Mekanik cihazlar genellikle insan faaliyetlerinde kullanılır. Herhangi bir mekanizmadaki hareketli parçaların güvenilirliği, sürtünme ve deformasyonu az altarak sağlanır. Bunun için antifriksiyon adı verilen özel malzemeler kullanılır. Ana amaçları, mekanizmaların hareketli yüzeylerinin kaymasını kolaylaştırarak sürtünme katsayısını az altmaktır. Bu makale, bu amaçlar için kullanılan çeşitli malzemelerin sürtünme önleyici özelliklerini tartışacaktır.
Sürtünme türleri
Sürtünme, birbiriyle temas halinde olan cisimler hareket ettiğinde meydana gelir. İki ana tür vardır:
- Kuru - katıların yüzeyleri doğrudan temas halindedir. Kayış ve sürtünme tahriklerinde görülür.
- Sıvı - mekanizmaların parçaları ve gövdeler arasında bir sıvı yağ tabakası olduğunda temas etmez. Baskı yataklarında, yataklarda bulunur.
Ayrıca ayırt etara sürtünme türleri: yarı kuru ve yarı sıvı.
Cisimlerin hareketiyle ilgili olarak, aşağıdaki sürtünme türleri not edilir:
- dinlenme - vücutların göreceli geri kalanı;
- slip - mekanizmaların göreli hareketi ile kendini gösterir;
- yuvarlanma - cisimleri yuvarlarken dış sürtünme.
Sürtünmenin türüne bağlı olarak, cisimlerin yüzeyleri için belirli sürtünme önleyici özelliklere sahip bir malzeme seçilir.
Sürtünmeyi az altmak için kullanılan malzeme türleri
Düşük bir sürtünme katsayısı sağlayan tüm sürtünme önleyici malzemeler aşağıdakilere ayrılır:
- Metal - bakır (babbitler) içeren üç metal alaşımları kullanılır. Sıvı sürtünme modunda çalışmak üzere tasarlanmıştır.
- Toz - grafit ve sülfür ilaveli demir ve bakır bazlı. Kaymalı yataklarda kullanılır.
- Kendinden yağlamalı sinterlenmiş - imalat için çeşitli demir, grafit, bakır ve bronz kombinasyonlarının malzemeleri kullanılır. Düşük hızlarda ve şok yüklerin olmadığı durumlarda kaymalı yatak üretimi için kullanılırlar. İyi sürtünme önleme özellikleri, yağlamanın zor olduğu yerlere kurulmalarını sağlar.
- Katı yağlama bileşenleriyle - parçaların yüzeyinde ince bir tabaka olarak klorürler, metal oksitler, florürler, plastiklerden oluşan katı yağlayıcı parçacıkları uygulanır. Ürünler daha yüksek kayma hızlarında çalışır.
- Metalik olmayan - yapılmışplastikler: termoplastik ve termoset. Pervane yatakları, haddehaneler için kullanılır.
- Metal-polimer - heterojen bileşenlerden oluşur. Matris, dağınık ve katmanlı olarak ayrılırlar. Kaymalı yatak, dişli ve zincir dişlisi üretiminde kullanılır.
- Mineraller - doğal (akik) ve yapay (korindon) kullanın. Takometreler, saatler, jiroskoplar için aşınmaya dayanıklı küçük rulmanlar yaparlar.
Her malzeme, sürtünme önleyici özelliklerine göre parçalar üretmek için uygulamasını bulur.
Düşük sürtünmeli alaşımlar
Bu tür alaşımlardan sürtünmeli yatak kovanları yapılır, bu nedenle şunlara sahip olmalıdırlar:
- Genellikle sertleştirilmiş çelik olan şaft malzemesine kıyasla düşük sürtünme katsayısı.
- İyi ısı iletkenliği.
- Korozyon direnci.
- Küçük sertlik.
- Yağın tutulmasını sağlayan özellik.
Listelenen özellikleri karşılamak için, alaşımın yapısı, tabanın yumuşaklığını ve sünekliğini artıran, sürtünme önleyici özelliklere sahip metalleri içermelidir. Ve zaten kimyasal bileşiklerden oluşan katı parçacıklarla serpiştirilmiş durumda. Bu durumda, şaft hızla yatağa girer, üzerinde katı parçacıklardan gresle doldurulmuş ve aşınma ürünlerinin çıkarıldığı küçük oluklar belirir. Kalay, kurşun, bakır, kadmiyum, bizmut esaslı,ve inklüzyonlar antimon ve bakır alaşımlarından yapılmıştır.
Sürtünme birimlerinde bronz alaşımların kullanımı
Bronz, kalay, alüminyum, silikon, kurşun, berilyum ve diğer birçok katkı maddesini içerebilen çeşitli metallere sahip bir bakır alaşımıdır. Bileşiminde yer alan bir veya başka bir elementin yüzdesine bağlı olarak bronz, kalay, alüminyum, kurşun olarak adlandırılır. Bronzlar, artan sürtünme ile kullanılan ürünlerin imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. En iyi bronzlar, kalay bazında yapılan sürtünme önleyici özellikler olarak kabul edilir.
