справочник (550668), страница 39
Текст из файла (страница 39)
По технологическим признакам 2рафнтовые аитифрикцнонные материалы полрщдо. лают на следуюпвае основные группы: ! ) обожженные твердые (АО); 2) грвфитнрованные (АГ); 3) обожженные н графитнрованные, пропитанные смолами (полимерами); 4) обожженные и графитированные, пропитанные металлами; 5) с полимерным связующим (зги материалы правильнее относить к наполненным полимерным материалам). Физико-механические свойства юпнфрнкпнонных графитовых матерщлов приведены в табл.
ЗА8 [24, 63, 79]. Графнтовые антифрикционные материалы получают нз нефтяного кокса с добавками природного графнтв, а иногда — нз пекового кокса, сажи и антрацита в различных соотношениях. Для получения обожженных материалов отпрессованные заготовки (при 60-250 МП») обжигают в восстановительной атмосфере (обычно в газовых печах) при 1000-1500 С. В процессе обжит» идет коксоаание свюующего без структурных изменений основного твердого сырья.
Графитированные материалы получают при вторичной термической обработке (графитацни) обожженных твердых материалов в злектропечвх при 2200-2500 С. Исходные углеродные материалы рекриствллизуются, образуя графитовую структуру, совершенство которой зависит от температуры и длительности термической обработки, а также ст свойств исходного сырья. и Табтца 3.48. Свойства графитовых аигнфриициениых материален , 'С, в среле е„ыпк при т р- шсрг ц 1О', 'с-' Вт/(и С) 150-180 ПО-!5О 80-100 60-80 300-350 230-250 160-180 100- 120 260-280 250-270 150-160 140-150 150-160 60-80 50-70 40-50 35-40 140-1 70 90-1 00 70-80 50-60 НЮ-120 90-1 00 60-75 50-60 60-70 60-65 55-60 45-50 43-45 70-75 70-72 55-60 50-60 7О-75 70-75 65-70 7О-И 70-75 Аа! 500 А0.600 АГ-1 500 АГ-600 Аа1 500 Ф Аа! 50!ьк АГ-1 500 Ф АГ-1 500-К Аа1 50осо5 Аа! 50!ьввз АЗ'-1 500 СО5 АГ-1 500-Б83 АГ-! ЯЮ-БРСЗО 2.5 2,5 27 2,5 2,5 2,7 2,7 37 З,7 з,в з,в 3,7 93 В7 186 186 93 93 186 186 105 105 2ГО 2!О 204 1,65-1,7 1,5-1,6 1,7-1,В 1.6-1,7 1,75-1, 80 1,70-1,75 1,75-1, 80 1,70-1,75 2,7-З,О 2,6-2,9 2,5-3,1 2,4-2,8 2,2-2,5 З5О- МЮ зоо-з 400-4 50 400-4 50 1 300-1 500 12!Ю-1400 2300-2500 2300-2600 !6 14 !з Го 16,5 16 !З,5 1З 17 !7 13,5 13,5 !З,2 зоо 23О 300 230 196 П р н и с ч а н и е.
Ф вЂ” фенола.формацьяаияная смола; К вЂ” крсмнийергаличсская смола; С05— свинец с 5 % слова; Б83 — высокооловяяистый баббит; БРСЗΠ— свинцовистая брсяза. Полученные таким образом материалы — пористые. При заполнении пор металлами нли полимерами повышаются плотносп и прочностные характеристики мкгериалов. Разработаны другис.материалы на основе углерода. К ним опюсятся углеснталл, силицированный графит, углеграфнтовые материалы с различными пропнтками (для работы на воздухе при повышенных температурах) н т.
п. В качестве фрнкциониых (антифрикционных) примениот материалы нз углеродных волокон и тканей в углсродной матрице (термары). Этн материалы обладают высокими теплосгойкостью и прочностными характеристиками. Углерод (графит, кокс, углеродные и графитированные волокна и ткани) широко применяют в качестве компонентов композиционных материалов на основе полимеров и металлов. Значительное количество мелкоднсперсного графита (природного и синтетического) используют в качестве добавок к жидким и пластичным смазкам, применяемым в машиностроении н прн обработке металлов давлением (главным образом высокотемпературной).
При трении графитовых материалов по металлам и другим твердым материалам (керамикам, различным твердым тугоплавким соединениям) нв поверхности контртелл сбразустса ориентированная пленка графита (плоскостью базиса параллельно поверхности скольжения). Наилучшая ориентация пленки и минимальные значении коэффициента трения наблюдаются при трении графита по металлам (карбндообразующим и распюряющим углерод), адгезия к которым максимальна. Интенсивность износа при увеличении нагрузки изменяется мало, до определенного ее значения, превышение которого приводит к нарушению благоприятной ориентации перенесенной пленки, что сопровождается повышением коэффициента трения н многократным увеличением интенсивности изнашивания (пылевидиый износ). Высокие значенив коэффициента трения и интенсивный износ наблюдаются при трении графитовых материалов в вакууме и в нейтральных газовых средах 1581 особенно после предварительного обсзгаживания (например, прокаливанием в вакууме), Углегрвфитовые аитифрикционные материалы применяют при изготовлении поршневых колец компрессоров длл сжатия гюов (попадание нефтяных смазочных матерналов в которые недопустимо) н холодильных агрегатов, различных подвижных уплотнений дяя герметизации газовых и жидких сред, подшипников скольжения (работающих в газовых и жидких средах, в широком диапазоне температур и скоростей скольженив, прн активных коррозиоиных воздействиях), различных направляющих.
3.7. Фрикииоииые материалы Тормозные устройства из фрикционных материалов предназначены для превращения кинетической энергии движущихся масс в теплоту при сохранении нх работоспособности для последующих многократных циклов торможения. При работе в сцеплениях они должны надежно обеспечить передачу движения от того или иного двигателя к исполнительному механизму. К специфическим условиям работы фрикционных материалов относятся: 1) широкий диапазон скоростей скольжения и нагрузок; 2) высокий уровень нареза трущихся поверхностей вследствие трения без смазки; 3) трение в нестационврных условиях при многократных нагревах и охлаждениях; 4) различная продолжнтельносп контактироюния трущихся поверхностей. Прн таких режимах работы фрикцноннвя трибосистема должна обладать способностью тормозить в заданных условиях; коэффициент трения должен быть в пределах 0,2-0,5 [41).
Наименьший коэффициент трения назначают из условий создания необходимой силы тренка, наибольший определяется ограничением по самозаклиниванию. В автомобильных тормозах и на железнодорожном транспорте расчетный коэффициент трения принят равным 0,35 и 0,2 соответственно, а в авиационных тормозах 0,25-0,5. Коэффициент треиив изменястсв в зависимости от многих параметров: скорости, на-. ~рузки, температуры и определяется тааке материалами трущихся поверхностей [63].
Разработаны н применяются фрикпдонные материалы для весьма легких (температура на поверхносшх трения до 100 С), лепшх (до 250 С), средних (до 600 С), тяжелых и сверхтяжелых (до 1000 С и выше) условий работы [241. При эксплуатации фрикционных материалов в масле температура обычно не превышает 100- 150 С. Для легких условий эксплуатации в качестве фрикционных материалов находят применение стали, чугуны и бронзы. Однако для них характерны нестабильные значения коэффициента трения (сильно зависящие от скорости скольжения и температуры) и склонность к схватыванию, особенно при повышенных температурах.
Длв фрикциониых устройств, работающих в условиях эксплуатации средней тяжести, применяют асбофрнкцнонные и спеченные на основе брона материалы. Для тяжелых н сверхтяжелых условий эксплуатации используют спеченные материалы на железной основе, а в последние годы — углеродные материалы (утлеродные или грвфитовые волокна в углеродной матрице). При выборе материала также принимают во внимание способность их прирабатыввться н сопротивление изнашиванию. Тормозные детали (накладки, колодки н др.) испытывают напряжения сжатия, растяжения, сдвига, в ряде случаев ударные нагрузки [241.
Поэтому необходимо учитывать характеристики механических свойств (пределы текучести при растяжении н сжатии, временное сопротивление, ударную вязкость, твердость) как прн комнатной, так и рабо- 197 чей температурах. Из физических свойств большое значение имеют теплоемкость и теплопроводность [24], от которых в значительной мере зависит температура, возникающая при торможении. Тепловой режим трения определяется также конструкцией и размерами фрнкционного сочленения.
Важной характеристикой валяется коэффициент взаимно. го перекрытия К (24], представляющий собой частное от деления номинальных площадей контакта трущихся элементов (меньшую на большую). Неполное взаимное перекрытие обеспечивает возможность теплоотдачи с открытых участков поверхностей трения; прн полном перекрытии вся теплота передается в глубь трущихся тел, и тепловой режим сопряжения становится более напряженным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
