Materialet e fërkimit: zgjedhja, kërkesat

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Pajisjet moderne të prodhimit kanë një dizajn mjaft kompleks. Mekanizmat e fërkimit transmetojnë lëvizjen me ndihmën e forcës së fërkimit. Këto mund të jenë tufa, kapëse, shpërndarës dhe frena.

Që pajisja të jetë e qëndrueshme, të funksionojë pa ndërprerje, parashtrohen kërkesa të veçanta për materialet e saj. Ata janë vazhdimisht në rritje. Në fund të fundit, teknologjia dhe pajisjet janë duke u përmirësuar vazhdimisht. Kapacitetet e tyre, shpejtësitë e funksionimit, si dhe ngarkesat janë në rritje. Prandaj, në procesin e funksionimit të tyre, përdoren materiale të ndryshme fërkimi. Besueshmëria dhe qëndrueshmëria e pajisjeve varet nga cilësia e tyre. Në disa raste, siguria dhe jeta e njerëzve varen nga këta elementë të sistemit.

Karakteristika të përgjithshme

Materialet e fërkimit janë elemente integrale të montimeve dhe mekanizmave që kanë aftësinë të thithin energjinë mekanike dhe ta shpërndajnë atë në mjedis. Në të njëjtën kohë, të gjithë elementët strukturorë nuk duhet të konsumohen shpejt. Për ta bërë këtë, materialet e paraqitura kanë veti të caktuara.

Koeficienti i fërkimit të materialeve të fërkimitduhet të jetë e qëndrueshme dhe e lartë. Indeksi i rezistencës ndaj konsumit duhet gjithashtu të plotësojë kërkesat operacionale. Materialet e tilla kanë rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë dhe nuk i nënshtrohen stresit mekanik.

Që substanca që kryen funksione fërkimi të mos ngjitet në sipërfaqet e punës, ajo është e pajisur me cilësi të mjaftueshme ngjitëse. Kombinimi i këtyre vetive siguron funksionimin normal të pajisjeve dhe sistemeve.

Vetitë materiale

Materialet e fërkimit kanë një grup të caktuar vetish. Ato kryesore janë renditur më lart. Këto janë cilësitë e shërbimit. Ato përcaktojnë karakteristikat e performancës së secilës substancë.

Por të gjitha karakteristikat e shërbimit përcaktohen nga një grup treguesish fiziko-mekanikë dhe termostatikë. Këto parametra ndryshojnë gjatë funksionimit të materialit. Por vlera e tyre kufi merret parasysh në procesin e zgjedhjes së një lënde fërkimi.

Ka një ndarje të vetive në tregues statikë, dinamikë dhe eksperimentalë. Grupi i parë i parametrave përfshin kufirin e ngjeshjes, forcës, përkuljes dhe shtrirjes. Ai përfshin gjithashtu kapacitetin e nxehtësisë, përçueshmërinë termike dhe zgjerimin linear të materialit.

Treguesit e përcaktuar në kushte dinamike përfshijnë stabilitetin termik, rezistencën ndaj nxehtësisë. Koeficienti i fërkimit, rezistenca ndaj konsumit dhe stabiliteti vendosen në mjedisin eksperimental.

Llojet e materialeve

Materialet e fërkimit të sistemeve të frenave dhe tufës më së shpeshti bëhen mbi bazë bakri ose hekuri. Grupi i dytësubstancat përdoren në kushte të ngarkesës së shtuar, veçanërisht me fërkim të thatë. Materialet e bakrit përdoren për ngarkesa mesatare dhe të lehta. Për më tepër, ato janë të përshtatshme si për fërkimin e thatë ashtu edhe për përdorimin e lëngjeve lubrifikuese.

Në kushtet moderne të prodhimit përdoren gjerësisht materialet me bazë gome dhe rrëshirë. Mund të përdoren gjithashtu mbushës të ndryshëm nga përbërës metalikë dhe jo metalikë.

Fusha e aplikimit

Ekziston një klasifikim i materialeve të fërkimit në varësi të zonës së tyre të aplikimit. Grupi i parë i madh përfshin pajisjet e transmetimit. Këta janë mekanizma me ngarkesë mesatare dhe të lehtë që funksionojnë pa lubrifikim.

Në vijim janë materialet e fërkimit të sistemit të frenave, të dizajnuara për mekanizma të mesëm dhe të rëndë. Këto njësi nuk lubrifikohen.

Grupi i tretë përfshin substanca të përdorura në bashkimet e njësive të mesme dhe të rënda. Ato përmbajnë vaj.

Gjithashtu, si një grup i veçantë dallohen edhe materialet e frenave që përmbajnë lubrifikant të lëngshëm. Parametrat kryesorë të mekanizmave përcaktojnë zgjedhjen e materialeve të fërkimit.

Në tufë, ngarkesa vepron në elementët e sistemit për rreth 1 s, dhe në frenim - deri në 30 s. Ky tregues përcakton karakteristikat e materialeve të nyjeve.

Materialet metalike

Siç u përmend më lart, materialet kryesore të fërkimit metalik të sistemit të tufës, frenat janë hekuri dhebakri. Çeliku dhe gize janë shumë të njohura sot.

Ato janë të zbatueshme në mekanizma të ndryshëm. Për shembull, materialet e fërkimit për këpucët e frenave që përmbajnë gize përdoren shpesh në sistemet hekurudhore. Nuk deformohet, por humbet ndjeshëm cilësitë e tij rrëshqitëse në temperatura mbi 400 °C.

Materiale jometalike

Materialet e fërkimit për tufa ose frena janë bërë gjithashtu nga substanca jo metalike. Ato krijohen kryesisht mbi bazën e asbestit (rrëshira, goma veprojnë si lidhës).

Koeficienti i fërkimit mbetet mjaft i lartë deri në një temperaturë prej 220 °C. Nëse lidhësi është rrëshirë, materiali është shumë rezistent ndaj konsumit. Por koeficienti i tyre i fërkimit është disi më i ulët në krahasim me materialet e tjera të ngjashme. Një material plastik popullor mbi këtë bazë është retinax. Ai përmban rrëshirë fenol-formaldehid, asbest, barit dhe përbërës të tjerë. Kjo substancë është e aplikueshme për njësitë dhe mekanizmat e frenave me kushte të rënda funksionimi. Ai ruan cilësitë e tij edhe kur nxehet në 1000 °C. Prandaj, retinax është i aplikueshëm edhe në sistemet e frenimit të avionëve.

Materialet e asbestit prodhohen duke krijuar pëlhurën me të njëjtin emër. Ngopet me asf alt, gomë ose bakelit dhe shtypet në temperatura të larta. Fijet e shkurtra të asbestit mund të formojnë gjithashtu veshje jo të endura. Ata shtojnë metal të vogëlashkël. Ndonjëherë në to futet tela bronzi për të rritur forcën.

Materialet e sinteruara

Ekziston një shumëllojshmëri tjetër e komponentëve të sistemit të paraqitur. Këto janë materiale të fërkimit të sinterizuar të sistemit të frenave. Se kjo është një varietet do të bëhet më e qartë nga mënyra se si janë bërë. Më shpesh ato bëhen në bazë çeliku. Në procesin e saldimit, përbërësit e tjerë që përbëjnë përbërjen sinterohen me të. Boshllëqet e para-ngjeshur të përbërë nga përzierje pluhuri i nënshtrohen ngrohjes me temperaturë të lartë.

Materialet e tilla përdoren më shpesh në sistemet e frenimit dhe frenave me ngarkesë të madhe. Performanca e tyre e lartë gjatë funksionimit përcaktohet nga dy grupe përbërësish që përbëjnë përbërjen. Materialet e para sigurojnë një koeficient të mirë fërkimi dhe rezistencë ndaj konsumit, ndërsa të dytat sigurojnë stabilitet dhe nivel të mjaftueshëm ngjitjeje.

Materiale me bazë çeliku për fërkim të thatë

Zgjedhja e materialit për sisteme të ndryshme bazohet në fizibilitetin ekonomik dhe teknik të prodhimit dhe funksionimit të tij. Disa dekada më parë, materialet me bazë hekuri si FMK-8, MKV-50A dhe SMK ishin në kërkesë. Materialet e fërkimit për tabelat e frenave që funksiononin në sisteme me ngarkesë të madhe u bënë më vonë nga FMK-11.

MKV-50A është një dizajn më i ri. Përdoret në prodhimin e veshjeve për frenat e diskut. Ajo ka një avantazh ndaj grupit PMK për sa i përket treguesve të stabilitetit,rezistencë ndaj konsumit.

