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 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.
Актуальность применения бронзовых втулок в различных областях промышленности спровоцировала постоянное улучшение технологий и методов их изготовления. Развернутый ассортимент этого продукта обеспечивает возможность получения изделий, наилучшим образом отвечающих требованиям 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.
Методы, используемые для производства бронзовых втулок, включают литье, резание и центробежное литье. Среди этих методов наиболее востребованным и современным является центробежное литье, которое дает возможность получить изделия высокой плотности, особенно во внешних слоях, и свободных от воздушных полостей. Этот метод используется для производства около 60% производимых на сегодняшний день бронзовых втулок.
По данной технологии сплав заливается в форму, быстро вращающуюся в вертикальной или горизонтальной плоскости, и кристаллизуется при высоком давлении. Изделия, полученные таким способом, обладают оптимальными механическими свойствами и требуют минимальных припусков при обработке, что позволяет снизить затраты на их производство.
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