Fiksni materijali: izbor, zahtjevi

Suvremena proizvodna oprema ima prilično složen dizajn. Frikcijski mehanizmi prenose pokret uz pomoć sile trenja. To mogu biti spojke, stezaljke, stezaljke i kočnice.

Kako bi oprema bila izdržljiva, radio je bez stanke, a materijali su izloženi posebnim zahtjevima. Oni stalno rastu. Uostalom, strojevi i oprema stalno se poboljšavaju. Njihovi kapaciteti, radne brzine i opterećenja povećavaju se. 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 apsorpcije mehaničke energije i rasipanja u okoliš. U tom se slučaju svi strukturni elementi ne bi trebali brzo trošiti. Za to, predstavljeni materijali imaju određena svojstva.

Koeficijent trenja trenja mora biti stabilan i visok. 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, ne ulazi na radne površine, 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 određene su skupom fizičko-mehaničkih i termostatskih pokazatelja. Takvi se parametri mijenjaju tijekom rada materijala. Ali njihova ograničavajuća vrijednost se uzima u obzir kod postupka odabira trenja.

Postoji razdvajanje 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 indekse, određene u dinamičkim uvjetima, smatraju se toplinska stabilnost i otpornost na toplinu. U eksperimentalnoj situaciji utvrđuju se koeficijent trenja, otpornosti na habanje i stabilnosti.

Vrste materijala

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

U modernim proizvodnim uvjetima, materijali na osnovi gume i smole su naširoko korišteni. Također se mogu upotrijebiti različita punila metalnih i nemetalnih komponenti.

Opseg primjene

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

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

Treća skupina uključuje tvari koje se upotrebljavaju u kvačilicama srednje i jako opterećene jedinice. Imaju ulje.

Također odvojite posebnu skupinu kočnih materijala u kojima postoji tekući mazivo. Glavni parametri mehanizama određuju izbor materijala za trenje.

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

Metalni materijali

Kao što je već gore 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 lomi se, ali oštro gubi svoje klizne osobine 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 je nešto niži u odnosu na druge slične materijale. Popularni plastični materijal na ovoj osnovi je mrežnica. Sadrži fenol-formaldehidnu smolu, azbest, barit i druge komponente. Ova se supstanca primjenjuje na čvorove i kočnice s teškim radnim uvjetima. Zadržava svoje osobine čak i kada se zagrije na 1000 ° C. Zbog toga se retinax primjenjuje čak iu sustavima kočenja zrakoplova.

Azbestni materijali izrađeni su stvaranjem iste tkanine. Impregnirano je asfaltom, gumom ili bakelitom i pritisnuta na visokim temperaturama. Kratka azbestna vlakna također mogu oblikovati netkane pločice. Dodaju fine metalne strugotine. Ponekad je mjedena žica uvedena kako bi ojačala snagu u njima.

Sinterirani materijali

Postoji još jedna varijanta predstavljenih komponenti sustava. Ovo je sinterirani trenja materijala kočnog sustava. Što je ova vrsta, postat će jasnije od načina na koji su napravljeni. Često se izrađuju na čeličnoj osnovi. U procesu zavarivanja uključene su i druge komponente. Predfabricirani prah koji se sastoji od praškastih smjesa podvrgava se grijanju na visokoj temperaturi.

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

Čelični materijali za suho trenje

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

MKV-50A je noviji razvoj. Koristi se za proizvodnju obloge za disk kočnice. On ima prednost nad skupinom PMC u smislu stabilnosti, otpornosti na trošenje.

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 silicijev karbid.

Materijali na bazi bronce za suho trenje

U transportnim i kočionim sustavima za razne svrhe, materijali koji se temelje na limenoj bronci su se dokazali. Nosili su dijelove od lijevanog željeza ili čelika mnogo manje od materijala za trenje na bazi željeza.

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 na osnovi tin bronce su naširoko koristi 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, a silicijev dioksid ili silicij povećava koeficijent trenja.

Rad u uvjetima tekućeg podmazivanja

Materijali koji se koriste u suhim sustavima imaju značajan nedostatak. One su podložne brzom trošenju. Ako 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. To je impregnirano smolom. Sastav uključuje oblikovane elemente s visokim sadržajem metalnih punila.

Najčešće za medij za podmazivanje koristili su sinterirani materijali izrađeni od bakra. Kako bi se povećala frikcijska svojstva, u sastav se unose ne-metalne čvrste komponente.

Poboljšanje svojstava

Prije svega, poboljšanje zahtijeva otpornost na trošenje, koju posjeduju trenje. O tome ovisi ekonomska i operativna svrsishodnost prikazanih komponenti. U ovom slučaju, tehnolozi razvijaju načine kako eliminirati 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, uz poboljšanje kvalitete trenja, obratite pažnju na njihov stupanj oksidacije. Što je manji, duže su komponente mehanizama. Drugi smjer je smanjiti poroznost materijala.

Moderna 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 postavljaju za trenje.