Механикалық құрылғылар адам іс-әрекетінде жиі қолданылады. Кез келген механизмдегі қозғалатын бөлшектердің сенімділігі үйкеліс пен деформацияны азайту арқылы қамтамасыз етіледі. Ол үшін антифрикция деп аталатын арнайы материалдар қолданылады. Олардың негізгі мақсаты – механизмдердің қозғалатын беттерінің сырғуын жеңілдете отырып, үйкеліс коэффициентін азайту. Бұл мақалада осы мақсаттарда қолданылатын әртүрлі материалдардың үйкеліске қарсы қасиеттері талқыланады.
Үйкеліс түрлері
Үйкеліс бір-бірімен жанасатын денелер қозғалғанда пайда болады. Екі негізгі түрі бар:
- Құрғақ - қатты заттардың беттері тікелей жанасады. Ол таспа және үйкеліс жетектерінде байқалады.
- Сұйықтық - механизмдердің бөліктері арасында сұйықтың май қабаты болғанда және денелер жанаспайды. Мойынтіректерде, мойынтіректерде кездеседі.
Және де ажыратуүйкелістің аралық түрлері: жартылай құрғақ және жартылай сұйық.
Денелердің қозғалысына қатысты үйкелістің келесі түрлері атап өтіледі:
- тыныштық - денелердің салыстырмалы қалған бөлігі болғанда пайда болады;
- слип - механизмдердің салыстырмалы қозғалысымен көрінеді;
- домалау - денелерді домалау кезіндегі сыртқы үйкеліс.
Үйкеліс түріне байланысты денелердің беттері үшін белгілі бір антифрикциялық қасиеттері бар материал таңдалады.
Үйкелісті азайту үшін қолданылатын материалдар түрлері
Төмен үйкеліс коэффициентін қамтамасыз ететін барлық үйкеліске қарсы материалдар мыналарға бөлінеді:
- Метал – құрамында мыс (баббит) бар үш металды қорытпалар қолданылады. Сұйық үйкеліс режимінде жұмыс істеуге арналған.
- Ұнтақ – графит пен сульфидтер қосылған темір мен мыс негізіндегі. Бос мойынтіректерде қолданылады.
- Өздігінен майланатын агломерленген - өндіру үшін темірдің графит, мыс және қола бар әртүрлі комбинацияларының материалдары қолданылады. Олар төмен жылдамдықта және соққы жүктемелері болмаған кезде тегіс мойынтіректерді өндіру үшін қолданылады. Жақсы үйкеліске қарсы қасиеттері оларды майлау қиын жерлерге орнатуға мүмкіндік береді.
- Қатты майлау компоненттерімен - бөлшектердің бетіне жұқа қабат ретінде хлоридтерден, металл оксидтерінен, фторидтерден, пластмассалардан тұратын қатты майлаудың бөлшектері жағылады. Өнімдер жоғары сырғыту жылдамдығымен жұмыс істейді.
- Металл емес - жасалғанпластмассалар: термопластикалық және термореактивті. Бұрандалы подшипниктер, илемдеуіштер үшін пайдаланылады.
- Металл-полимер - гетерогенді компоненттерден тұрады. Олар матрицалық, дисперстік және қабатты болып бөлінеді. Жылдам мойынтіректерді, тісті доңғалақтарды және жұлдызшаларды өндіру үшін қолданылады.
- Минералдар - табиғи (агатты) және жасанды (корунд) пайдаланыңыз. Олар тахометрлер, сағаттар, гироскоптар үшін тозуға төзімді шағын мойынтіректерді жасайды.
Әр материал үйкеліске қарсы қасиеттеріне сәйкес бөлшектерді шығару үшін өз қолдануын табады.
Төмен үйкелісті қорытпалар
Мұндай қорытпалардан фрикционды мойынтіректердің қабықтары жасалады, сондықтан оларда болуы керек:
- Білік материалымен салыстырғанда төмен үйкеліс коэффициенті, бұл көбінесе шынықтырылған болат.
