Фрикционни материали: избор, изисквания

Съвременното производствено оборудване има доста сложен дизайн. Фрикционните механизми предават движението с помощта на силата на триене.

За да направи оборудването издръжливо, тя работи без престой, материалите й се предлагат със специални изисквания. Те постоянно растат. В края на краищата непрекъснато се подобряват машините и оборудването. Техните мощности, работна скорост и товари се увеличават. Следователно, в процеса на тяхната работа, се използват различни фрикционни материали. От тяхното качество зависи надеждността, дълготрайността на оборудването. В някои случаи безопасността и животът на хората зависи от тези елементи на системата.

Общи характеристики

Фрикционните материали са неразделна част от звена и механизми, които имат способността да абсорбират механичната енергия и да я разсеят в околната среда. В същото време всички конструктивни елементи не трябва да се износват бързо. За тази цел представените материали имат определени свойства.

Коефициент на триене Фрикционните материали трябва да бъдат стабилни и високи. Индексът на износване също е необходим, за да отговаря на оперативните изисквания. Такива материали имат добра топлоустойчивост и не са подложени на механични влияния.

Това, че веществото, изпълняващо фрикционни функции, не е било захваната от работните повърхности, е снабдено с достатъчно адхезивни качества. Комбинацията от такива свойства гарантира нормалното функциониране на оборудването и системите.

Материални свойства

Фрикционните материали имат определен набор от свойства. Основните бяха изброени по-горе. Това са официалните качества. Те определят характеристиките за ефективност на всяко вещество.

Но всичко характеристиките на услугата се обуславят от набор от физикомеханични и термостатични индекси. Такива параметри се променят по време на работа на материала. Но тяхната гранична стойност се взема под внимание при избора на фрикционното вещество.

Има разделение на свойствата на статични, динамични и експериментални показатели. Първата група параметри включва границата на компресия, якост, огъване и опъване. Тук се включват и топлинният капацитет, топлинната проводимост и линейното разширение на материала.

Към индикаторите, определени при динамични условия, се отчитат топлинната устойчивост и топлинната устойчивост. При експерименталната ситуация са установени коефициентът на триене, устойчивостта на износване и стабилността.

Видове материали

Фрикционните материали на системата спирачки и съединители най-често се правят на основата на мед или желязо. Втората група вещества се използва при условия на повишено натоварване, особено при сухо триене. Медните материали се използват за средни и леки товари. И те са подходящи както за сухо триене, така и за използване на смазочни течности.

В съвременните производствени условия материалите на основата на каучук и смола са широко използвани. Могат да се използват и различни пълнители от метални и неметални компоненти.

Обхват на приложение

Съществува класификация на материалите за триене, в зависимост от района на тяхното приложение. Първата голяма група включва устройства за прехвърляне. Това са средни и леко заредени механизми, които работят без смазване.

Освен това се отличават триещите материали на спирачната система, предназначени за средно тежкотоварни машини. В тези възли не се прилага смазване.

Третата група включва вещества, използвани в съединителите на средни и тежко натоварени единици. Те имат масло.

Също така отделете отделна група спирачни материали, в които има течно смазочно вещество. Основните параметри на механизмите определят избора на фрикционни материали.

В съединителя товарът действа върху елементите на системата за около 1 сек., А в спирачката - до 30 сек. Този индикатор определя характеристиките на материалите на възлите.

Метални материали

Както вече бе споменато по-горе, основните метални фрикционни материали на системата на съединителя, спирачките са желязо и мед. Стомана и чугунът са много популярни днес.

Те са приложими в различни механизми. Например, фрикционните материали за спирачните обувки, съставът на които съдържа чугун, често се използват в железопътните системи. Тя не се изкривява, но рязко губи своите плъзгащи качества при температура от 400 ° С.

Неметални материали

Фрикционните съединителни или спирачни материали също са изработени от неметални вещества. Те са създадени предимно на азбестова основа (смола, гума действа като свързващи компоненти).

Коефициентът на триене остава достатъчно висок до температура 220 ° С. Ако свързващото вещество е смола, материалът се характеризира с висока устойчивост на абразия. Но техният коефициент на триене е малко по-нисък в сравнение с други подобни материали. Популярен пластмасов материал на тази основа е ретината. В състава му има фенол-формалдехидна смола, азбест, барит и други компоненти. Това вещество е приложимо за възли и спирачки с тежки експлоатационни условия. Той запазва своите качества дори когато се нагрява до 1000 ° С. Ето защо, ретината е приложима и в спирачните системи на самолетите.

Азбестовите материали се изработват чрез създаване на същата тъкан. Импрегнира се с асфалт, каучук или бакелит и се пресова при високи температури. Късите азбестови влакна могат също така да образуват нетъкани пластири. Те добавят фини метални хастари. Понякога месинговата тел се въвежда, за да засили здравината в тях.

Синтезирани материали

Има още едно разнообразие от представените компоненти на системите. Това е синтерован фрикционен материал на спирачната система. Какво е това разнообразие, ще стане по-ясно от начина, по който са направени. Най-често се правят на стоманена основа. В процеса на заваряване с него се включват и други компоненти. Предварително пресовите заготовки, състоящи се от прахообразни смеси, се подлагат на високотемпературно нагряване.

Такива материали се използват най-често в силно натоварени съединители и спирачни системи. Тяхната висока производителност по време на работа се определя от две групи компоненти, които съставят състава. Първите материали осигуряват добър коефициент на триене и дълготрайност, а втората - стабилност и достатъчно ниво на сцепление.

Материали на стоманена основа за сухо триене

Изборът на материал за различните системи се основава на икономическата и техническата осъществимост на неговото производство и експлоатация. Преди десетилетия такива материали на основата на желязо, като PMK-8, MKV-50A, а също и QMS бяха търсени. Фрикционните материали за спирачните накладки, които работят в силно натоварени системи, по-късно започнаха да се правят от PMK-11.

MKV-50A е ново развитие. Използва се при производството на облицовки за дискови спирачки. Той има предимство пред групата PMK върху показателите за стабилност, устойчивост на износване.

В модерното производство материалите от типа SMK са станали по-широко разпространени. Те увеличават съдържанието на манган. В състава също така са включени борен карбид и нитрид, молибденов дисулфид и силициев карбид.

Бронзови материали за сухо триене

В трансферните и спирачните системи за различни цели са доказали материалите на калайния бронз. Те носят свързващите части от чугун или стомана много по-малко от железни триещи материали.

Представеното разнообразие от материали се използва дори и в авиационната индустрия. При специални условия на работа калайът може да бъде заменен с вещества като титан, силиций, ванадий, арсен. Това предотвратява образуването на междукристална корозия.

Материали на основата на калай бронз са широко използвани в автомобилната промишленост, както и в производството на селскостопански машини. Те издържат тежки товари. Съставките на сплавта с 5-10% калай осигуряват повишена якост. Оловото и графитът играят ролята на твърд смазочен материал и силициев диоксид или силиций увеличете съотношението триене.

Работа в условията на течно смазване

Материалите, използвани в сухи системи, имат значителен недостатък. Те са обект на бързо износване. Когато те получат мазнини от съседните възли, тяхната ефективност намалява драстично. Поради това напоследък материалите, предназначени за работа в течно гориво, все повече се разпространяват.

Такова оборудване е гладко включено, характеризиращо се с висока степен на издръжливост. Лесно се охлажда и просто се запечатва.

В чуждестранната практика напоследък се увеличават производствените обеми на такива продукти като триещ листов материал за спирачки, съединители и други механизми, базирани на азбест. Той се импрегнира със смола. Съставът включва формовани елементи с високо съдържание на метални пълнители.

Най-често за смазочната среда се използват синтеровани материали, изработени от мед. За да се увеличат характеристиките на триене, в състава се въвеждат неметални твърди компоненти.

Подобряване на свойствата

На първо място, подобрението изисква устойчивост на износване, която имат триещи материали. Икономическата и оперативната целесъобразност на представените компоненти зависи от това. В този случай, технолозите разработват начини за елиминиране на прекомерното нагряване на триещи се повърхности. За да направите това, подобрете свойствата на самия материал на триенето, дизайна на устройството, както и регулирайте работните условия.

Ако се използват материали при условия на сухо триене, особено внимание се отделя на тяхната устойчивост на топлина и устойчивост на окисляване. Такива вещества са по-малко склонни към абразивно износване. Но за системи със смазване топлинната устойчивост не е толкова важна. Следователно, повече внимание се отделя на тяхната сила.

Също така, технолозите, когато подобряват качеството на фрикционните материали, обръщат внимание на степента им на окисляване. Колкото по-малък е, толкова по-дълги са компонентите на механизмите. Друга посока е да се намали порьозността на материала.

Съвременната продукция трябва да подобри приложените допълнителни материали в процеса на производство на различни мобилни устройства за прехвърляне. Това ще отговори на нарастващите потребителски и оперативни изисквания, изложени на фрикционните материали.