Třecí materiály: výběr, požadavky

Moderní výrobní zařízení má poměrně složitý design. Třecí mechanismy přenášejí pohyb pomocí síla tření.

Aby bylo zařízení odolné, pracovalo bez prostojů, jeho materiály byly předkládány se zvláštními požadavky. Stále rostou. Koneckonců se neustále zlepšují stroje a zařízení. Jejich kapacity, pracovní rychlosti a také zatížení se zvyšují. Proto se při jejich provozu používají různé třecí materiály. Na jejich kvalitě závisí spolehlivost, trvanlivost zařízení. V některých případech závisí bezpečnost a život lidí na těchto prvcích systému.

Obecné charakteristiky

Třecí materiály jsou nedílnou součástí jednotek a mechanismů, které mají schopnost absorbovat mechanickou energii a rozptýlit ji do životního prostředí. Současně by se všechny konstrukční prvky neměly rychle opotřebovat. Za tím účelem mají předložené materiály určité vlastnosti.

Koeficient tření Třecí materiály by měly být stabilní a vysoké. Pro splnění provozních požadavků je nutný také index opotřebení. Tyto materiály mají dobrou tepelnou odolnost a nepodléhají mechanickým vlivům.

To, že látka splňující třecí funkce, nebyla na pracovních plochách uchycena, má dostatečné adhezivní vlastnosti. Kombinace těchto vlastností zajišťuje normální provoz zařízení a systémů.

Vlastnosti materiálu

Třecí materiály mají určitou sadu vlastností. Hlavní byly uvedeny výše. To jsou oficiální kvality. Určují výkonnostní charakteristiky každé látky.

Ale všechno charakteristiky služeb jsou podmíněny souborem fyzikálně-mechanických a termostatických indexů. Tyto parametry se mění během provozu materiálu. Jejich mezní hodnota je však brána v úvahu při výběru třecí látky.

Existuje oddělení vlastností na statické, dynamické a experimentální ukazatele. První skupina parametrů zahrnuje mez komprese, sílu, ohýbání a protažení. Zahrnují se zde také tepelná kapacita, tepelná vodivost a lineární roztažnost materiálu.

K indikátorům, určeným v dynamických podmínkách, se zohledňuje tepelná odolnost a tepelná odolnost. V experimentální situaci se stanoví koeficient tření, odolnost proti opotřebení a stabilita.

Typy materiálů

Třecí materiály systému brzd a spojky jsou nejčastěji vyráběny na bázi mědi nebo železa. Druhá skupina látek se používá v podmínkách zvýšeného zatížení, zejména při suchém tření. Měděné materiály se používají pro střední a lehké zatížení. A jsou vhodné jak pro suché tření, tak i pro použití mazacích kapalin.

V moderních výrobních podmínkách byly široce používány materiály na bázi gumy a pryskyřice. Mohou být použity také různé výplně kovových a nekovových součástí.

Rozsah aplikace

V závislosti na oblasti jejich použití je klasifikace třecích materiálů. První velká skupina zahrnuje přenosová zařízení. Jedná se o středně a lehce zatěžované mechanismy, které fungují bez mazání.

Dále jsou rozlišeny třecí materiály brzdového systému určené pro střední a silně zatížené stroje. V těchto uzlech není aplikováno žádné mazání.

Třetí skupina zahrnuje látky používané ve spojkách středních a silně zatěžovaných jednotek. Mají olej.

Také oddělit samostatnou skupinu brzdných materiálů, ve kterých je kapalné mazivo. Hlavní parametry mechanismů určují výběr třecích materiálů.

Ve spojce působí zatížení na prvky systému asi 1 s a v brzdě až na 30 s. Tento indikátor určuje charakteristiky materiálů uzlů.

Kovové materiály

Jak již bylo uvedeno výše, hlavní kovové třecí materiály systému spojky, brzdy jsou železo a měď. Ocel a litina jsou dnes velmi populární.

Jsou použitelné v různých mechanismech. Například třecí materiály pro brzdové čelisti, jejichž složení obsahuje litinu, se často používají v železničních systémech. To se neroztrhne, ale ostře ztrácí své kluzné vlastnosti při teplotě 400 ° C.

Nekovové materiály

Třecí spojky nebo brzdové materiály jsou také vyrobeny z nekovových látek. Jsou tvořeny především na bázi azbestu (pryskyřice, pryž působí jako vazebné složky).

Koeficient tření zůstává dostatečně vysoký na teplotu 220 ° C. Je-li pojivem pryskyřice, materiál je charakterizován vysokou odolností proti oděru. Ale jejich koeficient tření je poněkud nižší než jiné podobné materiály. Populární plastový materiál na tomto základě je retinax. Ve svém složení je fenol-formaldehydová pryskyřice, azbest, baryt a další součásti. Tato látka je vhodná pro uzly a brzdy s těžkými provozními podmínkami. Zachovává své vlastnosti i při zahřátí na 1000 ° C. Proto je retinax použitelný i v brzdových systémech letadel.

Azbestové materiály se vyrábějí vytvořením stejné tkaniny. Je impregnován asfaltem, kaučukem nebo bakelitem a lisován při vysokých teplotách. Krátká azbestová vlákna mohou také vytvářet netkané plátky. Přidávají jemné kovové hobliny. Někdy se zavádí mosazný drát, který posiluje jejich sílu.

Sintrované materiály

Existuje ještě jedna různorodost prezentovaných součástí systémů. Jedná se o slinutý třecí materiál brzdového systému. Jaká je tato odrůda, bude zřejmá ze způsobu, jakým jsou vyrobeny. Nejčastěji se vyrábějí na bázi oceli. Při svařování s ním jsou součástí další součásti. Předlisované polotovary složené z práškových směsí jsou vystaveny vysokoteplotnímu ohřevu.

Takové materiály se nejčastěji používají v silně zatěžovaných spojkách a brzdových systémech. Jejich vysoký výkon během provozu je určen dvěma skupinami komponent, které tvoří kompozici. První materiály poskytují dobrý koeficient tření a trvanlivost a druhá - stabilita a dostatečná úroveň adheze.

Materiály na bázi oceli pro suché tření

Výběr materiálu pro různé systémy je založen na ekonomické a technické proveditelnosti jeho výroby a provozu. Před desetiletími byly takové materiály na bázi železa jako PMK-8, MKV-50A a rovněž QMS požadovány. Třecí materiály pro brzdové destičky, které pracovaly v silně naložených systémech, se později začaly vyrábět z PMK-11.

MKV-50A je nový vývoj. Používá se při výrobě obložení pro kotoučové brzdy. Má výhodu nad skupinou PMK na ukazatele stability, odolnosti proti opotřebení.

V moderní výrobě se materiály typu SMK rozšířily. Zvýšili obsah manganu. V kompozici jsou také zahrnuty karbid a nitrid boru, disulfid molybdenu a karbid křemíku.

Bronzové materiály pro suché tření

V přenosových a brzdových systémech pro různé účely se osvědčily materiály na bázi cínového bronzu. Nosí protilehlé součásti z litiny nebo oceli mnohem méně, než jsou třecí materiály na bázi železa.

Předložená řada materiálů se používá i v leteckém průmyslu. Při speciálních provozních podmínkách může být cín nahrazen látkami, jako je titan, křemík, vanad, arzen. To zabraňuje tvorbě mezikrystalické koroze.

Materiály na bázi cínového bronzu jsou široce používány v automobilovém průmyslu, stejně jako ve výrobě zemědělských strojů. Odolávají těžkým nákladům. Složky slitiny 5-10% cínu poskytují zvýšenou pevnost. Olovo a grafit hrají roli pevného mazadla a oxidu křemičitého nebo křemíku zvýšení poměru tření.

Provoz v podmínkách mazání kapalinou

Materiály používané v suchých systémech mají významnou nevýhodu. Podléhají rychlému opotřebení. Když se dostanou mastnoty z přilehlých uzlů, jejich účinnost drasticky klesá. Proto nedávno byly materiály, které jsou určeny pro práci v tekutém oleji, stále více distribuovány.

Toto zařízení je hladce zapnuté a vyznačuje se vysokou trvanlivostí. Je snadno chlazená a jednoduše uzavřená.

V zahraniční praxi v poslední době roste výrobu takového výrobku jako listového materiálu tření pro brzdy, spojky a jiných mechanismů založených na azbestu. To je impregnována pryskyřicí. Struktura zahrnuje lisované prvky s vysokým obsahem kovových plniv.

Nejčastěji se pro mazací médium používají slinuté materiály vyrobené z mědi. Pro zvýšení třecích vlastností se do kompozice zavádějí nekovové pevné složky.

Zlepšování vlastností

Za prvé, zlepšení vyžaduje odolnost proti opotřebení, kterou mají třecí materiály. Na tom závisí ekonomická a provozní vhodnost předložených komponent. V tomto případě se technologie vyvíjejí způsoby, jak eliminovat nadměrné vytápění na třecích plochách. Za tímto účelem zlepšíte vlastnosti samotného třecího materiálu, konstrukci zařízení a zároveň upravíte pracovní podmínky.

Pokud se materiály používají v podmínkách suchého tření, věnuje se zvláštní pozornost jejich tepelné odolnosti a odolnosti proti oxidaci. Takové látky jsou méně náchylné k abrazivnímu opotřebení. U systémů s mazáním není tepelná odolnost tak důležitá. Proto je větší pozornost věnována jejich síle.

Technologové také při zlepšování kvality třecích materiálů dbá na stupeň oxidace. Čím menší je, tím delší jsou součásti mechanismů. Dalším směrem je snížit poréznost materiálu.

Moderní výroba by měla zlepšovat použité dodatečné materiály při výrobě různých mobilních přenosových zařízení. Tím budou splněny rostoucí požadavky na spotřebitele a provozní požadavky kladené na třecí materiály.