Бронзовые втулки скольжения: применение, особенности производства и цены
В настоящее время для создания различных видов промышленного оборудования, включая экскаваторы, тракторы, самосвалы, прессы, насосы, а также шахтную и горную технику, активно используются бронзовые втулки. Они представляют собой специальные подшипники скольжения, которые отличаются высокой пластичностью, низким коэффициентом трения, плохой адгезией, а также обладают хорошей теплопроводностью и стабильностью свойств.
Бронзовые втулки широко применяются в различных отраслях промышленности благодаря своей износостойкости, прочности и долговечности. Использование подобного типа втулок позволяет значительно снизить вероятность возникновения аварий, повысить надежность и увеличить срок работы основных узлов оборудования, что в свою очередь положительно сказывается на процессе функционирования технологической линии в целом.
Применение бронзовых втулок
Бронзовые сплавы широко используются для производства втулок благодаря своим антифрикционным свойствам, механической прочности, устойчивости к коррозии и агрессивным реагентам, возможности удержания смазки, высокой теплопроводности и низкому коэффициенту трения.
Преимущества бронзы определяют сферу применения готовых изделий. В сплавах, содержащих мягкие металлы (олово, фосфор, цинк, свинец, железо, алюминий и бериллий), достигается максимальное притирание поверхностей.
Например, бронзовые втулки скольжения, содержащие фосфор, обладают максимальными антифрикционными свойствами и применяются в механизмах, работающих с большими нагрузками, таких как генераторы, турбины, электродвигатели. А сплавы с добавками железа и алюминия обладают высокой ударной прочностью и находят применение в механизмах с переменными нагрузками, например, в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания.
Бронзовые подшипники скольжения находят применение в различных областях промышленности. Они используются в производстве железнодорожной, автомобильной техники, включая локомотивы и большие грузовики. Также они находят применение в гидроэнергетике при изготовлении гидротурбин и сервомоторов, в горнодобывающей промышленности для карьерных экскаваторов и дробилок, а также в тяжелой промышленности для производства цилиндров, прокатных станов, гидравлических прессов, венцов червячных колес, ковочного и штамповочного оборудования.
При выборе и оценке качества втулок учитываются различные параметры, включая коэффициент трения, устойчивость к ударным нагрузкам, максимально допустимое давление, скорость движения трущихся частей механизма и возможность работы с валом, произведенным из незакаленной стали. Эти параметры являются основными при выборе подходящей втулки для конкретного применения.
Изготовление бронзовых втулок – это процесс, который имеет свои особенности и требует особого внимания.
Эти детали широко используются в различных промышленных отраслях и к ним выдвигаются определенные требования по характеристикам и качеству.
Существует несколько методов производства бронзовых втулок, которые ориентированы на получение продукции с наилучшими свойствами для определенных условий эксплуатации.
Переработанные материалы
Бронзовые втулки могут быть изготовлены из разных марок бронзы. Высокое качество продукта обеспечивается использованием сплавов, которые содержат олово. Они отличаются высокой устойчивостью к нагрузкам и быстроходностью, но обладают высокой стоимостью.
Химический состав бронзовых сплавов регулируется на основе ГОСТ 18 175-78 и ГОСТ 493-79. Оловянные бронзы, такие как БрО5Ц5С5, БрО10Ф1, БрО9Н2,5Ф0,2, БрО10Ц2, БрО8Ц4, БрО10С10, и БрО3Ц7С5Н1, которые обрабатываются под давлением, изготавливаются с использованием ГОСТ 5017-2006, в то время как оловянные литейные бронзы производятся в соответствии с ГОСТ 613-79. Безоловянные бронзы, такие как БрА9Ж3Л, БрА9Мц2Л, БрА10Ж3Мц2Л, БрА10Ж4Н4Л, и БрА9Ж4Н4Мц1Л, которые обрабатываются под давлением, могут соответствовать ГОСТ 18175-78, а безоловянные литейные бронзы маркируются ГОСТ 493-79.
Добавка фосфора позволяет улучшить антифрикционные свойства материала. Втулки, изготовленные из сплавов марки БрОФ, могут выдерживать удельное давление в 150 кг/см2 и скорость вращения до 10 м/с. Они являются удачным выбором для механизмов, которые работают с постоянной нагрузкой, например, компрессоры и электродвигатели.
Подшипники с добавками свинца и цинка, такие как БрОЦС, БрСЗО, БрОС, и БрСН60, используются в схожих условиях. Они повышают качество заготовок и упрощают процесс обработки резанием, хотя в результате этого может снижаться быстроходность и максимальная нагрузка готовых изделий. Втулки, изготовленные из оловянных бронз с добавками свинца, фосфора или цинка, такие как БрОФ10-1, БрОЦС, и БрО4Ц7С5, являются наиболее популярными.
Бронзовые втулки с добавками алюминия и железа, такие как БрАЖ, БрАЖ9-4, БрАЖМц, БрАЖН, и БрА10Мц2Л, обладают высокой степенью механической прочности при сниженной быстроходности. Сплав БрС30 предлагает максимальную устойчивость к ударным нагрузкам и часто используется при производстве деталей для аппаратов, которые работают с переменными нагрузками.
Существует три способа производства бронзовых втулок: литье в кокиль, резание и центробежное литье. Наиболее эффективным и популярным методом производства бронзовых втулок является центробежное литье. Такой метод обеспечивает высокую плотность изделия, особенно в его наружных слоях, и не имеет воздушных полостей. В настоящее время около 60% бронзовых втулок производятся именно этим способом.
По данной технологии сплав заливается в быстро вращающуюся форму в вертикальной или горизонтальной плоскости, а его кристаллизация происходит при высоком давлении. Продукция, полученная таким образом, имеет оптимальные механические свойства и не требует значительной обработки, что снижает ее стоимость.
Метод литья в кокиль является вторым по популярности способом для создания продукции. Чтобы изготовить изделие, литье проводится в специальную разборную форму, называемую кокиль. После остывания металла кокиль раскрывается, и уже готовое изделие достается из него. Главным недостатком данного метода является отсутствие дополнительного давления на жидкий сплав во время затвердевания, ведь заполнение формы и закалка осуществляются под воздействием только силы тяжести. Следовательно, плотность и механические свойства готового продукта ниже по сравнению с его аналогом, изготовленным с помощью центробежного литья. Однако, преимуществом литья в кокиль является возможность создания сложных форм и большого размера (до 1500 кг).
Создание продукции из оловянно-свинцовых бронз БрОЦС осуществляется методом обработки резанием. У остальных видов бронз обрабатываемость резанием составляет всего 20%. Стоит заметить, что при использовании данного метода, в некоторых случаях, себестоимость бронзовой втулки повышается из-за требуемых значительных припусков на механическую обработку.
Для изготовления втулок методом резания используется прокат, который дальше обрабатывается на станках. В качестве полуфабриката для резки чаще всего используются трубы БрОЦС5-5-5 (ГОСТ 24301–93) и прутки БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1.5, БрАЖН10-4-4, БрАМц9-2, БрКМц3-1, БрКН1-3 (ГОСТ 1628–78).
Размеры бронзовых втулок стоят недешево, их цена может зависеть от разных параметров. Прежде всего это марка бронзы, размеры изделия, компания-производитель и объем поставляемой партии. Например, в зависимости от диаметра, стоимость изделий, изготовленных из бронзы марок БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 9-4, БрА9Жзл или БрО10Ф1, диаметром от 60 до 900 мм, может варьироваться в пределах от 290 до 570 руб. за кг.
Многие компании предпочитают не покупать готовые втулки, а приобретать бронзовый прокат и обрабатывать его самостоятельно. Это позволяет изготовить необходимые детали разных форм и размеров, что особенно важно, когда используются комплектующие нестандартной конфигурации. Кроме того, такой способ позволяет дополнительно сэкономить денежные средства.
Стоимость круглого прутка, изготовленного из олова (ГОСТ 24301-93) и безоловянных марок (ГОСТ 1628-78) составляет примерно от 200 до 440 рублей за килограмм. Аналогичная цена действует и для труб разных диаметров (ГОСТ 24301-93, ГОСТ 1208-90, ГОСТ 2622-75).
Таким образом, приобретение бронзовых втулок или проката – это надежный способ обеспечить оборудование высококачественными комплектующими, которые существенно улучшают его функционал. Благодаря большому количеству марок бронзы можно подобрать изделия, которые по своим физико-химическим показателям максимально соответствуют условиям дальнейшего использования.
Фото: freepik.com