Сплавы на медной основе имеют широкое применение в машиностроении в качестве подшипникового материала. Многие из этих сплавов обладают хорошими эксплуатационными свойствами, обусловленными комплексом показателей, составляющих понятие об антифрикционности материалов.
В ряде узлов горных машин, в частности в колонковых сверлах и сбоечно-буровых машинах, бронзовые втулки и гайки работают в условиях недостаточности смазки при сильном засорении ее абразивными частицами.
Имеющийся опыт показывает, что при наличии в смазке механических примесей антифрикционные свойства подшипников сущёственно изменяются в основном в худшую сторону: резко
увеличивается теплообразование в зоне трения, повышается износ, трущихся деталей и пр. Эти изменения в целом могут быть столь значительными, что применение бронзы в таких условиях трения может оказаться неоправданным.
Испытания бронзы при наличии абразива в смазке были проведены в лабораторных условиях на машине типа Амслера при сопряжении образцов по схеме ролик—колодка.
Нагрузка на образцы в основной серии опытов составляла 25 кГ. При принятых размерах образцов номинальные удельные давления составляли 12,5 кГ/см2; линейная скорость — 0,42 м/сек.
Смазка осуществлялась погружением ролика в ванну с маслом автол б, содержащим 7,7% (по весу) песка с исходными размерами частиц в поперечнике 0,1—0,2 мм (микротвердость около 1000 кГ/мм2).
Перед каждым испытанием образцы прирабатывались, что позволило исключить возможность влияния на износ шероховатости поверхности и других факторов, обусловливающих повышенный первичный износ образцов.
Износ определяли по потере в весе; каждый опыт длился 5 час, при этом путь трения составлял 7500 м. При помощи маятникового динамометра регистрировался момент трения, по которому в дальнейшем вычислялся коэффициент трения.
Образцы-колодки были изготовлены из бронзы АЖ-9-4 и цементированной стали 20Х; ролики — из стали 45.
При испытании сопряжения сталь-—бронза на чистой смазке суммарный износ образцов за 5 час испытаний составил всего, 2,4 мг. После введения в смазку абразива износ увеличился в 65 раз и составил в среднем, по данным нескольких опытов, 157,5 мг.
В этих же условиях, т. е. при смазке загрязненным маслом, износ стальных образцов при твердости цементированной колодки 640 кГ/мм2 составил всего 9,2 мг, но при снижении твердости до 415 кГ/мм2 резко увеличился (до 95,2 мг).
Результаты испытаний в принятых условиях показали, что замена бронзы сталью с высокой твердостью приводит к многократному снижению износа обоих трущихся тел.
При увеличении удельных давлений (до 50 кГ-/см2) преимущество стальных колодок перед бронзовыми сохраняется, но в количественном отношении резко снижается (с 17 до 3 раз).
Полученные результаты могут быть объяснены следующим образом. При наличии в смазке механических примесей антифрикционные свойства бронзы полностью не реализуются. Вместе с тем, будучи относительно мягким материалом, бронза быстро изнашивается и вызывает (вследствие шаржирования) ускоренный износ стального ролика. В условиях активного абразивного воздействия от материала скорее необходимо требовать высокую износостойкость, чем антифрикционность. По этой причине цементированные стальные образцы с высокой твердостью дали лучшие показатели износостойкости, чем образцы бронзы (при одинаковых значениях коэффициентов трения).
Одним из наиболее существенных недостатков твердых подшипниковых материалов является плохая их прирабатываемость к валу. В рассматриваемом случае это не имеет решающего значения, так как при наличии в смазке абразива процесс приработки значительно ускоряется.
Таким образом, если не имеется возможности изменить условия трения бронзовых деталей (т. е. устранить абразивные частицы из смазки или существенно уменьшить их количество), в ряде узлов бронза может быть заменена сталью или чугуном с относительно высокой твердостью. Хотя описанные опыты проводились на образцах цементированной стали, решающим фактором необходимо признать твердость материала, а не его химический состав.
Границы применимости сделанных выводов не могут быть четко определены только на основании приведенных данных. Указанная замена может быть рекомендована в первую очередь для узлов с небольшими удельными давлениями и скоростями скольжения (подобных принятым в наших опытах).
Сделанные выводы подтверждаются результатами исследования износа винтовой передачи колонковых электросверл, выполненного в Новочеркасском политехническом институте М. М. Савиным.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Об износостойкости бронзовых подшипников при абразивном изнашивании"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы