Самосмазывающиеся подшипники скольжения из медного сплава: типы, выбор и конструкция

Большинство подшипников скольжения не выходят из строя из-за слишком высокой нагрузки. Они выходят из строя потому, что перестала поступать смазка. Пропущенный интервал смазки, забитая магистраль, машина, которая простояла полгода, а потом завелась под полной нагрузкой: обычно с этого и начинаются зачеты. Самосмазывающийся подшипник скольжения из медного сплава устраняет эту единственную точку отказа, перенося смазку внутрь самого подшипника, где никто не должен о ней помнить.

Мы — литейно-механический цех медных сплавов, поэтому каждый рабочий день перед нами стоит вопрос: какой сплав, какая твёрдая смазка, какая геометрия, для каких условий работы. В этой статье рассказывается, что это за подшипники, как ведет себя вставка, как подобрать материал в зависимости от нагрузки и где они живут.

Что на самом деле представляет собой самосмазывающийся подшипник скольжения из медного сплава

A Самосмазывающийся подшипник скольжения из медного сплава представляет собой подшипник скольжения с двумя рабочими местами, встроенными в одну часть. Медный сплав, будь то оловянная бронза, алюминиевая бронза или латунь, выдерживает нагрузку, поглощает удары и отводит тепло от скользящей поверхности. Твердая смазка, удерживаемая в карманах или распределенная по матрице, сохраняет между подшипником и валом пленку с низким коэффициентом трения. Ничего не надо перекачивать, доливать или запоминать.

Почему первые ходы имеют наибольшее значение

Подшипники с масляной смазкой зависят от гидродинамической пленки, которая образуется только тогда, когда вал вращается достаточно быстро, чтобы затянуть масло в клин. Ниже этой скорости поверхности вступают в контакт. В реальном оборудовании это происходит гораздо чаще, чем предполагает учебник: при каждом запуске, каждом выключении, каждом медленном ходе индексации, каждом реверсивном движении и каждом длительном периоде простоя, за которым следует внезапная полная нагрузка. Самосмазывающиеся подшипники скольжения из медного сплава созданы именно для таких моментов. Графит или ПТФЭ переносится на встречную поверхность в течение первых нескольких оборотов и удерживает трение и температуру в определенных пределах до тех пор, пока не вступят в силу нормальные условия эксплуатации.

Формы, которые встречаются на реальных рисунках

• Цилиндрические втулки и втулки, гладкие или с канавками, от насосов небольших размеров до мельниц очень больших размеров.
• Фланцевые втулки и упорные шайбы, где осевое расположение имеет такое же значение, как и радиальная опора.
• Износостойкие пластины, пластины скольжения и L-образные или изогнутые ползуны для линейного перемещения.
• Сферические подшипники и втулки с шариковым седлом, допускающие перекос вала.
• Восьмиугольные втулки, кольца, гайки и другие нестандартные профили, обработанные по чертежу.

Латунные втулки с графитовым покрытием — «рабочая лошадка» этого семейства. Они подходят для общего машиностроения и прощают случаи, когда посадка немного тугая, вал не идеален или история смазки неизвестна.

Самосмазывающаяся латунная втулка с графитовым покрытием Однофланцевый самосмазывающийся подшипник (с графитовой прокладкой) представляет собой высокопроизводительную твердую самосмазывающуюся латунную втулку. Изготовлен из высокопрочного медно-цинкового сплава... Просмотреть продукт →

Твердые смазочные материалы: что каждый из них может и чего не может делать

Инкрустация не из одного материала. Графит, ПТФЭ, графен и дисульфид молибдена ведут себя совершенно по-разному, и выбор неправильного подшипника для жаркой, влажной или пыльной среды является одной из наиболее распространенных причин, по которым правильное решение о подшипнике оказывается неверным.

Полезное эмпирическое правило: графит для тепла и нагрузки, ПТФЭ для низкого трения и химического воздействия, графен, когда требуется качество поверхности и термическая нагрузка, и дисульфид молибдена, когда окружающий воздух сухой или атмосфера контролируется.

