Фрикциялық материалдар: таңдау, талаптар

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Заманауи өндірістік жабдықтың дизайны өте күрделі. Үйкеліс механизмдері үйкеліс күшінің көмегімен қозғалысты береді. Бұл муфталар, қысқыштар, таратқыштар және тежегіштер болуы мүмкін.

Жабдықтың берік болуы, тоқтаусыз жұмыс істеуі үшін оның материалдарына ерекше талаптар қойылады. Олар үнемі өсіп келеді. Өйткені, технология мен техника үнемі жетілдірілуде. Олардың қуаттары, жұмыс жылдамдығы, сондай-ақ жүктемелері артып келеді. Сондықтан олардың жұмыс істеу процесінде әртүрлі үйкеліс материалдары қолданылады. Жабдықтың сенімділігі мен ұзақ мерзімділігі олардың сапасына байланысты. Кейбір жағдайларда адамдардың қауіпсіздігі мен өмірі жүйенің осы элементтеріне байланысты болады.

Жалпы сипаттамалар

Фрикциялық материалдар механикалық энергияны сіңіру және оны қоршаған ортаға тарату мүмкіндігі бар тораптар мен механизмдердің ажырамас элементтері болып табылады. Сонымен қатар, барлық құрылымдық элементтер тез тозбауы керек. Ол үшін ұсынылған материалдардың белгілі бір қасиеттері бар.

Үйкеліс материалдарының үйкеліс коэффициентітұрақты және жоғары болуы керек. Тозуға төзімділік көрсеткіші де пайдалану талаптарын қанағаттандыруы керек. Мұндай материалдар жақсы ыстыққа төзімді және механикалық кернеуге ұшырамайды.

Үйкеліс функцияларын орындайтын зат жұмыс істейтін беттерге жабысып қалмауы үшін оған жеткілікті жабысқақ қасиеттер беріледі. Осы қасиеттердің үйлесімі жабдық пен жүйелердің қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді.

Материал қасиеттері

Фрикциялық материалдардың белгілі бір қасиеттері бар. Негізгілері жоғарыда аталды. Бұл қызмет көрсету қасиеттері. Олар әрбір заттың өнімділік сипаттамаларын анықтайды.

Бірақ барлық қызмет сипаттамалары физикалық-механикалық және термостатикалық көрсеткіштер жиынтығымен анықталады. Бұл параметрлер материалдың жұмыс істеуі кезінде өзгереді. Бірақ олардың шекті мәні үйкеліс затын таңдау процесінде ескеріледі.

Сипаттардың статикалық, динамикалық және эксперименттік көрсеткіштерге бөлінуі бар. Параметрлердің бірінші тобы қысу, беріктік, иілу және созылу шегін қамтиды. Оған сонымен қатар жылу сыйымдылығы, жылу өткізгіштік және материалдың сызықтық кеңеюі кіреді.

Динамикалық жағдайларда анықталған көрсеткіштерге термиялық тұрақтылық, ыстыққа төзімділік жатады. Үйкеліс коэффициенті, тозуға төзімділік және тұрақтылық тәжірибелік ортада белгіленген.

Материал түрлері

Тежегіш және ілініс жүйелерінің үйкеліс материалдары көбінесе мыс немесе темір негізінде жасалады. Екінші топзаттар жүктеменің жоғарылауы жағдайында, әсіресе құрғақ үйкеліс жағдайында қолданылады. Мыс материалдары орташа және жеңіл жүктемелер үшін қолданылады. Сонымен қатар, олар құрғақ үйкеліске де, майлау сұйықтарын қолдануға да жарамды.

Қазіргі өндіріс жағдайында резеңке және шайыр негізіндегі материалдар кеңінен қолданылады. Металл және металл емес компоненттерден жасалған әртүрлі толтырғыштарды да қолдануға болады.

Қолдану саласы

Қолдану аймағына байланысты үйкеліс материалдарының классификациясы бар. Бірінші үлкен топқа тарату құрылғылары жатады. Бұл майлаусыз жұмыс істейтін орташа және жеңіл жүктемелі механизмдер.

Келесі - орташа және ауыр механизмдерге арналған тежеу жүйесінің үйкеліс материалдары. Бұл қондырғылар майланбаған.

