Moderna proizvodna oprema ima prilično složen dizajn. Mehanizmi trenja prenose kretanje pomoću sile trenja. To mogu biti spojke, stezaljke, posipači i kočnice.
Kako bi oprema bila izdržljiva, radi bezzastoja, postavljaju se posebni zahtjevi za njegove materijale. Oni neprestano rastu. Uostalom, tehnologija i oprema se stalno poboljšavaju. Povećavaju se njihovi kapaciteti, radne brzine i opterećenja. Stoga se u procesu njihovog funkcioniranja koriste različiti frikcioni materijali. Pouzdanost i trajnost opreme ovise o njihovoj kvaliteti. U nekim slučajevima o tim elementima sustava ovisi sigurnost i život ljudi.
Opće karakteristike
Frikcioni materijali su sastavni dijelovičvorovi i mehanizmi koji imaju sposobnost apsorbirati mehaničku energiju i raspršiti je u okoliš. Štoviše, svi strukturni elementi ne bi se trebali brzo istrošiti. Za to predstavljeni materijali imaju određena svojstva.
Koeficijent trenja frikcionih materijala morabiti stabilan i visok. Indeks otpornosti na habanje također je potreban kako bi se zadovoljili operativni zahtjevi. Takvi materijali imaju dobru toplinsku stabilnost i nisu podložni mehaničkom naprezanju.
Tako da tvar koja obavlja funkcije trenjane lijepi se za radne površine, obdaren je dovoljnim svojstvima prianjanja. Kombinacija ovih svojstava osigurava normalan rad opreme i sustava.
Svojstva materijala
Frikcioni materijali imaju određeni skup svojstava. Glavni su navedeni gore. To su kvalitete usluge. Oni određuju karakteristike izvedbe svake tvari.
Ali sve karakteristike izvedbe su uvjetovaneskup fizičkih, mehaničkih i termostatskih indikatora. Takvi se parametri mijenjaju tijekom rada materijala. Ali njihova granična vrijednost uzima se u obzir u procesu odabira frikcionog materijala.
Postoji podjela svojstava na statična,dinamična i iskusna izvedba. Prva skupina parametara uključuje granicu kompresije, čvrstoće, savijanja i napetosti. Također uključuje toplinski kapacitet, toplinsku vodljivost i linearno širenje materijala.
Pokazatelji određeni u dinamičkim uvjetima uključuju toplinsku stabilnost, otpornost na toplinu. U eksperimentalnom okruženju utvrđuju se koeficijent trenja, otpornost na habanje i stabilnost.
Vrste materijala
Frikcijski materijali kočionog sustava ispojke se najčešće izrađuju na bakrenoj ili željeznoj podlozi. Druga skupina tvari koristi se u uvjetima povećanog naprezanja, osobito kod suhog trenja. Bakreni materijali se koriste za srednja do laka opterećenja. Štoviše, prikladni su i za suho trenje i za korištenje tekućina za podmazivanje.
U suvremenim proizvodnim uvjetima široko se koriste materijali na bazi gume i smole. Mogu se koristiti i razna punila metalnih i nemetalnih komponenti.
Opseg primjene
Postoji klasifikacija frikcionih materijala uovisno o području njihove primjene. Prva velika skupina uključuje prijenosne uređaje. To su srednje i lagano opterećeni mehanizmi koji rade bez podmazivanja.
Nadalje, istaknuti su frikcioni materijali kočionog sustava, namijenjeni za srednje i teške mehanizme. Ovi sklopovi nisu podmazani.
Treća skupina uključuje tvari koje se koriste u spojkama srednje i jako opterećenih jedinica. Sadrže ulje.
Također, kočni materijali u kojima je prisutno tekuće mazivo izdvajaju se kao zasebna skupina. Glavni parametri mehanizama određuju izbor frikcionih materijala.
U spojki opterećenje djeluje na elemente sustava oko 1 s, a u kočnici - do 30 s. Ovaj pokazatelj određuje karakteristike materijala čvorova.
Metalni materijali
Kao što je gore spomenuto, glavni metalni materijali trenja sustava spojke, kočnice su željezo i bakar. Čelik i lijevano željezo danas su vrlo popularni.
Primjenjivi su u različitim mehanizmima.Na primjer, frikcioni materijali za kočne pločice koji sadrže lijevano željezo često se koriste u sustavima tračnica. Ne savija se, ali naglo gubi klizna svojstva na temperaturama od 400°C.
Nemetalni materijali
Frikcijski materijali za spojke ili kočnice također se izrađuju od nemetalnih tvari. Stvoreni su uglavnom na bazi azbesta (smola, guma djeluju kao vezivne komponente).
Koeficijent trenja ostaje dovoljno visok dotemperatura 220°C. Ako je vezivo smola, materijal je vrlo otporan na habanje. Ali njihov je koeficijent trenja nešto niži od ostalih sličnih materijala. Retinax je popularan plastični materijal na toj osnovi. Sadrži fenol-formaldehidnu smolu, azbest, barit i druge komponente. Ova tvar je prikladna za teške komponente i kočnice. Zadržava svoje kvalitete čak i kada se zagrije na 1000°C. Stoga je retinax primjenjiv čak i na kočione sustave zrakoplova.
