Bahan anti geseran: gambaran keseluruhan, sifat, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Proses pengendalian unit teknikal, mesin dan kumpulan elemen individu peralatan tidak dapat dielakkan disertai dengan haus. Kesan mekanikal bersama bahagian antara satu sama lain dengan tahap keamatan yang berbeza-beza membawa kepada lelasan permukaannya dan kemusnahan struktur dalaman. Di samping itu, persekitaran sering mempunyai kesan yang sama dalam bentuk hakisan dan peronggaan. Akibatnya, terdapat kehilangan prestasi peralatan atau sekurang-kurangnya penurunan dalam sifat operasi. Ulasan bahan geseran dan anti geseran serbuk berikut akan membantu anda memahami cara untuk meminimumkan geseran yang tidak diingini. Bahan sedemikian disyorkan untuk digunakan dalam peralatan industri dan perkakas rumah, serta untuk alat pembinaan.

Perbezaan antara bahan geseran dan anti geseran

Pertimbangan bahan ini dalam satu konteks adalah disebabkan oleh fakta bahawa fungsinya berkaitan dengan ciri umum pengendalian mekanisme - pekali geseran. Tetapi jika unsur anti geseran dan aditif bertanggungjawab untuk menurunkan nilai ini, maka unsur geseran, sebaliknya, meningkatkannya. Dalam kes ini, sebagai contoh, aloi serbuk dengan meningkatpekali geseran memberikan rintangan haus dan kekuatan mekanikal kumpulan kerja sasaran. Untuk mencapai kualiti sedemikian, oksida refraktori, boron, karbida silikon, dan lain-lain dimasukkan ke dalam komposisi bahan mentah geseran. Tidak seperti unsur anti geseran, unsur geseran sering mewakili organ berfungsi sepenuhnya dalam mekanisme. Ini, khususnya, boleh menjadi brek dan cengkaman.

Menyediakan tugas meningkatkan geseran, mereka melakukan tugas teknikal tertentu secara serentak. Pada masa yang sama, kedua-dua bahan geseran dan anti geseran menjalani ujian makmal yang ketat sebelum digunakan. Aloi yang sama untuk brek menjalani ujian skala penuh dan bangku, di mana kesesuaian penggunaannya dalam amalan ditentukan. Bahan geseran yang paling maju dari segi teknologi daripada polimer kini dihasilkan dengan pelbagai kaedah. Jadi, untuk mekanisme kumpulan brek, teknik menekan digunakan - blok, plat dan sektor dibuat pada borang. Bahan pita dihasilkan menggunakan teknik tenunan, dan tindanan dihasilkan dengan menggulung.

Sifat bahan anti geseran

Bahagian dengan fungsi anti geseran mesti memenuhi pelbagai keperluan yang menentukan prestasi asasnya. Pertama sekali, bahan mesti serasi dengan kedua-dua bahagian mengawan dan persekitaran kerja. Di bawah keadaan keserasian sebelum dan selepas berjalan masuk, bahan memberikan tahap pengurangan geseran yang diperlukan. Di sini adalah perlu untuk ambil perhatian yang berjalan sedemikian. Sifat ini mentakrifkan keupayaan elemen untuk melaraskan geometri permukaan secara semula jadi.di bawah bentuk optimum, yang sesuai untuk tempat operasi tertentu. Dalam erti kata lain, struktur tambahan dengan kekasaran mikro dipadamkan daripada bahagian itu, selepas itu saluran masuk akan menyediakan keadaan kerja dengan beban minimum.

Ketahanan haus juga merupakan sifat penting yang dimiliki oleh bahan ini. Elemen anti geseran mesti mempunyai struktur yang memberikan ketahanan terhadap pelbagai jenis haus. Pada masa yang sama, bahagian itu tidak boleh terlalu tegar dan keras, kerana ini akan meningkatkan risiko rampasan, yang tidak diingini untuk bahan anti geseran. Selain itu, ahli teknologi memilih sifat sedemikian sebagai penyerapan zarah pepejal. Hakikatnya ialah geseran pada tahap yang berbeza boleh menyumbang kepada pembebasan unsur-unsur kecil - selalunya logam. Sebaliknya, permukaan anti geseran mempunyai keupayaan untuk "menekan" zarah tersebut ke dalam dirinya sendiri, menyingkirkannya dari kawasan kerja.

