Trintinės medžiagos: pasirinkimas, reikalavimai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Šiuolaikinė gamybos įranga yra gana sudėtingos konstrukcijos. Trinties mechanizmai judesį perduoda trinties jėgos pagalba. Tai gali būti sankabos, spaustukai, barstytuvai ir stabdžiai.

Kad įranga būtų ilgaamžė, veiktų be prastovų, jos medžiagoms keliami specialūs reikalavimai. Jie nuolat auga. Juk technologijos ir įranga nuolat tobulinami. Didėja jų pajėgumai, darbo greičiai, taip pat apkrovos. Todėl jų veikimo procese naudojamos įvairios trinties medžiagos. Įrangos patikimumas ir ilgaamžiškumas priklauso nuo jų kokybės. Kai kuriais atvejais žmonių saugumas ir gyvybė priklauso nuo šių sistemos elementų.

Bendrosios charakteristikos

Trintinės medžiagos yra neatskiriami mazgų ir mechanizmų elementai, kurie turi savybę sugerti mechaninę energiją ir išsklaidyti ją į aplinką. Tuo pačiu metu visi konstrukciniai elementai neturėtų greitai susidėvėti. Norėdami tai padaryti, pateiktos medžiagos turi tam tikrų savybių.

Trinties medžiagų trinties koeficientasturi būti stabilus ir aukštas. Atsparumo dilimui indeksas taip pat turi atitikti eksploatacinius reikalavimus. Tokios medžiagos turi gerą atsparumą karščiui ir nėra veikiamos mechaninio įtempimo.

Kad trinties funkcijas atliekanti medžiaga nepriliptų prie darbinių paviršių, jai suteikiamos pakankamos sukibimo savybės. Šių savybių derinys užtikrina normalų įrangos ir sistemų veikimą.

Medžiagos savybės

Trintinės medžiagos turi tam tikrų savybių rinkinį. Pagrindiniai iš jų buvo išvardyti aukščiau. Tai yra aptarnavimo savybės. Jie nustato kiekvienos medžiagos veikimo charakteristikas.

Tačiau visas aptarnavimo charakteristikas lemia fizinių-mechaninių ir termostatinių indikatorių rinkinys. Šie parametrai keičiasi eksploatuojant medžiagą. Tačiau į jų ribinę vertę atsižvelgiama renkantis trinties medžiagą.

Ypatybės skirstomos į statinius, dinaminius ir eksperimentinius rodiklius. Pirmoji parametrų grupė apima suspaudimo, stiprumo, lenkimo ir tempimo ribą. Tai taip pat apima šiluminę talpą, šilumos laidumą ir tiesinį medžiagos plėtimąsi.

Dinamiškomis sąlygomis nustatomi rodikliai apima terminį stabilumą, atsparumą karščiui. Trinties koeficientas, atsparumas dilimui ir stabilumas nustatomi eksperimentinėje aplinkoje.

Medžiagų rūšys

Stabdžių ir sankabos sistemų frikcinės medžiagos dažniausiai gaminamos iš vario arba geležies. Antroji grupėmedžiagos naudojamos padidintos apkrovos sąlygomis, ypač esant sausai trinčiai. Varinės medžiagos naudojamos vidutinėms ir nedidelėms apkrovoms. Be to, jie tinka tiek esant sausai trinčiai, tiek naudojant tepimo skysčius.

Šiuolaikinėmis gamybos sąlygomis plačiai naudojamos gumos ir dervos pagrindu pagamintos medžiagos. Taip pat gali būti naudojami įvairūs metalinių ir nemetalinių komponentų užpildai.

Taikymo sritis

Priklausomai nuo jų taikymo srities, yra frikcinių medžiagų klasifikacija. Pirmoji didelė grupė apima perdavimo įrenginius. Tai vidutinio ir lengvo apkrovimo mechanizmai, kurie veikia netepdami.

Toliau yra trinties medžiagos stabdžių sistemoje, skirtos vidutinio ir didelio apkrovimo mechanizmams. Šie įrenginiai netepti.

