Підшипники ковзання: Слизька еволюція

1. різновиди
2. технології
3. перспективи

Наши партнеры ArtmMisto

Перші підшипники тертя ковзання, або, як прийнято їх називати, підшипники ковзання, з'явилися одночасно з колісницями, гончарними кругами і млинами. На цьому етапі вони були досить примітивними і представляли собою елементарне отвір, в яке вставлявся вал або вісь. Удосконалення цієї деталі спочатку полягала в поліпшенні властивостей мастила, яка закладалася в підшипники для зниження тертя. Спочатку це були рослинні масла, потім тваринні жири і т. Д. Після винаходу парової машини почали використовувати мінеральні масла.

Теорія тертя, на якій грунтується робота підшипників ковзання в сучасній техніці, починає свій відлік з праць Леонардо да Вінчі, який в XV столітті встановив, що опір тертя пропорційно навантаженню на поверхні, що труться і що у тел з шорсткою поверхнею опір тертю більше. Ці міркування вперше підтверджувалися розрахунками.

різновиди

Еволюція в кінцевому підсумку привела до створення кількох типів підшипників ковзання - гідродинамічних (труться розділяє шар мастила), які працюють в умовах сухого тертя (без змащення) і пористих (просочених мастилом).

У перших гідродинамічних підшипниках поверхнею тертя в корпусі служив баббит (сплав олова зі свинцем). Потім замість «бабітової» заливки стали використовувати змінні деталі - «вкладиші», які представляли собою сталеву вигнуту стрічку з нанесеним антифрикційним шаром (алюмінію, бронзи, олова або сплаву олова та свинцю). Для поділу труться в зазор між вкладишем і валом під тиском подається масло (в двигуні - з системи мастила). Утворений масляний клин розділяє тертьові поверхні, зменшуючи силу тертя і знос деталей.

У вузлах, що працюють з невеликим навантаженням, як підшипників тертя застосовуються так звані втулки. Виготовляються вони з міді або бронзи. Залежно від умов роботи їх можна розділити на дві групи: що не потребують мастилі і пористі, просочені нею. Розвиток полімерів дозволило значно поліпшити антифрикційні властивості підшипників даної групи. Так спочатку з'явилися металлополімерниє, а потім і полімерні втулки.

технології

В даний час найбільш перспективними вважають втулки з волокнами з вуглепластика в суміші з фторопластом або поліамідом. Вуглепластик виконує роль каркаса, а фторопласт - сухий мастила.

Металокераміка теж відступати не збирається. Використовують бронзографіт, пористе залізо, пористий железографіт, металлополітетрафторетілен, металлополіоксіметілен. Одним з основних переваг металокерамічних втулок і вкладишів є наявність в них пір, в яких накопичується мастило. Слід зауважити, що підшипники з металлополітетрафторетілена і металлополіоксіметілена можуть працювати і зовсім без змащення.

Довгий час вчені досліджують можливості нанесення на поверхні, що труться тонкого шару різних речовин, що виконують роль твердого змащення. Найчастіше застосовують дисульфід молібдену або ультрадисперсних порошок політетрафторетилену (фторопласту). Ці ж компоненти використовуються як добавки до моторного масла.

перспективи

Розвиток хімії полімерів дає автовиробникам дуже цікаві можливості. Вже існують підшипники, в конструкції яких металу немає взагалі. Їх внутрішнє робоче шар виконаний з вуглепластика, що містить дрібнодисперсний політетрафторетилен, а силова оболонка - з конструкційного склопластику. Крім високої зносостійкості, невеликій вартості, здатності знижувати шум і вібрації, такі вкладиші мають високу стійкість до дії агресивного середовища, води та нафтопродуктів. Розробляються і гідродинамічні підшипники, що працюють з маслом зниженою в'язкості. Це дозволить зменшити втрати потужності на прокачування масла по каналах і на в'язкісно тертя в тертьової парі.

Олександр Ландарь

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.