Friktionsmaterialer: valg, krav
Friktionsmaterialer: valg, krav

Video: Friktionsmaterialer: valg, krav

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

Moderne produktionsudstyr har et ret komplekst design. Friktionsmekanismer overfører bevægelse ved hjælp af friktionskraft. Disse kan være koblinger, klemmer, spredere og bremser.

For at udstyret skal være holdbart, fungere uden nedetid, stilles der særlige krav til dets materialer. De vokser konstant. Teknologi og udstyr bliver jo konstant forbedret. Deres kapaciteter, driftshastigheder samt belastninger stiger. Derfor bruges forskellige friktionsmaterialer i processen med deres funktion. Udstyrets pålidelighed og holdbarhed afhænger af deres kvalitet. I nogle tilfælde afhænger menneskers sikkerhed og liv af disse elementer i systemet.

Generelle karakteristika

Friktionsmaterialer er integrerede elementer i samlinger og mekanismer, der har evnen til at absorbere mekanisk energi og sprede den ud i miljøet. Samtidig bør alle strukturelle elementer ikke slides hurtigt. For at gøre dette har de præsenterede materialer visse egenskaber.

Friktionsmaterialer
Friktionsmaterialer

friktionskoefficient for friktionsmaterialerskal være stabil og høj. Slidstyrkeindekset skal også opfylde driftskrav. Sådanne materialer har god varmebestandighed og er ikke udsat for mekanisk belastning.

For at stoffet, der udfører friktionsfunktioner, ikke klæber til arbejdsfladerne, er det udstyret med tilstrækkelige klæbeevner. Kombinationen af disse egenskaber sikrer normal drift af udstyr og systemer.

Materialeegenskaber

Friktionsmaterialer har et bestemt sæt egenskaber. De vigtigste er nævnt ovenfor. Det er servicekvaliteter. De bestemmer ydeevneegenskaberne for hvert stof.

Men alle servicekarakteristika er bestemt af et sæt fysisk-mekaniske og termostatiske indikatorer. Disse parametre ændres under driften af materialet. Men deres grænseværdi tages i betragtning i processen med at vælge et friktionsstof.

Friktionsmaterialer er
Friktionsmaterialer er

Der er en opdeling af egenskaber i statiske, dynamiske og eksperimentelle indikatorer. Den første gruppe af parametre omfatter grænsen for kompression, styrke, bøjning og strækning. Det inkluderer også varmekapacitet, termisk ledningsevne og lineær udvidelse af materialet.

Indikatorerne bestemt under dynamiske forhold omfatter termisk stabilitet, varmebestandighed. Friktionskoefficienten, slidstyrken og stabiliteten er fastlagt i det eksperimentelle miljø.

Typer af materialer

Friktionsmaterialer i bremse- og koblingssystemerne er oftest lavet på kobber- eller jernbasis. Anden gruppestoffer anvendes under forhold med øget belastning, især med tør friktion. Kobbermaterialer bruges til mellemstore og lette belastninger. Desuden er de velegnede til både tør friktion og brug af smørevæsker.

Friktionsmaterialer til bremseklodser
Friktionsmaterialer til bremseklodser

Under moderne produktionsforhold er gummi- og harpiksbaserede materialer meget brugt. Forskellige fyldstoffer fra metalliske og ikke-metalliske komponenter kan også bruges.

Anvendelsesomfang

Der er en klassificering af friktionsmaterialer afhængigt af deres anvendelsesområde. Den første store gruppe omfatter transmissionsenheder. Disse er medium og let belastede mekanismer, der fungerer uden smøring.

Næste er friktionsmaterialerne i bremsesystemet, designet til medium og tunge mekanismer. Disse enheder er ikke smurt.

Den tredje gruppe omfatter stoffer, der bruges i koblinger af mellemstore og tunge enheder. De indeholder olie.

Koblingsfriktionsmaterialer
Koblingsfriktionsmaterialer

Bremsematerialer, der indeholder flydende smøremiddel, skelnes også som en separat gruppe. Mekanismernes hovedparametre bestemmer valget af friktionsmaterialer.

I koblingen virker belastningen på systemets elementer i cirka 1 s, og i bremsen - op til 30 s. Denne indikator bestemmer egenskaberne for materialerne i noderne.

Metalmaterialer

Som nævnt ovenfor er de vigtigste metalfriktionsmaterialer i koblingssystemet, bremser jern ogkobber. Stål og støbejern er meget populære i dag.

Friktionsmaterialer i bremsesystemet
Friktionsmaterialer i bremsesystemet

De kan anvendes i forskellige mekanismer. For eksempel bruges friktionsmaterialer til bremsesko, der indeholder støbejern, ofte i jernbanesystemer. Den bøjer sig ikke, men mister kraftigt sine glidende egenskaber ved temperaturer over 400 °C.

Ikke-metalliske materialer

Friktionsmaterialer til koblinger eller bremser er også lavet af ikke-metalliske stoffer. De er hovedsageligt fremstillet på asbestbasis (harpiks, gummi fungerer som bindemidler).

Friktionsmaterialer i bremsesystemet
Friktionsmaterialer i bremsesystemet

Friktionskoefficienten forbliver ret høj op til en temperatur på 220 °C. Hvis bindemidlet er harpiks, er materialet meget slidstærkt. Men deres friktionskoefficient er noget lavere i forhold til andre lignende materialer. Et populært plastmateriale på dette grundlag er retinax. Det indeholder phenol-formaldehyd harpiks, asbest, baryt og andre komponenter. Dette stof er anvendeligt til enheder og bremsemekanismer med svære driftsforhold. Den bevarer sine kvaliteter, selv når den opvarmes til 1000 °C. Derfor kan retinax også anvendes i flybremsesystemer.

Asbestmaterialer fremstilles ved at skabe stoffet af samme navn. Den er imprægneret med asf alt, gummi eller bakelit og presset ved høje temperaturer. Korte asbestfibre kan også danne ikke-vævede foringer. De tilføjer små metalspåner. Nogle gange indføres der messingtråd i dem for at øge styrken.

Sintrede materialer

Der er en anden række af systemkomponenter præsenteret. Disse er sintrede friktionsmaterialer i bremsesystemet. At der er tale om en sort, vil fremgå tydeligere af den måde, de er lavet på. De er oftest lavet på stålbasis. I svejsningsprocessen sintres andre komponenter, der udgør sammensætningen, med den. Forkomprimerede emner bestående af pulverblandinger udsættes for højtemperaturopvarmning.

Friktionsmaterialer til bremseklodser
Friktionsmaterialer til bremseklodser

Sådanne materialer bruges oftest i tungt belastede koblinger og bremsesystemer. Deres høje ydeevne under drift bestemmes af to grupper af komponenter, der udgør sammensætningen. De førstnævnte materialer giver en god friktionskoefficient og slidstyrke, mens sidstnævnte giver stabilitet og et tilstrækkeligt vedhæftningsniveau.

Stålbaserede materialer til tør friktion

Valget af materiale til forskellige systemer er baseret på den økonomiske og tekniske gennemførlighed af dets fremstilling og drift. For flere årtier siden var jernbaserede materialer som FMK-8, MKV-50A og SMK efterspurgte. Friktionsmaterialer til bremseklodser, der fungerede i stærkt belastede systemer, blev senere fremstillet af FMK-11.

MKV-50A er et nyere design. Det bruges til fremstilling af belægninger til skivebremser. Det har en fordel i forhold til PMK-gruppen med hensyn til stabilitetsindikatorer,slidstyrke.

I moderne produktion er materialer som SMK blevet mere udbredte. De har et højt indhold af mangan. Borcarbid og nitrid, molybdændisulfid og siliciumcarbid er også inkluderet.

Bronzebaserede materialer til tør friktion

Tinbronze-baserede materialer har vist sig godt i transmissions- og bremsesystemer til forskellige formål. De slider meget mindre jern- eller stålparringsdele end jernbaserede friktionsmaterialer.

Det præsenterede udvalg af materialer bruges selv i luftfartsindustrien. Til særlige driftsforhold kan tin erstattes af stoffer som titanium, silicium, vanadium, arsen. Dette forhindrer dannelsen af intergranulær korrosion.

Materialer baseret på tinbronze er meget udbredt i bilindustrien såvel som til fremstilling af landbrugsmaskiner. De tåler store belastninger. De 5-10% tin, der er inkluderet i legeringen, giver øget styrke. Bly og grafit fungerer som et fast smøremiddel, mens siliciumdioxid eller silicium øger friktionskoefficienten.

Drift under flydende smøreforhold

Materialer brugt i tørre systemer har en betydelig ulempe. De udsættes for hurtig slid. Når fedt kommer ind i dem fra nærliggende knudepunkter, falder deres effektivitet kraftigt. Derfor er materialer, der er designet til at fungere i flydende olie, blevet mere udbredte.

Sådant udstyr tænder jævnt, er kendetegnet ved højslidstyrkeniveau. Den køler let og forsegler enkelt.

I udenlandsk praksis er produktionsmængderne af et sådant produkt som asbestbaseret friktionsmateriale til bremser, koblinger og andre mekanismer for nylig vokset. Den er imprægneret med harpiks. Formuleret med lister med høj metalfyldning.

Sintrede materialer baseret på kobber bruges oftest til smøremediet. Ikke-metalliske faste komponenter indføres i sammensætningen for at forbedre friktionsegenskaberne.

Forbedre egenskaber

For det første kræver forbedring slidstyrke, hvilket friktionsmaterialer har. Den økonomiske og operationelle gennemførlighed af de præsenterede komponenter afhænger af dette. I dette tilfælde udvikler teknologer måder at eliminere overdreven opvarmning på gnidningsoverflader. For at gøre dette forbedrer de egenskaberne af selve friktionsmaterialet, designet af enheden og regulerer også driftsbetingelserne.

Når materialer bruges under tørre friktionsforhold, lægges der særlig vægt på deres varmebestandighed og oxidationsmodstand. Sådanne stoffer er mindre modtagelige for slid. Men for smurte systemer er varmemodstand ikke så vigtig. Derfor er der mere opmærksomhed på deres styrke.

Teknologer er også opmærksomme på deres oxidationsgrad, når de forbedrer kvaliteten af friktionsmaterialer. Jo mindre den er, jo mere holdbare er komponenterne i mekanismerne. En anden retning er at reducere materialets porøsitet.

Moderneproduktion bør forbedre de yderligere materialer, der anvendes i fremstillingsprocessen af forskellige bevægelige transmissionsanordninger. Dette vil opfylde de voksende forbruger- og ydeevnekrav til friktionsmaterialer.

Anbefalede: