak. Folyékony súrlódási üzemmódban történő működésre tervezték.
• Por-vas és réz alapján, grafit és szulfidok hozzáadásával. Csúszó csapágyakban használják.
• Önkenő szinterezett-anyagok különböző kombinációi vas grafit, réz, bronz gyártásához használt. Ezeket használják a termelés csúszócsapágyak alacsony fordulatszámon és ennek hiányában sokkterhelés a termékek felületére. . A jó súrlódásgátló tulajdonságok lehetővé teszik, hogy olyan helyeken telepítsék őket, ahol nehéz kenni.
• Szilárd kenőanyagokkal-vékony rétegként-kloridokból, fém-oxidokból, fluoridokból, műanyagokból álló szilárd kenőanyag részecskéit viszik fel az alkatrészek felületére. A termékek nagyobb csúszási sebességgel működnek.
• Nemfémes-műanyagból készült: hőre lágyuló és hőre keményedő. légcsavaros csapágyakhoz, hengerművekhez használják.
• Fém-polimer-heterogén komponensekből áll. Vannak osztva mátrix, diszpergált és réteges. Ezeket használják a termelés csúszócsapágyak, fogaskerekek és lánckerekek.
• Ásványi anyagok-használjon természetes (Achát) és mesterséges (korund). Készítsen kis kopásálló csapágyakat tachométerekhez, órákhoz, giroszkópokhoz.

Minden anyag súrlódásgátló tulajdonságainak megfelelően alkalmazza az alkatrészek gyártását.

Alacsony súrlódási együtthatóval rendelkező ötvözetek

A súrlódó csapágybetétek ilyen ötvözetekből készülnek, ezért rendelkezniük kell:

• Kis súrlódási együttható a tengely anyagához képest, amely leggyakrabban edzett acélból készül.
• Jó hővezető képesség.
• Korrózióállóság.
• Egy kis keménység.
• Olyan tulajdonság, amely lehetővé teszi a zsír megtartását.

Ahhoz, hogy ezek a tulajdonságok, a szerkezet az ötvözet tartalmaznia kell Fémek súrlódásgátló tulajdonságokkal, amelyek fokozott lágyság, plaszticitás az alap. A kémiai vegyületekből álló szilárd részecskék már be vannak ágyazva. Ebben az esetben a tengely gyorsan beállítható a csapágyhoz, apró hornyok jelennek meg rajta a zsírral töltött szilárd részecskékből, amelyek mentén eltávolítják a kopástermékeket. Az ón, az ólom, a réz, a kadmium, a bizmut alapul szolgál, és a zárványok antimonból és rézötvözetekből készülnek.

Bronzötvözetek használata súrlódási egységekben

A bronz rézötvözet különböző fémekkel, amelyek tartalmazhatnak ónt, alumíniumot, szilíciumot, ólmot, berilliumot és sok más adalékot. Az összetételében szereplő egyik vagy másik elem százalékos arányától függően a bronzot ónnak, alumíniumnak, ólomnak nevezik. A bronzok meglehetősen széles körben alkalmazhatók a megnövekedett súrlódással használt termékek gyártásában. Az ón alapján készült súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkező bronzok a legjobbak.

Az ón-foszforok, amelyekből támasztóbetétek készülnek, jelentős terhelés mellett és nagy sebességgel dolgoznak, különösen jól nyilvánították magukat. Az egyetlen hátránya a magas költségek, így helyébe alumínium és ólom bronz. Munka közben agresszív környezetben a bronz alumíniumot gyakran használják csapágyperselyekhez. A súrlódásállóság mellett jó korrózióállósággal rendelkeznek. Az alacsony súrlódási együttható ólmot biztosít. A csapágybetétek ilyen anyagokból készülnek a működéshez nagy nyomáson és nagy sebességgel.

Súrlódásgátló ötvözetek: összetétel és tulajdonságok

Az iparban , különböző ötvözeteket használnak alacsony súrlódási együtthatóval a mechanizmusok dörzsölő részeinek gyártásához:

• A sárgaréz olyan ötvözet, amelynek fő alkotóelemei a réz és a cink. Összetétele tartalmazhat komponenseket alumínium, ón, ólom, mangán és egyéb elemek formájában. A szilárdság és az alacsony súrlódási együttható tekintetében alacsonyabb, mint a bronz, és az alacsony fordulatszámon működő csúszócsapágyak gyártásában alkalmazható.
• Babbit-összetett ötvözetek, amelyek különböző összetételűek és fizikai tulajdonságokkal rendelkeznek, de egy puha alapból állnak: ón vagy ólom alkálifémötvözetekből, rézből vagy antimonból származó szilárd adalékokkal. A puha alapnak köszönhetően a csapágyak jól illeszkednek a tengelyhez, a szilárd adalékanyagok pedig növelik a kopásállóságot. A babbit magas súrlódásgátló tulajdonságai, de alacsonyabb szilárdságúak, mint a bronz és az öntöttvas, lehetővé teszik, hogy csak vékony réteg felvitelére használják őket.