Үшінші топқа орташа және ауыр салмақты қондырғылардың муфталарында қолданылатын заттар жатады. Олардың құрамында май бар.

Сонымен қатар құрамында сұйық майлаушы бар тежегіш материалдар да жеке топ ретінде ерекшеленеді. Механизмдердің негізгі параметрлері үйкеліс материалдарын таңдауды анықтайды.

Муфтада жүктеме жүйенің элементтеріне шамамен 1 с, ал тежегіште - 30 с дейін әсер етеді. Бұл көрсеткіш түйіндер материалдарының сипаттамаларын анықтайды.

Металл материалдар

Жоғарыда айтылғандай, ілініс жүйесінің негізгі металл үйкеліс материалдары, тежегіштер темір жәнемыс. Болат пен шойын бүгінде өте танымал.

Олар әртүрлі механизмдерде қолданылады. Мысалы, темір жол жүйелерінде шойыннан тұратын тежегіш аяқ киімдерге арналған үйкеліс материалдары жиі қолданылады. Ол бүгілмейді, бірақ 400 °C жоғары температурада сырғанау қасиеттерін күрт жоғалтады.

Металл емес материалдар

Муфталарға немесе тежегіштерге арналған үйкеліс материалдары да металл емес заттардан жасалған. Олар негізінен асбест негізінде жасалады (шайыр, резеңке байланыстырғыш ретінде әрекет етеді).

Үйкеліс коэффициенті 220 °C температураға дейін айтарлықтай жоғары болып қалады. Егер байланыстырушы шайыр болса, материал тозуға төзімді. Бірақ олардың үйкеліс коэффициенті басқа ұқсас материалдармен салыстырғанда біршама төмен. Осы негізде танымал пластикалық материал ретинакс болып табылады. Оның құрамында фенол-формальдегидті шайыр, асбест, барит және басқа компоненттер бар. Бұл зат ауыр жұмыс жағдайлары бар агрегаттар мен тежегіш механизмдерге қолданылады. Ол 1000 °C дейін қыздырғанда да өзінің қасиеттерін сақтайды. Сондықтан ретинакс тіпті ұшақ тежеу жүйелерінде де қолданылады.

Асбест материалдары аттас матаны жасау арқылы жасалады. Ол асфальтпен, резеңкемен немесе бакелитпен сіңдірілген және жоғары температурада басылған. Қысқа асбест талшықтары тоқыма емес төсемдерді де құра алады. Олар шағын металды қосадыжоңқалар. Кейде беріктігін арттыру үшін оларға жез сым енгізіледі.

Агломерленген материалдар

Жүйе құрамдастарының тағы бір түрі ұсынылған. Бұл тежеу жүйесінің агломерленген үйкеліс материалдары. Бұл әртүрлілік олардың жасалу жолынан анық болады. Олар көбінесе болат негізінде жасалады. Дәнекерлеу процесінде композицияны құрайтын басқа компоненттер онымен біріктіріледі. Ұнтақ қоспаларынан тұратын алдын ала сығымдалған дайындамалар жоғары температурада қыздырылады.

Мұндай материалдар көбінесе ауыр жүктелген муфталар мен тежегіш жүйелерде қолданылады. Олардың жұмыс кезінде жоғары өнімділігі композицияны құрайтын компоненттердің екі тобымен анықталады. Алғашқы материалдар үйкеліс пен тозуға төзімділіктің жақсы коэффициентін қамтамасыз етеді, ал екіншісі тұрақтылық пен адгезияның жеткілікті деңгейін қамтамасыз етеді.

Құрғақ үйкеліске арналған болат негізіндегі материалдар

Әртүрлі жүйелер үшін материалды таңдау оны өндіру мен пайдаланудың экономикалық және техникалық мүмкіндігіне негізделген. Бірнеше онжылдықтар бұрын ФМК-8, МКВ-50А және СМК сияқты темір негізіндегі материалдар сұранысқа ие болды. Қатты жүктелген жүйелерде жұмыс істейтін тежегіш төсемдерге арналған үйкеліс материалдары кейінірек FMK-11-ден жасалған.

MKV-50A - жаңарақ дизайн. Ол дискілі тежегіштердің төсемдерін жасауда қолданылады. Тұрақтылық көрсеткіштері бойынша ПМК тобынан артықшылығы бар,тозуға төзімділік.