Bahan anti geseran logam

Produk berasaskan logam membentuk julat paling luas unsur kumpulan anti geseran. Kebanyakannya tertumpu pada operasi dalam mod geseran bendalir, iaitu, dalam keadaan apabila galas dipisahkan dari aci oleh lapisan minyak nipis. Namun, apabila unit dihentikan dan dimulakan, mod geseran sempadan yang dipanggil tidak dapat dielakkan berlaku, di mana filem minyak boleh dimusnahkan di bawah pengaruh suhu tinggi. Bahagian logam yang digunakan dalam kumpulan galas boleh dibahagikan kepada dua jenis: elemen dengan lembutstruktur dan sisipan pepejal dan aloi dengan asas tegar dan sisipan lembut. Jika kita bercakap tentang kumpulan pertama, maka babbit, loyang dan aloi gangsa boleh digunakan sebagai bahan anti geseran. Oleh kerana strukturnya yang lembut, mereka berjalan dengan cepat dan mengekalkan ciri-ciri filem minyak mereka untuk masa yang lama. Sebaliknya, kemasukan pepejal menyebabkan peningkatan rintangan haus dalam sentuhan mekanikal dengan elemen bersebelahan - contohnya, dengan aci yang sama.

Babbit ialah aloi berasaskan plumbum atau timah. Juga, untuk meningkatkan kualiti individu, aloi mengaloi boleh ditambah pada struktur. Antara sifat yang dipertingkatkan, rintangan kakisan, kekerasan, keliatan dan kekuatan boleh diperhatikan. Perubahan dalam satu atau ciri lain ditentukan oleh bahan pengaloian yang digunakan. Babbit anti geseran boleh diubah suai dengan kadmium, nikel, kuprum, antimoni, dsb. Contohnya, babbit standard mengandungi kira-kira 80% timah atau plumbum, 10% antimoni dan selebihnya ialah kuprum dan kadmium.

Ali plumbum sebagai cara meminimumkan geseran

Tahap kemasukan aloi anti geseran ialah babbit plumbum. Keterjangkauan menentukan spesifikasi operasi bahan ini - dalam fungsi kerja yang paling tidak kritikal. Asas plumbum, berbanding dengan timah, memberikan babbit dengan rintangan mekanikal yang kurang tinggi dan perlindungan kakisan yang rendah. Benar, walaupun dalam aloi sedemikian ia tidak boleh dilakukan tanpa timah - kandungannya bolehmencapai 18%. Selain itu, komponen kuprum juga ditambahkan pada komposisi, yang menghalang proses pengasingan - pengedaran logam yang tidak sekata jisim berbeza dalam isipadu produk.

Bahan plumbum paling ringkas dengan sifat anti geseran dicirikan oleh tahap kerapuhan yang tinggi, jadi ia digunakan dalam keadaan dengan beban dinamik yang berkurangan. Khususnya, galas untuk mesin trek, lokomotif diesel dan komponen kejuruteraan berat adalah niche sasaran di mana bahan tersebut digunakan. Aloi anti geseran menggunakan kalsium boleh dipanggil pengubahsuaian aloi plumbum. Dalam kes ini, kualiti seperti ketumpatan tinggi dan kekonduksian haba yang rendah diperhatikan. Asasnya juga plumbum, tetapi dalam perkadaran yang ketara ia juga ditambah dengan kemasukan natrium, kalsium dan antimoni. Bagi titik lemah bahan ini, ia termasuk kebolehoksidaan, oleh itu, tidak disyorkan untuk menggunakannya dalam persekitaran yang aktif secara kimia.