Trečiajai grupei priskiriamos medžiagos, naudojamos vidutinės ir didelės apkrovos įrenginių movose. Juose yra aliejaus.

Be to, kaip atskira grupė išskiriamos stabdžių medžiagos, kuriose yra skysto tepalo. Pagrindiniai mechanizmų parametrai lemia trinties medžiagų pasirinkimą.

Sankaboje apkrova sistemos elementus veikia apie 1 s, o stabdyje - iki 30 s. Šis indikatorius nustato mazgų medžiagų charakteristikas.

Metalinės medžiagos

Kaip minėta, pagrindinės sankabos sistemos, stabdžių metalinės trinties medžiagos yra geležinės irvario. Plienas ir ketus šiandien yra labai populiarūs.

Jie taikomi įvairiems mechanizmams. Pavyzdžiui, geležinkelių sistemose dažnai naudojamos trinties medžiagos stabdžių trinkoms, kuriose yra ketaus. Jis nesikreipia, bet smarkiai praranda savo slydimo savybes aukštesnėje nei 400 °C temperatūroje.

Nemetalinės medžiagos

Trintinės medžiagos sankaboms arba stabdžiams taip pat gaminamos iš nemetalinių medžiagų. Jie gaminami daugiausia asbesto pagrindu (derva, guma veikia kaip rišikliai).

Trinties koeficientas išlieka gana didelis iki 220 °C temperatūros. Jei rišiklis yra derva, medžiaga yra labai atspari dilimui. Tačiau jų trinties koeficientas yra šiek tiek mažesnis, palyginti su kitomis panašiomis medžiagomis. Šiuo pagrindu populiari plastikinė medžiaga yra retinax. Jame yra fenolio-formaldehido dervos, asbesto, barito ir kitų komponentų. Ši medžiaga tinka agregatams ir stabdžių mechanizmams esant sunkioms eksploatavimo sąlygoms. Jis išlaiko savo savybes net pašildytas iki 1000 °C. Todėl Retinax taikomas net orlaivių stabdžių sistemose.

Asbesto medžiagos gaminamos kuriant to paties pavadinimo audinį. Jis impregnuojamas asf altu, guma arba bakelitu ir presuojamas aukštoje temperatūroje. Trumpi asbesto pluoštai taip pat gali sudaryti neaustinius pamušalus. Jie prideda mažo metalodrožlių. Kartais, siekiant padidinti stiprumą, į juos įvedama žalvario viela.

Sukepintos medžiagos

Pateikta kita sistemos komponentų įvairovė. Tai yra sukepintos trinties stabdžių sistemos medžiagos. Kad tai yra įvairovė, paaiškės iš jų pagaminimo būdo. Dažniausiai jie gaminami iš plieno. Suvirinimo metu su juo sukepinami kiti komponentai, sudarantys kompoziciją. Iš anksto suspausti ruošiniai, sudaryti iš miltelių mišinių, yra kaitinami aukštoje temperatūroje.

Tokios medžiagos dažniausiai naudojamos stipriai apkrautose sankabose ir stabdžių sistemose. Jų aukštą našumą eksploatacijos metu lemia dvi komponentų grupės, sudarančios kompoziciją. Pirmosios medžiagos užtikrina gerą trinties ir atsparumo dilimui koeficientą, o antrosios – stabilumą ir pakankamą sukibimo lygį.

Plieninės medžiagos sausai trinčiai

Medžiaga įvairioms sistemoms pasirenkama atsižvelgiant į ekonomines ir technines jų gamybos ir eksploatavimo galimybes. Prieš kelis dešimtmečius buvo paklausios geležies pagrindu pagamintos medžiagos, tokios kaip FMK-8, MKV-50A ir SMK. Stabdžių trinkelių trinties medžiagos, kurios veikė stipriai apkrautose sistemose, vėliau buvo pagamintos iš FMK-11.