Az olajok tulajdonságai

Annak érdekében, hogy a megbízhatóság és hatékonyság a dörzsölő részek, csökkentve a csúszó súrlódást, kenőolajokat használnak. Mindegyiket osztályozzák:

• származás;
• a megszerzés módja;
• cél.

A kenőolajok a következő funkciókat látják el:

• csökkentse az alkatrészek érintkező felületei közötti súrlódást;
• csökkentse a kopást és megakadályozza a zaklatásokat;
• biztosítsa a hő eltávolítását a dörzsölő részekből;
• korrózió elleni védelem.

Az olajok súrlódásgátló tulajdonságai abban állnak, hogy képesek csökkenteni a súrlódási energia mennyiségét. Ezeknek a tulajdonságoknak a fő mutatója a viszkozitás, amelyet a szén és a frakcionált összetétel határoz meg. Az olajok minőségének javítása érdekében különféle súrlódásgátló adalékokat állítanak elő a teljesítmény növelése, az egység működésének meghosszabbítása, a terhelés csökkentése érdekében. Javítják az olajok tulajdonságait, növelve a kenőanyag-összetétel helyettesítési idejét. A súrlódásgátló adalékanyagok hozzájárulnak egy védőréteg létrehozásához az alkatrészek kölcsönhatása során, összehangolják felületüket és kiegyenlítik a súrlódást. Olajos, tartós film létrehozásával csökkentik az alkatrészek kopását.

Az epoxipolimerek súrlódásgátló tulajdonságai

Az epoxi polimerek viszkózus folyadékok, amelyek megkeményednek, ha különféle szerves anyagokat adnak hozzájuk. Nagy mechanikai szilárdságúak, beton, fém, üveg és fa ragasztására használják. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően fém polimer alkatrészek gyártására használják, Perselyek, görgők, fogaskerekek, csapágyak és tengelykapcsolók előállítására.

A töltőanyagok az epoxi polimerekből készült termékeket magas súrlódásgátló tulajdonságokkal látják el. Az alkatrészek kenés nélkül működhetnek, ha víznedvesítést használnak. A bevonatok ellenállnak a légköri körülményeknek és a kémiai környezetnek.

Nemfémes súrlódásgátló anyagok

A csúszó csapágyakhoz gyakran kétféle műanyagot használnak:

• Hőre keményedő-ezek közé tartozik a textolit, amelyet Hengerművek, Légcsavarok és hidraulikus gépek csapágyainak gyártására használnak. , Az alkatrészek képesek ellenállni a zord körülményeknek, vízzel kenni és hűteni.
• A hőre lágyuló poliamidokat széles körben használják: fluoroplaszt, nylon, ANID. Az előnyök az anyagok magas súrlódásgátló tulajdonságai, korrózióállóság és jó kopásállóság nagy terhelésnél és csúszási sebességnél.

Az alkatrészek közötti súrlódás csökkentése érdekében különféle töltőanyagokat vezetnek be szilárd kenőanyagok formájában, amelyek a felületen alkalmazva folyadékkristályok szerkezetét hozzák létre. Érdemes megjegyezni, hogy a fluoroplaszt nagyon kicsi súrlódási együtthatóval rendelkezik, de a hátrányt rossz hőelvezetésnek és terhelés alatti folyékonyságnak tekintik, ezért más anyagokkal együtt használják.

Következtetés

A súrlódásgátló anyagok alkalmasak bélések és csapágyak gyártására, amelyek könnyen cserélhetők, ha elhasználódnak. A termék nyersanyagának nagyobb súrlódási együtthatóval kell rendelkeznie,. azaz. amikor az alkatrészek érintkeznek, a mechanizmus nehezen cserélhető része sértetlen marad. Ez csak akkor történik meg, ha egy értékes alkatrész anyaga kiváló súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkezik egy analóg felett.