Bercakap secara umum tentang babbit, kami boleh menyatakan bahawa ini jauh daripada penyelesaian yang paling berkesan untuk meminimumkan geseran, tetapi dari segi gabungan kualitinya, ia ternyata memberi manfaat dari sudut pandangan operasi. Ini adalah bahan yang sifat anti geseran boleh disamakan dengan mengurangkan rintangan keletihan, yang memburukkan prestasi elemen. Walau bagaimanapun, dalam beberapa kes, kekurangan kekuatan diimbangi dengan kemasukan badan keluli atau besi tuang dalam reka bentuk.

Ciri aloi anti geseran gangsa

Sifat fizikal dan kimia gangsadigabungkan secara organik dengan keperluan untuk aloi anti geseran. Logam ini, khususnya, menyediakan penunjuk tekanan khusus yang mencukupi, keupayaan untuk beroperasi di bawah beban kejutan, kelajuan putaran galas yang tinggi, dll. Tetapi juga pilihan gangsa untuk fungsi tertentu akan bergantung pada jenamanya. Format yang sama untuk operasi pelapik di bawah beban kejutan boleh diterima untuk jenama BrOS30, tetapi tidak disyorkan untuk BrAZh. Terdapat juga perbezaan kelas bahan gangsa dari segi sifat mekanikal. Kumpulan kualiti ini akan bergantung pada sifat antara muka dengan aci yang dikeraskan dan pada penggunaan trunnion, yang mungkin mempunyai pengerasan tambahan. Dan sekali lagi, adalah mustahil untuk bercakap tentang kepejalan struktur aloi.

Barang gangsa juga mungkin termasuk timah, loyang, plumbum. Pada masa yang sama, jika semua logam yang disenaraikan boleh digunakan sebagai asas babbitt, bahan anti geseran berasaskan tembaga jarang digunakan. Dalam kes ini, komponen tembaga sering bertindak sebagai aditif yang sama dengan nisbah kandungan 2-3%. Gabungan kemasukan timah-plumbum dianggap optimum. Mereka memberikan prestasi aloi yang mencukupi sebagai komponen anti geseran, walaupun mereka kalah kepada komposisi lain dari segi kekuatan mekanikal. Bahan gangsa gabungan digunakan dalam pembuatan galas pepejal untuk motor elektrik, turbin, unit pemampat dan unit lain yang beroperasi pada tekanan tinggi dan kelajuan gelongsor rendah.

Serbukbahan geseran

Bahan sebegini digunakan dalam komposisi yang bertujuan untuk unit transmisi dan brek kenderaan ulat, kereta, alatan mesin, mekanisme binaan, dsb. Produk siap berasaskan komponen serbuk dihasilkan dalam bentuk pelapik sektor, cakera dan pad. Pada masa yang sama, bahan permulaan untuk aloi serbuk jenis anti geseran dibentuk dengan tatanama yang sama seperti dalam kes komponen geseran - besi dan kuprum paling kerap digunakan, tetapi kombinasi lain wujud.

Contohnya, bahan yang diperbuat daripada aluminium dan gangsa timah, yang termasuk grafit dan plumbum, secara berkesan menunjukkan dirinya dalam keadaan geseran pada kelajuan gelongsor bahagian dalam urutan 50 m/s. Dengan cara ini, apabila galas beroperasi pada kelajuan 5 m/s, produk serbuk logam boleh digantikan dengan bahan mentah logam-plastik. Ini sudah menjadi bahan komposit anti geseran dengan struktur kerja yang fleksibel dan kekuatan yang berkurangan. Yang paling berfaedah dari segi penggunaan dalam keadaan beban yang meningkat adalah bahan yang diperbuat daripada besi dan tembaga. Grafit, silikon oksida atau barium digunakan sebagai bahan tambahan. Pengendalian elemen ini boleh dilakukan pada tekanan 300 MPa dan kelajuan gelongsor sehingga 60 m/s.

Bahan anti geseran serbuk

Produk anti geseran juga dihasilkan daripada bahan mentah serbuk. Ia dicirikan oleh rintangan haus yang tinggi, pekali geseran yang rendah dan keupayaan untuk berjalan dengan cepat ke dalam aci. Selain itu, bahan serbuk anti geseran mempunyai beberapa kelebihan berbanding aloi yang meminimumkan geseran. Cukuplah untuk mengatakan bahawa rintangan haus mereka secara purata lebih tinggi daripada babbit yang sama. Struktur berliang yang dibentuk oleh logam serbuk membolehkan impregnasi berkesan dengan pelincir.