Многие проекты в конечном итоге комбинируют варианты, а не выбирают один. Например, латунная втулка с закладкой из ПТФЭ с одним фланцем может выдерживать радиальную нагрузку и осевое плечо в одной детали, что экономит время сборки и упрощает конструкцию корпуса.

ПТФЭ-Embedded Self-Lubricating Brass Bushing with Single Flange Высокая прочность на разрыв: прочность на разрыв этого продукта достигает 750 Н/мм², что обеспечивает превосходную механическую прочность и стабильность даже в условиях высоких нагрузок. Просмотреть продукт →

Если нагрузка циклическая и тяжелая, карманы для смазки также можно сочетать с заправкой небольшого количества смазки в качестве меры ремней и распорок. Твердая смазка затем покрывает запуск, остановку и любой период, когда смазка отодвинута в сторону, в то время как смазка выполняет установившуюся работу.

Выбор медного сплава для смазки

Матрица – это не просто носитель для вкладки. Он определяет несущую способность, теплопроводность, коррозионное поведение и то, насколько легко детали можно придать форму, необходимую вашему чертежу.

Для больших диаметров или тонких радиальных стенок практическим решением часто является биметаллическая конструкция. Стальная основа воспринимает окружные напряжения, а бронзовый слой обеспечивает беговую поверхность, поэтому тонкостенная деталь все равно может выдерживать серьезные нагрузки.

Биметаллический самосмазывающийся сферический подшипник Этот биметаллический самосмазывающийся сферический подшипник разработан для обеспечения высокой производительности и долговечности, благодаря уникальному сочетанию материалов и передовым технологиям производства. Просмотреть продукт →

Биметаллические самосмазывающиеся сферические подшипники развивают эту идею еще на шаг вперед, добавляя сферическое седло. Подшипник компенсирует некоторую степень смещения и отклонения вала, которую жесткая цилиндрическая втулка просто перенесет в краевую нагрузку, которая является распространенной причиной преждевременного износа длинных валов и сварных рам.

Практический контрольный список выбора

Когда клиент присылает чертеж, вопросы, приведенные ниже, обычно определяют материал и инкрустацию в течение нескольких минут разговора.

1. Нагрузка: общая сила и расчетное давление, то есть нагрузка, деленная на диаметр отверстия и длину подшипника.
2. Скорость: постоянная и максимальная скорость скольжения в метрах в секунду, включая колебательное или индексационное движение.
3. Давление и скорость вместе: совокупная цифра — это то, что ограничивает большинство материалов, работающих всухую, а не какая-либо из этих величин в отдельности.
4. Температура: постоянная и пиковая, включая любое тепло, выделяемое корпусом в результате самого процесса.
5. Окружающая среда: пыль, вода, пар, морская вода, химикаты, смыв или контролируемая атмосфера.
6. Контрлицо: материал вала, твердость и обработка поверхности, поскольку шлифованный и закаленный вал гораздо лучше воспринимает мягкую вставку, чем шероховатую и мягкую.
7. Посадка и фиксация: посадка по отверстию, посадка на валу и то, как подшипник удерживается в осевом направлении после запрессовки.
8. Рабочий цикл: частые остановки, движение задним ходом или длительные периоды простоя – все это подталкивает к выбору твердой смазки.

Если ответы приходят как медленные, горячие, пыльные и труднодоступные, отправной точкой обычно является бронзовая втулка с графитовым покрытием. Если они вернутся такими же быстрыми, чистыми и с небольшой нагрузкой, то тонкая латунная втулка с футеровкой из ПТФЭ будет дешевле, тоньше и вполне достаточной. Если они снова станут очень большими, тяжело нагруженными и малогабаритными, биметаллическая конструкция заслужит свое место.

Где эти подшипники зарабатывают себе на жизнь

У отраслей промышленности, которые мы снабжаем, есть одна общая черта: их подшипники расположены внутри конструкций, до них неудобно добираться, а остановка установки обходится дорого.

