Ни өчен инженерлар синтерланган подшипникларны сайлыйлар: Порошок металлургия өстенлеге

Синтерланган бронза подшипниклар артындагы фән

 

Синтерланган бронза подшипниклар артында җитештерү фәне төгәл металлургия контроленә бәйле, буш металл кисәкчәләрне инженер күзәнәкләре белән эш компонентларына әйләндерә. Бу искиткеч процесс чималдан башлана һәм эш дәвамында эзлекле майлау тәэмин итүче компонент белән тәмамлана.

 

Порошок металлургиясе: Металлны порошокка һәм артка әйләндерү

Порошок металлургиясе металл порошок ясаудан башлап, синтерланган подшипник җитештерүнең нигезе булып хезмәт итә. Итештерүчеләр 9-11% калайлы бакыр булган атомлаштырылган бронза порошогын кулланалар. Порошок кушылмалар белән кушыла, кысу процессында булышучы балавыз майлары. Аннары катнашма кирәкле соңгы тыгызлык нигезендә 200 дән 1500 MPa га кадәр басымда үлгән прессларда механик кысылу аша уза.

"Яшел" өлеш кысылганнан соң синтеринг процессына күчә. Бу җылылык циклы компонентны азот һәм водород белән идарә ителгән атмосферада якынча 820 ° C кадәр җылыта (гадәттә 70:30 нисбәтендә). Температура металлның эрү ноктасы астында кала, ләкин каты-зур диффузиягә китерә алырлык дәрәҗәдә җитә. Металл кисәкчәләр бу мөһим этапта контакт нокталарында берләшәләр һәм аның үлчәмле тотрыклылыгын саклаучы каты, ләкин күзәнәкле структура булдыралар.

 

Синтерланган материалларның микроструктурасы: Дизайн буенча порозит

Синтерланган бронза подшипниклар, каты металллардан аермалы буларак, максатка хезмәт итә. Бу подшипниклар гадәттә күләм буенча 15% белән 25% арасында. Бу үзенчәлек синтерланган материалларны чуен металлдан аера һәм аларның механик, җылылык һәм функциональ үзенчәлекләренә бик нык тәэсир итә.

Подшипникның микросруктурасы барүзара бәйләнгән күзәнәкләрбөтен материал буенча челтәр тудыра. Бу челтәр майлау материалларына тоташу структурасында иркен хәрәкәт итәргә мөмкинлек бирә. Порошок характеристикалары, кысылу басымы, синтеринг шартлары бу күзәнәкләрнең күләмен һәм таралышын билгели. Дөрес контрольдә булганда күзәнәк ачык "ачык" булып кала, димәк, күзәнәкләр изоляцияләнгән бушлыклар кебек түгел, ә тоташалар.

Порозитик каты металл белән чагыштырганда механик көчен киметә, ләкин бу подшипникларны үз-үзен майлау мөмкинлеге бирә^[2]. Инженерлар, көч һәм майлау таләпләре арасында дөрес баланс табып, кушымта кирәклегенә карап, күзәнәк процентын көйли алалар.

 

Нефтьне импрекцияләү процессы: үз-үзеңне майлау

Күренекле бронза подшипник синтерингтан соң майны импреграцияләү аша уза. Бу төп процесс аны үз-үзен майлау компонентына әйләндерә. Сату вакуум бүлмәләренә керә, анда махсус майга чумганчы һава тишекләрдән китә. Нефть капиллярлы хәрәкәт ярдәмендә булган күзәнәк күләменең ким дигәндә 90% тутыра.

Эшләү вакытында уникаль майлау механизмы ярдәмендә эшли. Валның әйләнү өслегеннән җылылык нефтьне тишекләрдән подшипник вал интерфейсына чыгара. Бу хәрәкәтләнүче өлешләр арасында нечкә майлау пленкасы ясый. Нефть капиллярлы хәрәкәт аша күзәнәкләргә кайта, буш вакытларда суыту, өзлексез майлау циклын саклап калу.^[2].

Нефть әйләнеше инженерлар "насос хәрәкәте" дип атаганны барлыкка китерә. Йөкләнгән зоналар эш вакытында нефть чыгаралар, бушатылган урыннар аны кире үзләштерәләр. Бу мәңгелек майлау системасын барлыкка китерә. Бу үз-үзен майлау подшипниклары 3000-5000 сәгать дәвамында ышанычлы эшләргә мөмкин, күбрәк майлау кирәкми.