- Жақсы жылуөткізгіштік.
- Тот басуға төзімділік.
- Шағын қаттылық.
- Майдың сақталуына мүмкіндік беретін қасиет.
Тізімделген қасиеттерді қанағаттандыру үшін қорытпа құрылымына негіздің жұмсақтығы мен иілгіштігі жоғарылаған антифрикциялық қасиеттері бар металдар кіруі керек. Және ол қазірдің өзінде химиялық қосылыстардан тұратын қатты бөлшектермен қиылысады. Бұл жағдайда білік мойынтірекке тез түседі, оның үстінде маймен толтырылған және тозу өнімдері жойылатын қатты бөлшектерден кішкене ойықтар пайда болады. Негізінде қалайы, қорғасын, мыс, кадмий, висмут,және қоспалар сурьма мен мыс қорытпаларынан жасалған.
Үйкеліс қондырғыларында қола қорытпаларын пайдалану
Қола - бұл қалайы, алюминий, кремний, қорғасын, бериллий және басқа да көптеген қоспаларды қамтуы мүмкін әртүрлі металдармен мыс қорытпасы. Құрамына кіретін сол немесе басқа элементтердің пайыздық мөлшеріне байланысты қола қалайы, алюминий, қорғасын деп аталады. Қола үйкеліс күші жоғары қолданылатын бұйымдарды өндіруде кеңінен қолданылады. Ең жақсы қола қалайы негізінде жасалған үйкеліске қарсы қасиеттер болып саналады.
Қалайы-фосфор әсіресе үлкен жүктемеде және жоғары жылдамдықта жұмыс істейтін подшипниктер жасалған. Жалғыз кемшілігі олардың жоғары құны болып табылады, сондықтан олар алюминий мен қорғасын қолалармен ауыстырылады. Агрессивті ортада жұмыс істегенде, алюминий қола көбінесе мойынтіректердің төлкелері үшін қолданылады. Олар үйкеліске төзімділіктен басқа, жақсы коррозияға төзімділікке ие. Қорғасын үйкелістің төмен коэффициентін қамтамасыз етеді. Бұл материалдар жоғары қысымды және жоғары жылдамдықпен жұмыс істеуге арналған мойынтірек қабықтарын жасау үшін пайдаланылады.
Үйкеліске қарсы қорытпалар: құрамы мен қасиеттері
Өнеркәсіпте механизмдердің үйкеліс бөліктерін жасау үшін үйкеліс коэффициенті аз әртүрлі қорытпалар қолданылады:
- Жез – негізгі компоненттері мыс пен мырыш болатын қорытпа. Ол пішіндегі компоненттерді қамтуы мүмкіналюминий, қалайы, қорғасын, марганец және басқа элементтер. Беріктілігі мен үйкеліс коэффициентінің төмендігі жағынан ол қоладан төмен және төмен жылдамдықта жұмыс істейтін сырғанау подшипниктерін жасауда қолданылады.
- Баббит – құрамы мен физикалық қасиеттері әртүрлі, бірақ бір жұмсақ негізден тұратын күрделі қорытпалар: қалайы немесе сілтілі металл қорытпаларының, мыс немесе сурьманың қатты қосындылары бар қорғасын. Жұмсақ негіздің арқасында мойынтіректер білікке жақсы кіреді, ал қатты қоспалар тозуға төзімділікті арттырады. Баббиттің үйкеліске қарсы жоғары қасиеттері, бірақ қола мен шойыннан төмен беріктігі оларды бұйымдардың бетіне жұқа қабат жағу үшін ғана пайдалануға мүмкіндік береді.
Майлардың қасиеттері
Үйкеліс бөлшектерінің сенімділігі мен тиімділігіне кепілдік беру, сырғанау үйкелісін азайту үшін майлау майлары қолданылады. Олардың барлығы келесі бойынша жіктеледі:
- шығу;
- алу әдісі;
- тағайындалды.
Майлау майлары келесі функцияларды орындайды:
- байланыстағы бөліктер арасындағы үйкелісті азайту;
- тозуды азайтады және сызатпайды;
- ысқылау бөліктерінен жылуды бөлуді қамтамасыз етеді;
- коррозиядан қорғаңыз.
Майлардың үйкеліске қарсы қасиеттері олардың үйкеліс энергиясының мөлшерін азайту қабілетінде жатыр. Тұтқырлық бұл қасиеттердің негізгі көрсеткіші болып табылады және көміртегі және фракциялық құрамымен анықталады. Майлардың сапасын жақсарту үшін әртүрліқуатты арттыру, қондырғының жұмысын ұзарту, жүктемені азайту үшін үйкеліске қарсы қоспалар. Олар майлардың қасиеттерін жақсартады, майлаушы құрамын ауыстыру уақытын арттырады. Үйкеліске қарсы қоспалар бөлшектердің өзара әрекеттесуі кезінде қорғаныс қабатын жасауға, олардың беттерін тегістеуге және үйкелісті тегістеуге ықпал етеді. Майлы, берік пленка жасау арқылы олар бөлшектердің тозуын азайтады.
Эпоксидті полимерлердің үйкеліске қарсы қасиеттері
Эпоксидті полимерлер – оларға әртүрлі органикалық заттарды қосқанда қататын тұтқыр сұйықтықтар. Олар жоғары механикалық беріктікке ие және бетонды, металды, шыны мен ағашты біріктіру үшін қолданылады. Осы қасиеттеріне байланысты олар металл-полимерлі бөлшектерді өндіру үшін қолданылады, втулкалар, роликтер, тісті дөңгелектер, мойынтіректер және муфталар жасайды.
Толтырғыштар эпоксидті полимерлі өнімдерге үйкеліске қарсы жоғары сипаттамалар береді. Суды ылғалдандыру пайдаланылса, бөлшектер майланбай жұмыс істей алады. Жабындар ауа райына және химиялық әсерге төзімді.
Металл емес үйкеліске қарсы материалдар
Жылқы подшипниктер үшін пластиктің екі түрі жиі қолданылады:
- Термосфера - бұларға илемдеу стандарына, винттерге және гидравликалық машиналарға арналған мойынтіректерді өндіру үшін қолданылатын текстолит жатады. Бөлшектер ауыр жұмыс істейді, сумен майланған және салқындатылған.
- Термопластикалық - полиамидтер кеңінен қолданылады: фторопласт, нейлон, анид. Пайдасы жоғарыматериалдардың үйкеліске қарсы қасиеттері, коррозияға төзімділігі және жоғары жүктемелер мен сырғу жылдамдығы кезінде жақсы тозуға төзімділік.
Бөлшектердің арасындағы үйкелісті азайту үшін әр түрлі толтырғыштар қатты майлау материалдары түрінде енгізіледі, олар бетінде қолданғанда сұйық кристалдардың құрылымын жасайды. Айта кету керек, фторопласттың үйкеліс коэффициенті өте төмен, бірақ жылуды нашар бөлу және жүктеме кезінде өтімділік кемшілік болып саналады, сондықтан ол басқа материалдармен бірге қолданылады.
Қорытынды
Үйкеліске қарсы материалдар тозған кезде оңай ауыстырылатын төсемдер мен мойынтіректерді өндіруге жарамды. Өнімге арналған шикізаттың үйкеліс коэффициенті жоғары болуы керек, яғни бөлшектер жанасқанда механизмнің ауыстыру қиын бөлігі зақымданбай қалады. Бұл құнды бөліктің материалы аналогқа қарағанда үйкеліске қарсы тамаша қасиеттерге ие болғанда ғана орын алады.