Pengilang mempunyai peluang untuk membentuk produk akhir dalam bentuk yang berbeza. Ini boleh menjadi bahagian bingkai atau matriks dengan rongga perantaraan yang diisi dengan bahan mentah lain yang dilembutkan. Dan, sebaliknya, di beberapa kawasan, bahan serbuk anti geseran dengan asas bingkai lembut lebih diminati. Dalam sarang lebah khas, kemasukan pepejal tahap serakan yang berbeza disediakan. Kualiti ini amat penting tepatnya dari sudut pandangan kemungkinan mengawal selia parameter yang menentukan keamatan geseran bahagian.

Bahan polimer anti geseran

Bahan mentah polimer moden membolehkan anda memperoleh kualiti teknikal dan operasi baharu untuk bahagian yang mengurangkan geseran. Kedua-dua aloi komposit dan serbuk logam-plastik boleh digunakan sebagai asas. Salah satu ciri membezakan utama bahan tersebut ialah keupayaan untuk mengagihkan bahan tambahan secara sama rata ke seluruh struktur, yang kemudiannya akan melaksanakan fungsi pelincir pepejal. Grafit, sulfida, plastik dan sebatian lain dicatatkan dalam senarai bahan tersebut. Sifat kerja bahan polimer dan anti geseran sebahagian besarnya menumpu pada tahap asas tanpa menggunakan pengubah: ini adalah pekali geseran yang rendah, dan rintangan kepada media aktif secara kimia, dankemungkinan beroperasi dalam persekitaran akuatik. Bercakap tentang kualiti unik, polimer boleh melaksanakan tugas mereka walaupun tanpa tetulang dengan pelincir khas.

Aplikasi bahan anti geseran

Kebanyakan elemen anti geseran pada mulanya direka bentuk untuk digunakan dalam kumpulan galas. Antaranya ialah bahagian yang direka untuk meningkatkan rintangan haus, dan komponen yang meningkatkan gelongsor. Dalam kejuruteraan mekanikal dan bangunan alat mesin, produk tersebut digunakan dalam pembuatan enjin, omboh, unit gandingan, turbin, dll. Di sini, asas bahan habis pakai adalah bahan anti geseran galas biasa, yang dimasukkan ke dalam struktur berjalan dan pegun peralatan.

Industri pembinaan juga tidak boleh dilakukan tanpa fungsi anti geseran. Dengan bantuan bahagian tersebut, struktur kejuruteraan, struktur pelekap dan bahan batu diperkukuh. Dalam pembinaan landasan kereta api, ia digunakan dalam pemasangan elemen struktur rolling stock. Penggunaan bahan anti geseran berasaskan polimer juga meluas, yang mendapat tempatnya, contohnya, sebagai struktur penyambung takal, gear, pemacu tali pinggang, dll.

Kesimpulan

Tugas mengurangkan geseran hanya pada pandangan pertama mungkin kelihatan sekunder dan selalunya pilihan. Penambahbaikan cecair pelincir benar-benar memungkinkan untuk menyingkirkan beberapa mekanisme dari unsur teknikal tambahan yang mengurangkan haus kumpulan kerja utama. Pautan peralihan daripada klasikbabbitt kepada pelincir berprestasi tinggi yang diubah suai boleh dipanggil bahan polimer anti geseran, yang dicirikan oleh struktur yang lebih lembut dan serba boleh dari segi keadaan kerja. Walau bagaimanapun, pengendalian bahagian logam di bawah tekanan tinggi dan kesan fizikal masih memerlukan kemasukan pelapik anti geseran keadaan pepejal. Selain itu, kelas bahan ini bukan sahaja tidak ketinggalan zaman, tetapi juga berkembang dengan meningkatkan ciri kekuatan, kekerasan dan kestabilan mekanikal.