MKV-50A yra naujesnio dizaino. Jis naudojamas diskinių stabdžių antdėklų gamyboje. Ji turi pranašumą prieš PMK grupę pagal stabilumo rodiklius,atsparumas dilimui.

Šiuolaikinėje gamyboje tokios medžiagos kaip SMK tapo plačiau paplitusios. Juose yra didelis mangano kiekis. Taip pat yra boro karbidas ir nitridas, molibdeno disulfidas ir silicio karbidas.

Bronzos pagrindo medžiagos sausai trinčiai

Skardos bronzos pagrindu pagamintos medžiagos puikiai pasiteisino įvairios paskirties transmisijos ir stabdžių sistemose. Jie dėvisi daug mažiau geležies arba plieno besijungiančių dalių nei geležies pagrindu pagamintos trinties medžiagos.

Pateikta įvairių medžiagų naudojama net aviacijos pramonėje. Esant ypatingoms eksploatavimo sąlygoms, alavas gali būti pakeistas tokiomis medžiagomis kaip titanas, silicis, vanadis, arsenas. Tai apsaugo nuo tarpkristalinės korozijos susidarymo.

Medžiagos, pagamintos iš alavo bronzos, plačiai naudojamos automobilių pramonėje, taip pat žemės ūkio technikos gamyboje. Jie atlaiko dideles apkrovas. Lydinyje esantis 5-10% alavo padidina stiprumą. Švinas ir grafitas veikia kaip kietas tepalas, o silicio dioksidas arba silicis padidina trinties koeficientą.

Darbas skysto tepimo sąlygomis

Sausose sistemose naudojamos medžiagos turi didelį trūkumą. Jie greitai susidėvi. Kai riebalai į juos patenka iš netoliese esančių mazgų, jų efektyvumas smarkiai sumažėja. Todėl pastaruoju metu medžiagos, skirtos naudoti skystoje alyvoje, tapo plačiau paplitusios.

Tokia įranga įsijungia sklandžiai, pasižymi aukštuatsparumo dilimui lygis. Jis lengvai aušinamas ir paprastai sandarinamas.

Užsienio praktikoje pastaruoju metu auga tokio gaminio kaip asbesto pagrindo trinties medžiaga stabdžiams, sankaboms ir kitiems mechanizmams gamybos apimtys. Jis impregnuotas derva. Sukurta naudojant aukšto metalo užpildo bagetus.

Sukepintos medžiagos dažniausiai naudojamos vario pagrindu. Nemetaliniai kietieji komponentai į kompoziciją įvedami siekiant pagerinti trinties charakteristikas.

Patobulinkite savybes

Visų pirma, tobulinimas reikalauja atsparumo dilimui, kurį turi trinties medžiagos. Nuo to priklauso pateiktų komponentų ekonominis ir eksploatacinis pagrįstumas. Šiuo atveju technologai kuria būdus, kaip pašalinti per didelį kaitinimą ant besitrinančių paviršių. Norėdami tai padaryti, jie pagerina pačios trinties medžiagos savybes, įrenginio konstrukciją, taip pat reguliuoja veikimo sąlygas.

Kai medžiagos naudojamos sausos trinties sąlygomis, ypatingas dėmesys skiriamas jų atsparumui karščiui ir atsparumui oksidacijai. Tokios medžiagos yra mažiau jautrios abrazyviniam dilimui. Tačiau suteptoms sistemoms atsparumas karščiui nėra toks svarbus. Todėl daugiau dėmesio skiriama jų stiprumui.

Be to, gerindami frikcinių medžiagų kokybę, technologai atkreipia dėmesį į jų oksidacijos laipsnį. Kuo jis mažesnis, tuo patvaresni mechanizmų komponentai. Kita kryptis – sumažinti medžiagos poringumą.

Modernagamyba turėtų tobulinti papildomas medžiagas, naudojamas įvairių kilnojamųjų, perdavimo įrenginių gamybos procese. Tai atitiks augančius vartotojų ir našumo reikalavimus, keliamus frikcinėms medžiagoms.