• Металлургическое оборудование, где тепло, окалина и тяжелые нагрузки при прокатке нарушают работу соединений с обычной смазкой.
• Морское оборудование, где соленая вода и ограниченный доступ делают ценными устойчивость к коррозии и работу, не требующую технического обслуживания.
• Горнодобывающая и перерабатывающая промышленность, где пыль и ударные нагрузки являются нормальными условиями эксплуатации.
• Машины для литья под давлением, где большое значение имеют тепло, излучаемое матрицей, а также точность переключения и движения выталкивания.
• Нефтяное и буровое оборудование, соединения которого работают в труднодоступных местах и в непредсказуемой погоде.
• Строительное, упаковочное и сельскохозяйственное оборудование, где машины просто должны продолжать работать.

Тяжелая техника это хорошая иллюстрация. В кранах, экскаваторах, прессах и передаточном оборудовании используются большие втулки и направляющие пластины, зарытые внутри конструкции, и никто не проверяет их еженедельно. Самосмазывающаяся деталь из медного сплава обеспечивает работоспособность этих соединений между плановыми остановками, и производственные возможности здесь имеют такое же значение, как и выбор материала, поскольку изношенная втулка длиной полтора метра — это не та деталь, которую кто-то захочет ждать три месяца.

Медицинское и упаковочное оборудование – это другой конец шкалы. Там подшипник небольшой, ход тихий и требование обычно чистоты, а не нагрузки. Вкладка из ПТФЭ, не требующая масляной пленки, часто является решающим фактором, когда загрязнение недопустимо.

От расплава до готового отверстия

Поскольку мы плавим и отливаем наши собственные медные сплавы, а не покупаем заготовки, матрица не ограничивается тем, что есть на складе дистрибьютора. Такая гибкость помогает, когда чертеж требует класса, выходящего за рамки общего каталога.

• Плавка и центробежное или статическое литье медного сплава с анализом материала по партии.
• Обработка отверстий, фланцев, пазов и нестандартных профилей на оборудовании ЧПУ.
• Твердые смазочные карманы, вставка вставок и обработка рабочей поверхности
• Проверка размеров в цехе с контролируемой температурой перед отправкой

Диапазон размеров стоит указать прямо, потому что он решает, кто на самом деле может предложить работу. Медные втулки могут быть изготовлены примерно до полутора-двух метров в диаметре, а медные скользящие пластины - до четырех метров в длину, четырехсот миллиметров в ширину и ста миллиметров в толщину, при этом годовой объем производства медного материала составляет около двух тысяч трехсот тонн. Нестандартные формы, в том числе ползунки, гайки, червячные колеса и кольца, являются частью той же повседневной работы.

Привычки при установке и обслуживании, которые экономят подшипники

Даже удачно выбранный подшипник может быть испорчен за первые десять минут примерки, поэтому стоит повторить несколько привычек.

• Нажмите на квадрат подшипника, используя отвертку, контактирующую со всей поверхностью, и никогда не ударяйте молотком непосредственно по стороне вкладыша.
• Поддерживайте твердую смазку в чистоте: песчинка, запрессованная в графитовую пробку, превращается в абразивный притир.
• Проверьте отверстие после установки, поскольку посадка в корпус может на измеримую величину закрыть отверстие на тонкостенных втулках.
• Перед сборкой проверьте качество обработки и твердость вала и следите за тем, чтобы на валу не было заусенцев, краски и ржавчины.
• Повторно проверьте зазор после первого термического цикла на оборудовании, которое перегревается, и отрегулируйте его, а не дожидайтесь шума.

Если вы хотите углубиться перед выбором, наш Руководство по типам, выбору и применению самосмазывающихся подшипников скольжения из медного сплава Более подробно описаны семейства материалов, варианты вставок и рекомендации по применению.

Самосмазывающиеся подшипники скольжения из медного сплава не являются универсальным решением, и мы не будем представлять их как таковой. Они являются правильным ответом, когда соединение медленное, тяжелое, горячее, грязное или просто слишком труднодоступное с помощью шприца для смазки, и когда стоимость незапланированной остановки намного превышает стоимость детали. Там, где полностью гидродинамический подшипник с масляной смазкой можно обслуживать правильно и дешево, это остается разумным выбором.

Следующий практический шаг невелик: отправьте нам чертеж вместе с нагрузкой, скоростью скольжения, рабочей температурой и описанием окружающей среды. Из этих нескольких цифр мы обычно можем предложить сплав, смазку и геометрию, которая выдержит испытание временем, и указать детали в том же разговоре.