Echipamentele moderne de producție au un design destul de complex. Mecanismele de frecare transmit mișcarea folosind forța de frecare. Acestea pot fi ambreiaje, cleme, distribuitoare și frâne.
Pentru ca echipamentul să fie durabil, funcționează fărătimpi de nefuncționare, sunt prezentate cerințe speciale pentru materialele sale. Sunt în continuă creștere. La urma urmei, tehnologia și echipamentele sunt în mod constant îmbunătățite. Capacitățile, vitezele de funcționare și sarcinile lor sunt în creștere. Prin urmare, în procesul de funcționare a acestora, se folosesc diverse materiale de frecare. Fiabilitatea și durabilitatea echipamentului depind de calitatea acestora. În unele cazuri, siguranța și viața oamenilor depind de aceste elemente ale sistemului.
Caracteristici generale
Materialele de frecare sunt părți integrantenoduri și mecanisme care au capacitatea de a absorbi energia mecanică și de a o disipa în mediu. În plus, toate elementele structurale nu ar trebui să se uzeze rapid. Pentru aceasta, materialele prezentate au anumite proprietăți.
Coeficientul de frecare al materialelor de frecare trebuiefi stabil și înalt. Indicele de rezistență la uzură este, de asemenea, necesar pentru a satisface cerințele operaționale. Astfel de materiale au stabilitate termică bună și nu sunt supuse solicitărilor mecanice.
Deci o substanță care îndeplinește funcții de frecarenu se lipeste de suprafetele de lucru, este dotat cu proprietati suficiente de aderenta. Combinația acestor proprietăți asigură funcționarea normală a echipamentelor și sistemelor.
Proprietățile materialului
Materialele de frecare au un set specific de proprietăți. Cele principale au fost enumerate mai sus. Acestea sunt calități de serviciu. Ele determină caracteristicile de performanță ale fiecărei substanțe.
Dar toate caracteristicile de performanță sunt condiționate deun set de indicatori fizici, mecanici și termostatici. Astfel de parametri se modifică în timpul funcționării materialului. Dar valoarea lor limită este luată în considerare în procesul de alegere a unui material de frecare.
Există o împărțire a proprietăților în unele statice,performanță dinamică și experimentată. Primul grup de parametri include limita de compresie, rezistență, încovoiere și tensiune. Include, de asemenea, capacitatea termică, conductibilitatea termică și expansiunea liniară a materialului.
Indicatorii determinați în condiții dinamice includ stabilitatea termică, rezistența la căldură. Într-un cadru experimental, se stabilesc coeficientul de frecare, rezistența la uzură și stabilitatea.
Tipuri de materiale
Materiale de frecare ale sistemului de frânare șiambreiajele sunt realizate cel mai adesea pe o bază de cupru sau fier. Al doilea grup de substanțe este utilizat în condiții de stres crescut, în special cu frecare uscată. Materialele de cupru sunt folosite pentru sarcini medii până la ușoare. Mai mult, sunt potrivite atât pentru frecare uscată, cât și pentru utilizarea fluidelor lubrifiante.
În condițiile moderne de producție, materialele pe bază de cauciuc și rășină sunt utilizate pe scară largă. Se pot utiliza, de asemenea, diferite materiale de umplutură din componente metalice și nemetalice.
sfera de aplicare
Există o clasificare a materialelor de frecare înîn funcție de domeniul lor de aplicare. Primul grup mare include dispozitivele de transmisie. Acestea sunt mecanisme medii și ușor încărcate care funcționează fără lubrifiere.
În plus, sunt evidențiate materialele de frecare ale sistemului de frânare, destinate mecanismelor medii și grele. Aceste ansambluri nu sunt lubrifiate.
Al treilea grup include substanțele utilizate în ambreiajele unităților cu încărcare medie și puternică. Conțin ulei.
De asemenea, materialele de frână în care este prezent lubrifiant lichid se disting ca un grup separat. Parametrii principali ai mecanismelor determină alegerea materialelor de frecare.
În ambreiaj, sarcina acționează asupra elementelor sistemului timp de aproximativ 1 s, iar în frână - până la 30 s. Acest indicator determină caracteristicile materialelor nodurilor.
Materiale metalice
După cum sa menționat mai sus, principalele materiale metalice de frecare ale sistemului de ambreiaj, frânele sunt fierul și cuprul. Oțelul și fonta sunt foarte populare astăzi.
Ele sunt aplicabile în diferite mecanisme.De exemplu, materialele de frecare pentru plăcuțele de frână care conțin fontă sunt adesea folosite în sistemele de șine. Nu se deformează, dar își pierde brusc proprietățile de alunecare la temperaturi de la 400 ° C.
Materiale nemetalice
Materialele de frecare pentru ambreiaje sau frâne sunt, de asemenea, fabricate din substanțe nemetalice. Sunt create în principal pe bază de azbest (rășina, cauciucul acționează ca componente de legare).
Coeficientul de frecare rămâne suficient de mare până latemperatura 220°C. Dacă liantul este rășină, materialul este foarte rezistent la uzură. Dar coeficientul lor de frecare este puțin mai mic decât alte materiale similare. Retinax este un material plastic popular pe această bază. Conține rășină fenol-formaldehidă, azbest, barit și alte componente. Această substanță este potrivită pentru componente grele și frâne. Își păstrează calitățile chiar și atunci când este încălzit la 1000 ° C. Prin urmare, retinax este aplicabil chiar și sistemelor de frânare a aeronavelor.
Materialele din azbest sunt realizate prin crearețesătură cu același nume. Este impregnat cu asfalt, cauciuc sau bachelit si comprimat la temperaturi ridicate. Fibrele scurte de azbest pot forma, de asemenea, petice nețesute. La ei li se adaugă așchii mici de metal. Uneori se introduce sârmă de alamă în ele pentru a crește rezistența.
Materiale sinterizate
Există un alt tip de prezentatcomponentele sistemului. Acestea sunt materiale de frecare sinterizate ale sistemului de frânare. Că este o varietate va deveni mai clar din modul în care sunt făcute. Cel mai adesea sunt realizate pe o bază de oțel. În procesul de sudare, alte componente care alcătuiesc compoziția sunt sinterizate cu acesta. Semifabricatele prepresate constând din amestecuri de pulberi sunt supuse la încălzire la temperatură ridicată.
Astfel de materiale sunt cel mai des folosite încuplaje și sisteme de frânare puternic încărcate. Performanța lor ridicată în timpul funcționării este determinată de două grupe de componente incluse în compoziție. Primele materiale asigură un coeficient bun de frecare și rezistență la uzură, în timp ce al doilea asigură stabilitate și un nivel suficient de aderență.
Materiale de frecare uscată pe bază de oțel
Alegerea materialelor pentru diferite sistemese realizează pe baza fezabilității economice și tehnice a fabricării și exploatării acestuia. Cu câteva decenii în urmă, materialele pe bază de fier, cum ar fi FMK-8, MKV-50A și, de asemenea, SMK erau la cerere. Materialele de frecare pentru plăcuțele de frână, care funcționau în sistemele puternic încărcate, au fost ulterior fabricate din FMK-11.
MKV-50A este o dezvoltare mai nouă. Este folosit la fabricarea garniturilor de frână cu disc. Are un avantaj față de grupul FMK în ceea ce privește stabilitatea și rezistența la uzură.
În producția modernă, materiale precum SMK sunt mai răspândite. Au un conținut crescut de mangan. De asemenea, conține carbură și nitrură de bor, bisulfură de molibden și carbură de siliciu.
Materiale pe bază de bronz pentru frecare uscată
În sistemele de transmisie și frânare de diverseMaterialele pe bază de bronz s-au dovedit bine. Ele poartă mult mai puține piese de îmbinare din fier sau oțel decât materialele de frecare pe bază de fier.
Se folosește varietatea de materiale prezentatechiar și în industria aviației. Pentru condiții speciale de funcționare, staniul poate fi înlocuit cu substanțe precum titan, siliciu, vanadiu, arsen. Acest lucru previne formarea coroziunii intergranulare.
Materialele de bronz de staniu sunt pe scară largăutilizat în industria auto, precum și în fabricarea de mașini agricole. Ele pot rezista la sarcini grele. Staniul 5-10% inclus în aliaj oferă o rezistență sporită. Plumbul și grafitul acționează ca un lubrifiant solid, în timp ce dioxidul de siliciu sau siliciul măresc coeficientul de frecare.
Ungere lichidă
Materialele utilizate în sistemele uscate auun dezavantaj semnificativ. Sunt supuse unei uzuri rapide. Când grăsimea intră în ele de la unitățile din apropiere, eficiența lor este redusă drastic. Prin urmare, în ultimii ani, materialele concepute pentru a funcționa în uleiul lichid devin din ce în ce mai răspândite.
Un astfel de echipament pornește fără probleme și se caracterizează printr-un nivel ridicat de rezistență la uzură. Este ușor de răcit și ușor de sigilat.
În practica străină, recent au fost în creșterevolumele de producție ale unui astfel de produs, cum ar fi materialul din foi de frecare pentru frâne, cuplaje și alte mecanisme bazate pe azbest. Este impregnat cu rasina. Compoziția include elemente turnate cu un conținut ridicat de umpluturi metalice.
Materialele sinterizate pe bază de cupru sunt cele mai frecvent utilizate pentru mediul de lubrifiere. Pentru a crește caracteristicile de frecare, în compoziție sunt introduse componente solide nemetalice.
Îmbunătățirea proprietăților
În primul rând, îmbunătățirea necesitărezistenţa la uzură pe care o au materialele de frecare. De aceasta depinde fezabilitatea economică și operațională a componentelor prezentate. În acest caz, tehnologii dezvoltă modalități de a elimina încălzirea excesivă pe suprafețele de frecare. Pentru aceasta, proprietățile materialului de frecare în sine, designul dispozitivului sunt îmbunătățite și, de asemenea, sunt reglementate condițiile de lucru.
Dacă materialele sunt folosite în condiţii uscatefrecare, se acordă o atenție deosebită rezistenței lor la căldură și rezistenței la oxidare. Astfel de substanțe sunt mai puțin predispuse la uzură abrazivă. Dar pentru sistemele lubrifiate, rezistența la căldură nu este atât de importantă. Prin urmare, se acordă mai multă atenție puterii lor.
De asemenea, tehnologi cu îmbunătățirea calitățiimaterialele de frecare acordă atenție gradului lor de oxidare. Cu cât este mai mic, cu atât componentele mecanismelor sunt mai durabile. O altă direcție este reducerea porozității materialului.
Producția modernă trebuie să se îmbunătățeascămateriale suplimentare utilizate la fabricarea diferitelor dispozitive mobile de transmisie. Acest lucru va îndeplini cerințele în creștere ale consumatorilor și operaționale pentru materialele de frecare.