Azbestni materijali nastaju stvaranjemistoimena tkanina. Impregnira se asfaltom, gumom ili bakelitom i komprimira na visokim temperaturama. Kratka azbestna vlakna također mogu formirati netkane mrlje. Dodaju im se sitne metalne strugotine. Ponekad se u njih umetne mjedena žica kako bi se povećala čvrstoća.
Sinterirani materijali
Postoji još jedna vrsta predstavljenihkomponente sustava. To su sinterirani frikcioni materijali kočionog sustava. Da se radi o sorti, bit će jasnije iz načina njihove izrade. Najčešće se izrađuju na čeličnoj podlozi. U procesu zavarivanja s njim se sinteriraju druge komponente koje čine sastav. Prethodno prešane praznine, koje se sastoje od mješavine praha, podvrgavaju se visokotemperaturnom zagrijavanju.
Takvi se materijali najčešće koriste ujako opterećene spojke i kočioni sustavi. Njihove visoke performanse tijekom rada određuju dvije skupine komponenti uključenih u sastav. Prvi materijali daju dobar koeficijent trenja i otpornosti na habanje, dok drugi osiguravaju stabilnost i dovoljnu razinu prianjanja.
Suhi frikcioni materijali na bazi čelika
Izbor materijala za različite sustaveprovodi se na temelju ekonomske i tehničke izvodljivosti njegove proizvodnje i rada. Prije nekoliko desetljeća bili su traženi materijali na bazi željeza kao što su FMK-8, MKV-50A, kao i SMK. Od FMK-11 kasnije su izrađeni frikcioni materijali za kočne pločice, koji su radili u jako opterećenim sustavima.
MKV-50A je noviji razvoj. Koristi se u proizvodnji obloga disk kočnica. Ima prednost u odnosu na FMK grupu u pogledu stabilnosti i otpornosti na habanje.
U suvremenoj proizvodnji rašireniji su materijali kao što je SMK. Imaju povećan sadržaj mangana. Također sadrži bor karbid i nitrid, molibden disulfid i silicij karbid.
Materijali na bazi bronce za suho trenje
U prijenosnim i kočionim sustavima raznihMaterijali na bazi kositrene bronce dobro su se dokazali. Oni troše mnogo manje željeznih ili čeličnih spojnih dijelova od frikcionih materijala na bazi željeza.
Koristi se predstavljena raznolikost materijalačak i u zrakoplovnoj industriji. Za posebne radne uvjete, kositar se može zamijeniti tvarima kao što su titan, silicij, vanadij, arsen. Time se sprječava nastanak intergranularne korozije.
Materijali od kositrene bronce su široko rasprostranjenikoristi se u automobilskoj industriji, kao iu proizvodnji poljoprivrednih strojeva. Mogu izdržati teška opterećenja. 5-10% kositra uključenog u slitinu osigurava povećanu čvrstoću. Olovo i grafit djeluju kao čvrsto mazivo, dok silicij dioksid ili silicij povećavaju koeficijent trenja.
Tekuće podmazivanje
Materijali koji se koriste u suhim sustavima imajuznačajan nedostatak. Podložni su brzom trošenju. Kada mast dospije u njih iz obližnjih jedinica, njihova učinkovitost se naglo smanjuje. Stoga su posljednjih godina sve rašireniji materijali namijenjeni radu u tekućem ulju.
Takva se oprema glatko uključuje i karakterizira je visoka razina otpornosti na habanje. Lako se hladi i lako se zatvara.
U inozemnoj praksi u posljednje vrijeme rasteobujam proizvodnje takvog proizvoda kao što je tarni lim za kočnice, spojke i druge mehanizme na bazi azbesta. Impregniran je smolom. Sastav uključuje oblikovane elemente s visokim sadržajem metalnih punila.
Za medij za podmazivanje najčešće se koriste sinterirani materijali na bazi bakra. Kako bi se povećale karakteristike trenja, u sastav se uvode nemetalne čvrste komponente.
Poboljšanje svojstava
Prije svega, potrebno je poboljšanjeotpornost na habanje koju imaju frikcioni materijali. O tome ovisi ekonomska i operativna izvedivost predstavljenih komponenti. U ovom slučaju, tehnolozi razvijaju načine za uklanjanje prekomjernog zagrijavanja na površinama koje se trljaju. Za to se poboljšavaju svojstva samog frikcionog materijala, dizajn uređaja, kao i reguliranje radnih uvjeta.
Ako se materijali koriste u suhim uvjetimatrenja, posebna se pozornost posvećuje njihovoj toplinskoj otpornosti i otpornosti na oksidaciju. Takve tvari su manje sklone abrazivnom trošenju. Ali za podmazane sustave otpornost na toplinu nije toliko važna. Stoga se više pažnje posvećuje njihovoj snazi.
Također tehnolozi s poboljšanjem kvalitetefrikcioni materijali obraćaju pažnju na njihov stupanj oksidacije. Što je manji, to su komponente mehanizama izdržljivije. Drugi smjer je smanjenje poroznosti materijala.
Moderna proizvodnja se mora unaprijeditidodatni materijali koji se koriste u proizvodnji raznih mobilnih, prijenosnih uređaja. To će zadovoljiti rastuće potrošačke i operativne zahtjeve za frikcione materijale.
