Friksjonsmaterialer: valg, krav
Friksjonsmaterialer: valg, krav

Video: Friksjonsmaterialer: valg, krav

Video: Friksjonsmaterialer: valg, krav
Video: Best Broker for Forex Trading **Doesn't Exist** 2024, Kan
Anonim

Moderne produksjonsutstyr har en ganske kompleks design. Friksjonsmekanismer overfører bevegelse ved hjelp av friksjonskraft. Dette kan være clutcher, klemmer, spredere og bremser.

For at utstyret skal være holdbart, fungere uten nedetid, stilles det spesielle krav til materialene. De vokser stadig. Tross alt blir teknologi og utstyr stadig forbedret. Deres kapasitet, driftshastigheter og belastninger øker. Derfor, i prosessen med deres funksjon, brukes forskjellige friksjonsmaterialer. Utstyrets pålitelighet og holdbarhet avhenger av kvaliteten. I noen tilfeller avhenger sikkerheten og livet til mennesker av disse elementene i systemet.

Generelle egenskaper

Friksjonsmaterialer er integrerte elementer i sammenstillinger og mekanismer som har evnen til å absorbere mekanisk energi og spre den ut i miljøet. Samtidig skal ikke alle strukturelle elementer slites raskt ut. For å gjøre dette har de presenterte materialene visse egenskaper.

Friksjonsmaterialer
Friksjonsmaterialer

friksjonskoeffisient for friksjonsmaterialerskal være stabil og høy. Slitasjebestandighetsindeksen må også tilfredsstille driftskrav. Slike materialer har god varmebestandighet og er ikke utsatt for mekanisk påkjenning.

For at stoffet som utfører friksjonsfunksjoner ikke skal feste seg til arbeidsflatene, er det utstyrt med tilstrekkelige klebeegenskaper. Kombinasjonen av disse egenskapene sikrer normal drift av utstyr og systemer.

Materialegenskaper

Friksjonsmaterialer har et visst sett med egenskaper. De viktigste er listet opp ovenfor. Dette er servicekvaliteter. De bestemmer ytelsesegenskapene til hvert stoff.

Men alle servicekarakteristikker bestemmes av et sett med fysisk-mekaniske og termostatiske indikatorer. Disse parameterne endres under driften av materialet. Men grenseverdien deres tas i betraktning i prosessen med å velge et friksjonsstoff.

Friksjonsmaterialer er
Friksjonsmaterialer er

Det er en inndeling av egenskaper i statiske, dynamiske og eksperimentelle indikatorer. Den første gruppen av parametere inkluderer grensen for kompresjon, styrke, bøying og strekking. Det inkluderer også varmekapasitet, termisk ledningsevne og lineær utvidelse av materialet.

Indikatorene bestemt under dynamiske forhold inkluderer termisk stabilitet, varmebestandighet. Friksjonskoeffisienten, slitestyrken og stabiliteten er etablert i det eksperimentelle miljøet.

Typer av materialer

Friksjonsmaterialer i bremse- og clutchsystemene er oftest laget på kobber- eller jernbasis. Andre gruppestoffer brukes under forhold med økt belastning, spesielt med tørr friksjon. Kobbermaterialer brukes til middels og lette belastninger. Dessuten er de egnet for både tørrfriksjon og bruk av smørevæsker.

Friksjonsmaterialer for bremseklosser
Friksjonsmaterialer for bremseklosser

I moderne produksjonsforhold er gummi- og harpiksbaserte materialer mye brukt. Ulike fyllstoffer fra metalliske og ikke-metalliske komponenter kan også brukes.

Anvendelsesomfang

Det er en klassifisering av friksjonsmaterialer avhengig av deres bruksområde. Den første store gruppen inkluderer overføringsenheter. Dette er middels og lett belastede mekanismer som fungerer uten smøring.

Neste er friksjonsmaterialene til bremsesystemet, designet for middels og tunge mekanismer. Disse enhetene er ikke smurt.

Den tredje gruppen inkluderer stoffer som brukes i koblinger av middels og tunge enheter. De inneholder olje.

Clutchfriksjonsmaterialer
Clutchfriksjonsmaterialer

Bremsematerialer som inneholder flytende smøremiddel er også skilt ut som en egen gruppe. Hovedparametrene til mekanismene bestemmer valg av friksjonsmaterialer.

I clutchen virker lasten på elementene i systemet i ca. 1 s, og i bremsen - opptil 30 s. Denne indikatoren bestemmer egenskapene til materialene til nodene.

Metallmaterialer

Som nevnt ovenfor er de viktigste metallfriksjonsmaterialene i clutchsystemet, bremser jern ogkobber. Stål og støpejern er veldig populært i dag.

Friksjonsmaterialer i bremsesystemet
Friksjonsmaterialer i bremsesystemet

De kan brukes i forskjellige mekanismer. For eksempel brukes ofte friksjonsmaterialer for bremsesko som inneholder støpejern i jernbanesystemer. Den vrir seg ikke, men mister sine glidende egenskaper kraftig ved temperaturer over 400 °C.

Ikke-metalliske materialer

Friksjonsmaterialer for clutcher eller bremser er også laget av ikke-metalliske stoffer. De er hovedsakelig laget på asbestbasis (harpiks, gummi fungerer som bindemidler).

