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.
Обширное применение бронзовых сплавов для производства втулок обусловлено их инновационными антифрикционными свойствами, механической стойкостью, устойчивостью к коррозии и агрессивным реагентам, высокой теплопроводностью, способностью хранить смазку и минимизировать коэффициент трения.
Марки бронзовых сплавов, содержащих в качестве примесей олово, фосфор, цинк, свинец, железо, алюминий и бериллий обеспечивают безупречное притирание поверхностей благодаря указанным преимуществам.
Свойства сплава регулируют применение конечной продукции. Например, изготовленные на основе бронзовых сплавов втулки скольжения, с добавкой фосфора,характеризуются наибольшими антифрикционными свойствами и эффективно используются для эксплуатации механизмов, оснащенных большими нагрузками (турбины, генераторы, электродвигатели). В свою очередь, сплавы с добавками железа и алюминия обладают повышенной ударной прочностью и являются наиболее подходящими для использования в механизмах с переменной нагрузкой (двигателях внутреннего сгорания и компрессорах).
Бронзовые подшипники скольжения являются неотъемлемой частью многих отраслей промышленности. Они широко применяются при производстве железнодорожной и автомобильной техники, включая локомотивы и большегрузный автотранспорт, в гидроэнергетике при изготовлении гидротурбин и сервомоторов, а также в горнодобывающей промышленности для карьерных экскаваторов и дробилок. Они также используются в тяжелой промышленности при производстве цилиндров, прокатных станов, гидравлических прессов, венцов червячных колес, ковочного и штамповочного оборудования.
При выборе бронзовых подшипников скольжения основными факторами являются коэффициент трения, устойчивость к ударным нагрузкам, максимально допустимое давление, скорость движения трущихся частей механизма и возможность работы с валом, изготовленным из незакаленной стали. На этих параметрах оценивается качество втулок. Корректный выбор подшипников является важной задачей для эффективного и безопасного функционирования механизмов.
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.
Альтернативный метод литья называется литьем в кокиль. Этот метод, который уступает по популярности только центробежному литью, позволяет получать сложные изделия большого размера, до 1500 кг. Процесс производства заключается в заполнении специальной разборной формы - кокиля - жидким сплавом, застывании и охлаждении металла внутри формы, и извлечении изделия из кокиля.
Несмотря на возможность получения сложных изделий большого размера, главным недостатком литья в кокиль является то, что плотность и механические характеристики продукта оказываются ниже, чем у изделий, полученных методом центробежного литья, потому что заполнение формы производится только силой тяжести.
Одним из способов изготовления продукции из бронзы является обработка резанием. В частности, этот метод используется при производстве оловянно-свинцовых бронз БрОЦС, для которых обработка резанием намного более эффективна, чем для остальных видов бронз, где обрабатываемость резанием составляет всего 20%.
При использовании метода резания для изготовления втулок применяют прокат, предназначенный для дальнейшей обработки на станках. Это включает в себя трубы БрОЦС5-5-5 (ГОСТ 24301–93) и различные типы прутков, такие как БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1.5, БрАЖН10-4-4, БрАМц9-2, БрКМц3-1, БрКН1-3 (ГОСТ 1628–78).
Необходимо отметить, что при использовании метода резания изделия могут оказаться дороже, так как заготовки требуют значительных припусков на механическую обработку.
Стоимость бронзовых втулок зависит от нескольких факторов, включая марку бронзы, диаметр изделия, производителя и размеры партии. Например, цена на втулки диаметром от 60 до 900 мм, сделанных из БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 9-4, БрА9Жзл или БрО10Ф1, составляет примерно от 290 до 570 рублей за килограмм, в зависимости от диаметра.
Однако, многие компании предпочитают покупать бронзовый прокат и затем производить обработку втулок самостоятельно. Это позволяет получать изделия нужной формы и размера, что особенно важно при использовании нестандартных комплектующих. Кроме того, самостоятельная обработка проката существенно экономит деньги.
Круглый пруток оловянных (ГОСТ 24301–93) и безоловянных марок (ГОСТ 1628–78) стоит от 200 до 440 рублей за килограмм. Аналогичная цена у труб разных диаметров (ГОСТ 24301–93, ГОСТ 1208–90, ГОСТ 2622–75).
Таким образом, покупка бронзовых втулок или проката – это отличное решение для того, чтобы снабдить оборудование долговечными и качественными комплектующими. Такие втулки надежно защищают рабочие механизмы от износа и поломок. Благодаря огромному количеству марок сырья, используемого при изготовлении, можно легко подобрать втулки, которые наилучшим образом соответствуют планируемому применению.
Фото: freepik.com