Kalay-fosfor, önemli yük altında ve yüksek hızda çalışan, rulman yataklarının yapıldığı özellikle kendilerini iyi göstermiştir. Tek dezavantajı yüksek maliyetleridir, bu nedenle alüminyum ve kurşun bronzları ile değiştiriliyorlar. Agresif bir ortamda çalışırken, yatak burçları için genellikle alüminyum bronz kullanılır. Sürtünmeye karşı dirence ek olarak, iyi bir korozyon direncine sahiptirler. Kurşun, düşük bir sürtünme katsayısı sağlar. Bu malzemeler, yüksek basınç ve yüksek hızda çalışma için yatak kovanları yapmak için kullanılır.
Sürtünme önleyici alaşımlar: bileşim ve özellikler
Endüstride, mekanizmaların sürtünme parçalarının imalatı için, küçük bir sürtünme katsayısı ile çeşitli alaşımlar kullanılır:
- Pirinç, ana bileşenleri bakır ve çinko olan bir alaşımdır. Formdaki bileşenleri içerebiliralüminyum, kalay, kurşun, manganez ve diğer elementler. Mukavemet ve düşük sürtünme katsayısı açısından bronzdan daha düşüktür ve düşük hızlarda çalışan kaymalı yatakların imalatında kullanılır.
- Babbit, farklı bileşim ve fiziksel özelliklere sahip, ancak tek bir yumuşak bazdan oluşan karmaşık alaşımlardır: sert alkali metal alaşımları, bakır veya antimon ilaveleri ile kalay veya kurşun. Yumuşak taban sayesinde, yataklar mile iyi oturur ve sert katkı maddeleri aşınma direncini artırır. Babitt'in yüksek sürtünme önleyici nitelikleri, ancak bronz ve dökme demirden daha düşük mukavemeti, bunları yalnızca ürünlerin yüzeyine ince bir tabaka uygulamak için kullanmayı mümkün kılar.
Yağların özellikleri
Sürtünen parçaların güvenilirliğini ve verimliliğini garanti etmek için, kayma sürtünmesini az altan yağlama yağları kullanılır. Hepsi şuna göre sınıflandırılır:
- köken;
- makbuz yöntemi;
- atanmış.
Yağlama yağları aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
- Temas halindeki parçalar arasındaki sürtünmeyi az altın;
- aşınmayı az altın ve sürtünmeyi önleyin;
- sürtünen parçalardan ısı dağılımı sağlar;
- korozyona karşı koruyun.
Yağların sürtünme önleyici özellikleri, sürtünme için enerji miktarını az altma yeteneklerinde yatmaktadır. Viskozite, bu özelliklerin ana göstergesidir ve karbon ve fraksiyonel bileşim tarafından belirlenir. Yağların kalitesini artırmak için çeşitligücü artırmak, ünitenin çalışmasını uzatmak, yükleri az altmak için sürtünme önleyici katkı maddeleri. Yağlayıcı bileşiminin değiştirilme zamanlamasını artırarak yağların özelliklerini geliştirirler. Sürtünme önleyici katkı maddeleri, parçaların etkileşimi sırasında koruyucu bir tabaka oluşturulmasına katkıda bulunur, yüzeylerini düzleştirir ve sürtünmeyi yumuşatır. Yağlı, dayanıklı bir film oluşturarak parçalardaki aşınmayı az altırlar.
Epoksi polimerlerin sürtünme önleyici özellikleri
Epoksi polimerler, kendilerine çeşitli organik maddeler eklendiğinde sertleşen viskoz sıvılardır. Yüksek mekanik dayanıma sahiptirler ve beton, metal, cam ve ahşabı yapıştırmak için kullanılırlar. Bu özelliklerinden dolayı metal-polimer parçaların üretiminde, burç, makara, dişli, yatak ve kaplin üretiminde kullanılırlar.
Dolgu maddeleri, epoksi polimer ürünlere yüksek sürtünme önleyici özellikler verir. Suyla ıslatma kullanılıyorsa parçalar yağlamadan çalışabilir. Kaplamalar hava koşullarına ve kimyasallara dayanıklıdır.
Metalik olmayan sürtünme önleyici malzemeler
Kaymalı yataklar için genellikle iki tür plastik kullanılır:
- Termoset - Bunlar, haddehaneler, pervaneler ve hidrolik makineler için rulman üretmek için kullanılan textolite içerir. Parçalar ağır hizmet tipidir, suyla yağlanır ve soğutulur.
- Termoplastik - poliamidler yaygın olarak kullanılır: floroplastik, naylon, anid. Faydaları yüksektirmalzemelerin sürtünme önleyici özellikleri, korozyon direnci ve yüksek yükler ve kayma hızları altında iyi aşınma direnci.
Parçalar arasındaki sürtünmeyi az altmak için, yüzeyde kullanıldığında sıvı kristal bir yapı oluşturan katı yağlayıcılar şeklinde çeşitli dolgu maddeleri eklenir. Floroplastın çok düşük bir sürtünme katsayısına sahip olduğunu belirtmekte fayda var, ancak yük altında zayıf ısı dağılımı ve akışkanlık bir dezavantaj olarak kabul edilir, bu nedenle diğer malzemelerle birlikte kullanılır.
Sonuç
Sürtünme önleyici malzemeler, aşındığında kolayca değiştirilebilen gömleklerin ve yatakların üretimi için uygundur. Ürüne ait hammaddenin daha yüksek bir sürtünme katsayısına sahip olması gerekir, yani parçalar temas ettiğinde mekanizmanın değiştirilmesi zor kısmı hasarsız kalır. Bu, yalnızca değerli parçanın malzemesi analoga göre mükemmel sürtünme önleyici özelliklere sahip olduğunda gerçekleşir.