Friksjonsmaterialer i bremsesystemet
Friksjonsmaterialer i bremsesystemet

Friksjonskoeffisienten forblir ganske høy opp til en temperatur på 220 °C. Hvis bindemidlet er harpiks, er materialet svært slitesterkt. Men deres friksjonskoeffisient er noe lavere i forhold til andre lignende materialer. Et populært plastmateriale på dette grunnlaget er retinax. Den inneholder fenol-formaldehyd harpiks, asbest, baritt og andre komponenter. Dette stoffet gjelder for enheter og bremsemekanismer med strenge driftsforhold. Den beholder sine egenskaper selv når den varmes opp til 1000 °C. Derfor kan retinax også brukes i flybremsesystemer.

Asbestmaterialer lages ved å lage stoffet med samme navn. Den er impregnert med asf alt, gummi eller bakelitt og presset ved høye temperaturer. Korte asbestfibre kan også danne ikke-vevde foringer. De legger til lite metallspon. Noen ganger føres messingtråd inn i dem for å øke styrken.

sintrede materialer

Det er en annen rekke systemkomponenter som presenteres. Dette er sintrede friksjonsmaterialer i bremsesystemet. At dette er en variant vil fremgå tydeligere av måten de lages på. De er oftest laget på stålbasis. I prosessen med sveising sintres andre komponenter som utgjør sammensetningen med den. Forkomprimerte emner som består av pulverblandinger utsettes for høytemperaturoppvarming.

Friksjonsmaterialer for bremseklosser
Friksjonsmaterialer for bremseklosser

Slike materialer brukes oftest i tungt belastede clutcher og bremsesystemer. Deres høye ytelse under drift bestemmes av to grupper av komponenter som utgjør sammensetningen. De førstnevnte materialene gir en god friksjonskoeffisient og slitestyrke, mens de sistnevnte gir stabilitet og tilstrekkelig vedheft.

Stålbaserte materialer for tørr friksjon

Valget av materiale for ulike systemer er basert på den økonomiske og tekniske gjennomførbarheten av produksjon og drift. For flere tiår siden var jernbaserte materialer som FMK-8, MKV-50A og SMK etterspurt. Friksjonsmaterialer for bremseklosser som fungerte i tungt belastede systemer ble senere laget av FMK-11.

MKV-50A er en nyere design. Den brukes til fremstilling av foringer for skivebremser. Det har en fordel i forhold til PMK-gruppen når det gjelder stabilitetsindikatorer,slitestyrke.

I moderne produksjon har materialer som SMK blitt mer utbredt. De har et høyt innhold av mangan. Borkarbid og nitrid, molybdendisulfid og silisiumkarbid er også inkludert.

Bronsebaserte materialer for tørr friksjon

Tinnbronsebaserte materialer har vist seg godt i transmisjons- og bremsesystemer til ulike formål. De sliter mye mindre jern eller stål som passer sammen enn jernbaserte friksjonsmaterialer.

Det presenterte mangfoldet av materialer brukes selv i luftfartsindustrien. For spesielle driftsforhold kan tinn erstattes med stoffer som titan, silisium, vanadium, arsen. Dette forhindrer dannelse av intergranulær korrosjon.

Material basert på tinnbronse er mye brukt i bilindustrien, så vel som i produksjon av landbruksmaskiner. De tåler store belastninger. 5-10 % tinn som er inkludert i legeringen gir økt styrke. Bly og grafitt fungerer som et fast smøremiddel, mens silisiumdioksid eller silisium øker friksjonskoeffisienten.

Opererer under flytende smøreforhold

Materialer som brukes i tørre systemer har en betydelig ulempe. De er utsatt for rask slitasje. Når fett kommer inn i dem fra nærliggende noder, reduseres effektiviteten kraftig. Derfor har materialer utviklet for å fungere i flytende olje blitt mer utbredt.

Slikt utstyr slår seg jevnt på, er preget av høyslitestyrkenivå. Den avkjøles enkelt og tetter enkelt.

I utenlandsk praksis har produksjonsvolumene av et slikt produkt som asbestbasert friksjonsmateriale for bremser, clutcher og andre mekanismer nylig vokst. Den er impregnert med harpiks. Formulert med fylllister av høy metall.

Sintrede materialer basert på kobber brukes oftest til smøremediet. Ikke-metalliske faste komponenter introduseres i sammensetningen for å forbedre friksjonsegenskapene.

Forbedre egenskaper

For det første krever forbedring slitestyrke, som friksjonsmaterialer har. Den økonomiske og operasjonelle gjennomførbarheten til de presenterte komponentene avhenger av dette. I dette tilfellet utvikler teknologer måter å eliminere overdreven oppvarming på gnide overflater. For å gjøre dette forbedrer de egenskapene til selve friksjonsmaterialet, utformingen av enheten, og regulerer også driftsforholdene.

Når materialer brukes under tørre friksjonsforhold, rettes spesiell oppmerksomhet mot deres varmebestandighet og oksidasjonsmotstand. Slike stoffer er mindre utsatt for slitasje. Men for smurte systemer er varmebestandighet ikke så viktig. Derfor rettes mer oppmerksomhet mot deres styrke.

Teknologer tar også hensyn til graden av oksidasjon når de forbedrer kvaliteten på friksjonsmaterialer. Jo mindre den er, jo mer holdbare er komponentene i mekanismene. En annen retning er å redusere porøsiteten til materialet.

Moderneproduksjonen bør forbedre tilleggsmaterialene som brukes i produksjonsprosessen til forskjellige bevegelige overføringsenheter. Dette vil møte de økende forbruker- og ytelseskravene for friksjonsmaterialer.

Anbefalt: