ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подшипники из "Промышленные полимерные композиционные материалы " Одним из наиболее распространенных примеров применения полимерных композиционных материалов в узлах трения является их использование в качестве материала для подшипников. [c.385] Практически в любых подшипниках в определенный момент может происходить скольжение и трение, например при запуске машины, при ее остановке, в результате перегрузки или нестабильности в работе. Поэтому основным требованием к подшипникам является их способность претерпевать скольжение без значительных повреждений. Некоторые подшипники по экономическим соображениям, условиям работы, из-за своих размеров, или других конструкторских ограничений должны работать с небольшим количеством смазки или вообще без неё. В этих условиях очень важна совместимость материалов опоры и поверхности, по которой она скользит, так называемой сопряженной поверхности. В противном случае может произойти перегрев, быстрый износ или схватывание подшипника. [c.386] Установлено, что большинство полимеров обладают хорошей совместимостью с металлами, используемыми обычно в качестве сопряженных поверхностей в подшипниках. Под хорошей совместимостью понимается способность полимеров к трению по металлу под нагрузкой с небольшим износом, умеренным трением, без значительных поверхностных разрушений, вызванных локальной адгезией или сваркой двух поверхностей. Другими важными характеристиками полимерных материалов, используемых в подшипниках, является их низкая стоимость, мягкость по отношению к внедрению посторонних материалов, малый износ подложки, коррозионная стойкость, одинаковые статические и динамические коэффициенты трения, обуславливающие малые эффекты залипа-ния, биения подшипников при работе, а такнсе малое трение при высоких нагрузках и небольших скоростях скольжения. [c.386] Основные недостатки полимеров при использовании их в подшипниках обусловлены низкими физико-механическими показателями. Для них характерны низкий предел текучести и плохое сопротивление ползучести, низкая тепло- и термостойкость, пло- ая стабильность размеров, набухание при контакте с жидкостями, плохая теплопроводность и высокое термическое расширение по сравнению с металлами, используемыми в подшипниках. В свя- т с этим, ненаполненные полимеры в общем случае используются лишь тогда, когда нагрузки и скорости скольжения невелики. [c.386] Эксплуатационные качества подшипников улучшаются при армировании и наполнении полимеров и при использовании отверждающихся полимерных материалов. [c.387] Детальное описание процесса износа, а также поведение полимерных композиционных материалов при трении даны в гл. 5. [c.387] Подшипники из полимерных композиционных материалов находят очень широкое применение. [c.387] Наполненные термопласты успешно вытесняют такой традиционный для подшипников материал, как бронза, особенно при трении качения, высоких нагрузках при малых скоростях и при контакте с загрязнениями, содержащими воду. У подшипников на основе наполненных термопластов меньше скорость износа, более тихий ход, они гораздо дешевле и, кроме того, при их эксплуатации нет необходимости смазки. [c.387] Втулки из найлона 66, наполненного дисульфидом молибдена, показали хорошие результаты при использовании их в высо-конагруженных узлах, например на тяжелых грузовиках в местах крепления рессор. Они работали под действием очень высоких нагрузок и испытывали очень небольшие перемещения, подвергались коррозионному и абразивному износу под действием воды, солей и песка, попадающих на них с дороги. Было установлено, что срок их службы по сравнению с эксплуатацией бронзовых подшипников увеличился в 2—3 раза. [c.387] Достоинствами подшипников из найлона 66, наполненного дисульфидом молибдена, являются также низкая стоимость и малый-вес (300 Н против 2000 Н), что делает их еще более ценными для использования при высоких нагрузках и малых скоростях скольжения. Так, большой опорный подшипник разливочнога ковша сейчас изготовляют из полимерного композиционного материала, а не из металла. Разливочные ковши транспортируют расплавленный металл весом до 600 т от одной печи к другой, и при разливке ковш вращается в опорном подшипнике. [c.387] Этот же материал был выбран для подшипников гидравлического насоса с рабочим давлением 34,5 МН/м2, в которых требовался минимальный износ и небольшое трение. Смазкой служила водно-масляная смесь. [c.388] Проблема смазки фосфоро-бронзовых втулок, часто приводившая к авариям, была решена заменой этих втулок на подшипники с полимерным покрытием, не требуюшие особых забот при эксплуатации. При этом также использовался сополимер полиформальдегида, нанесенный на стальную подложку. Втулка устанавливалась в подшипнике блока под основной трос копра, работающего на глубине до 48 м под землей. В связи с труднодоступным расположением подшипника повторная смазка не допускается. Грузоподъемность копра составляет 80 т. При этом давление в подшипнике достигает 56 МН/м . [c.388] Примером использования покрытия из ПТФЭ и свинцового покрытия (материал Гласье ДИ ) является шестеренчатый насос, в котором перекачиваемая жидкость выполняет также роль смазки. Такой насос способен перекачивать самые различные материалы, начиная от инсектицидов, распыляемых на поля, до смол для изготовления отливок и жидкостей, обладающих плохими смазывающими свойствами, часто содержащими абразивный материал. Насос делает 25 об/с, перекачивая 2700 л/ч жидкости под давлением 2 МН/м2. Подшипниками служат втулки диаметром 16 мм. [c.389] Основными требованиями к подшипникам для канцелярского оборудования являются простота эксплуатации, низкое трение, компактность и бесшумность работы. Так, в ротационных офсетных копировальных и печатающих машинах установлены подшипники из стальной основы с нанесенным покрытием из ПТФЭ и втулок со свинцовым покрытием, обладающих указанными свойствами. [c.389] ПТФЭ имеет ряд исключительных свойств, важнейшими из которых являются низкий коэффициент трения и отсутствие зали-пания и проскальзывания при работе под действием высоких нагрузок при низких частотах вращения (табл. 10.2). [c.389] При давлении 10 МН/м2 и частотах вращения около 1 мкм/с коэффициент трения равен 0,02 и меньше. При более высоких частотах и умеренных давлениях коэффициент трения может возрастать в 10 раз и более. [c.389] Ненаполненный ПТФЭ обладает сравнительно низкой прочностью и высокой ползучестью, поэтому его обычно используют в сочетании с наполнителями или наносят на жесткую подложку тонкими слоями. [c.389] Сравнительно небольшое количество ПТФЭ заметно уменьшает коэффициент трения этих материалов. Для обеспечения максимального сопротивления износу при сухом трении следует вводить от 15 до 20% (масс.) ПТФЭ, однако такое его количество может ухудшить механические свойства основного материала. [c.392] Вернуться к основной статье