Në prodhimin modern, materialet si SMK janë bërë më të përhapura. Kanë një përmbajtje të lartë të manganit. Gjithashtu përfshihen karbidi dhe nitridi i borit, disulfidi i molibdenit dhe karbidi i silikonit.

Materiale me bazë bronzi për fërkim të thatë

Materialet me bazë bronzi kallaji e kanë provuar veten mirë në sistemet e transmetimit dhe frenimit për qëllime të ndryshme. Ato veshin shumë më pak pjesë të çiftëzimit prej hekuri ose çeliku sesa materialet e fërkimit me bazë hekuri.

Larmia e materialeve të paraqitura përdoret edhe në industrinë e aviacionit. Për kushte të veçanta funksionimi, kallaji mund të zëvendësohet nga substanca të tilla si titani, silikoni, vanadiumi, arseniku. Kjo parandalon formimin e korrozionit ndërgranular.

Materialet me bazë bronzi kallaj përdoren gjerësisht në industrinë e automobilave, si dhe në prodhimin e makinerive bujqësore. Ata përballojnë ngarkesa të rënda. Kallaji 5-10% i përfshirë në aliazh siguron forcë të shtuar. Plumbi dhe grafiti veprojnë si një lubrifikant i ngurtë, ndërsa dioksidi i silikonit ose silikoni rrit koeficientin e fërkimit.

Operimi në kushte lubrifikimi të lëngshëm

Materialet e përdorura në sistemet e thata kanë një disavantazh të konsiderueshëm. Ato i nënshtrohen konsumit të shpejtë. Kur yndyrat hyjnë në to nga nyjet e afërta, efikasiteti i tyre zvogëlohet ndjeshëm. Prandaj, kohët e fundit, materialet e krijuara për të punuar në vaj të lëngshëm janë bërë më të përhapur.

Pajisje të tilla ndizen pa probleme, karakterizohen nga të lartaniveli i rezistencës ndaj konsumit. Ftohet lehtë dhe thjesht mbyllet.

Në praktikën e huaj, vëllimet e prodhimit të një produkti të tillë si materiali i fërkimit me bazë azbesti për frenat, kthetrat dhe mekanizmat e tjerë janë rritur kohët e fundit. Është i ngopur me rrëshirë. Formuluar me kallëpe mbushëse metalike të larta.

Materialet e sinterizuara me bazë bakri përdoren më shpesh për mediumin lubrifikues. Përbërësit e ngurtë jo metalikë futen në përbërje për të përmirësuar karakteristikat e fërkimit.

Përmirëso vetitë

Së pari, përmirësimi kërkon rezistencë ndaj konsumit, të cilën e kanë materialet e fërkimit. Nga kjo varet fizibiliteti ekonomik dhe operacional i komponentëve të paraqitur. Në këtë rast, teknologët po zhvillojnë mënyra për të eliminuar ngrohjen e tepërt në sipërfaqet e fërkimit. Për ta bërë këtë, ata përmirësojnë vetitë e vetë materialit të fërkimit, dizajnin e pajisjes dhe gjithashtu rregullojnë kushtet e funksionimit.

Kur materialet përdoren në kushte fërkimi të thatë, vëmendje e veçantë i kushtohet rezistencës së tyre ndaj nxehtësisë dhe rezistencës ndaj oksidimit. Substancat e tilla janë më pak të ndjeshme ndaj konsumit të llojit gërryes. Por për sistemet e lubrifikuara, rezistenca ndaj nxehtësisë nuk është aq e rëndësishme. Prandaj, më shumë vëmendje i kushtohet forcës së tyre.

Gjithashtu, kur përmirësojnë cilësinë e materialeve të fërkimit, teknologët i kushtojnë vëmendje shkallës së tyre të oksidimit. Sa më i vogël të jetë, aq më të qëndrueshme janë përbërësit e mekanizmave. Një drejtim tjetër është zvogëlimi i porozitetit të materialit.

Moderneprodhimi duhet të përmirësojë materialet shtesë të përdorura në procesin e prodhimit të pajisjeve të ndryshme të lëvizshme, transmetuese. Kjo do të përmbushë kërkesat në rritje të konsumatorëve dhe të performancës për materialet me fërkim.