Заманауи өндірісте SMK сияқты материалдар кеңінен тарады. Олардың құрамында марганец көп. Сондай-ақ бор карбиді мен нитриді, молибден дисульфиді және кремний карбиді кіреді.

Құрғақ үйкеліске арналған қола негізіндегі материалдар

Қалайы қола негізіндегі материалдар әртүрлі мақсаттарға арналған беріліс қорабында және тежеу жүйелерінде өзін жақсы дәлелдеді. Олар темір негізіндегі үйкеліс материалдарына қарағанда темір немесе болат біріктіретін бөлшектерді әлдеқайда аз тоздырады.

Ұсынылған әртүрлі материалдар тіпті авиация өнеркәсібінде де қолданылады. Ерекше жұмыс жағдайлары үшін қалайы титан, кремний, ванадий, мышьяк сияқты заттармен ауыстырылуы мүмкін. Бұл түйіршік аралық коррозияның пайда болуына жол бермейді.

Қалайы қола негізіндегі материалдар автомобиль өнеркәсібінде, сонымен қатар ауыл шаруашылығы машиналарын жасауда кеңінен қолданылады. Олар ауыр жүктемелерге төтеп береді. Қорытпаға кіретін 5-10% қалайы жоғары беріктікті қамтамасыз етеді. Қорғасын мен графит қатты майлаушы ретінде әрекет етеді, ал кремний диоксиді немесе кремний үйкеліс коэффициентін арттырады.

Сұйық майлау жағдайында жұмыс істеу

Құрғақ жүйелерде қолданылатын материалдардың айтарлықтай кемшілігі бар. Олар тез тозуға ұшырайды. Май оларға жақын орналасқан түйіндерден түскенде, олардың тиімділігі күрт төмендейді. Сондықтан соңғы уақытта сұйық маймен жұмыс істеуге арналған материалдар кеңінен тарады.

Мұндай жабдық біркелкі қосылады, жоғары сипатталадытозуға төзімділік деңгейі. Ол оңай салқындайды және жай ғана тығыздалады.

Шетелдік тәжірибеде соңғы уақытта тежегіштерге, муфталарға және басқа механизмдерге арналған асбест негізіндегі үйкеліс материалы сияқты бұйымның өндіріс көлемі артып келеді. Ол шайырмен сіңдірілген. Жоғары металл толтырғыш қалыптардан жасалған.

Майлау ортасы үшін көбінесе мыс негізіндегі агломерацияланған материалдар қолданылады. Үйкеліс сипаттамаларын жақсарту үшін композицияға металл емес қатты компоненттер енгізілген.

Сипаттарды жақсарту

Біріншіден, жақсарту тозуға төзімділікті талап етеді, ол үйкеліс материалдарына ие. Ұсынылған құрамдастардың экономикалық және пайдалану мүмкіндігі осыған байланысты. Бұл жағдайда технологтар үйкеліс беттерінде шамадан тыс қызуды жою жолдарын әзірлеуде. Бұл үшін олар үйкеліс материалының өзінің қасиеттерін, құрылғының дизайнын жақсартады, сонымен қатар жұмыс жағдайларын реттейді.

Материалдарды құрғақ үйкеліс жағдайында пайдаланған кезде олардың ыстыққа төзімділігіне және тотығуға төзімділігіне ерекше назар аударылады. Мұндай заттар абразивті түрдегі тозуға азырақ сезімтал. Бірақ майланған жүйелер үшін ыстыққа төзімділік соншалықты маңызды емес. Сондықтан олардың күшіне көбірек көңіл бөлінеді.

Сонымен қатар үйкеліс материалдарының сапасын арттыру кезінде технологтар олардың тотығу дәрежесіне назар аударады. Ол неғұрлым аз болса, механизмдердің құрамдас бөліктері соғұрлым берік болады. Тағы бір бағыт - материалдың кеуектілігін азайту.

Заманауиөндіріс әртүрлі жылжымалы, трансмиссиялық құрылғыларды өндіру процесінде қолданылатын қосымша материалдарды жақсартуы керек. Бұл үйкеліс материалдарының өсіп келе жатқан тұтынушы және өнімділік талаптарына жауап береді.