 

Эшчәнлекне арттыручы матди үзенчәлекләр

Синтерланган подшипниклар үзләренең искиткеч эшләнмәләрен уникаль материал үзлекләреннән алапорошок металлургия җитештерү процессы. Бу үзлекләр синтерланган өлешләргә регуляр куллану яки эшкәртелгән компонентларга караганда зур өстенлек бирә.

 

Бердәм көч тарату һәм кастинг материаллары

Порошок металлургия процессы традицион кастинг ысулларына караганда яхшырак структур өстенлекләр тудыра. Чыгарылган өлешләрдә еш проблемалар бар, чөнки эретелгән эретелгән элементлар тигез суынмый. Бу материалның көче, тыгызлыгы, җылылык үзлекләренең аермаларына китерә. Соңгы продукт шулай ук ​​эретелгән металл кастинг вакытында инвестиция материаллары белән реакциядә пычранырга мөмкин.

Синтерланган компонентлар төрле. Аларның һәр җитештерү этабында тигез композициясе бар. Металл порошок кисәкчәләре кысылу алдыннан тигез таралалар һәм синтеринг вакытында урында торалар. Бу эзлекле микросруктураны барлыкка китерә, ул көчлерәк, катырак һәм бөтен өлешкә киенергә чыдамрак.

Синтеринг процессы материалның микросруктурасын яхшырак ясарга мөмкинлек бирә. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, яхшы эшкәртелгән синтерланган компонентлар чуен корычка караганда 2-10 тапкыр көчлерәк булырга мөмкин. Көчлелек аркасында көч түбән булырга мөмкин, ләкин ул өлешкә тигез тарала. Бу йөк астындагы эшне алдан әйтеп була.

 

Температураның үзгәрүләре астында үлчәмле тотрыклылык

Синтерланган подшипниклар төрле температурада формаларын саклауга килгәндә чыннан да балкыйлар. Бу өлешләр уникаль җитештерү ысулы ярдәмендә минималь бозылу белән тыгыз үлчәмле толерантлыкны саклыйлар.

Ике төп фактор бу тотрыклылыкны тудыра. Чокырлар гомуми үлчәмнәрне үзгәртмичә аз җылылык киңәюенә урын бирәләр. Бердәм микросруктура шулай ук ​​чуен материалларга караганда тигезрәк киңәя һәм контракт ясый, бу ватылуга һәм стресс урыннарына комачаулый.

Бу тотрыклылык куллану вакытында температура үзгәргәндә бик ярдәм итә. Алюминий оксиды үрнәкләре 1600 ° C синтерлау вакытында 17,6% ка кими, ләкин зур үлчәм эзлеклелеге белән чагыштырмача тыгызлыкны 98,3% саклый. Корыч компонентлар 2500 ° F (1370 ° C) өстендә синтерланган очракта да төгәл булып кала.

Яхшырак үлчәмле төгәллек контроль өстәмәләрдән килә. Бор үзгәртелгән үрнәкләргә кушылган кремний нитриды синтеринг вакытында артык бозылуны булдырмаска ярдәм итә.

 

Гомуми эретмәләрнең каршылык характеристикаларын киегез

Төрле эретелгән катнашмаларда синтерланган подшипниклар ала аласыз, аларның һәрберсенең үз киеменә каршы тору үзенчәлекләре бар:

Бронза нигезендәге эретмәләр: Регулярсинтезланган бронза(90% бакыр, 10% калай) яхшы киемгә каршы тора һәм озак дәвам итә, бу күпчелек куллану өчен иң яхшы сайлау. Бакыр нигезендәге композитларга графит өстәү аларга азрак сүрелү белән яхшырак эшләргә һәм күп температураларда тотрыклы булырга ярдәм итә.

Бронза: Бу эретмәләрдә 14-16% кургаш һәм 90-10 бронза стандартларына караганда 20% азрак калай бар. Алар азрак сүрелү тудыралар һәм майлау материаллары аз эшләгәндә яхшырак каршы торалар. Тестлар раслый, бу материаллар билгеле шартларда әйләндерелгән корычка караганда 7-10 тапкыр озаграк дәвам итә ала (Pv = 6-12 MPa · m / сек).

Бакыр-тимер кушылмалары: Бу эретмәләр яхшырак кысу көче өчен сәүдә тизлеген чикли. Алар шок һәм авыр йөк өчен бик яхшы эшли. 1,5% бушлай углерод өстәү бу материалларны Рокуэлл C65 катылыгына ирешү өчен җылылык белән эшкәртергә мөмкинлек бирә, аларны бик тәэсиргә чыдам итә.

Тимер нигезендәге эретмәләр: Бу бәяләр азрак, ләкин яхшы подшипниклар ясыйлар, бу аларны машиналарда популяр итә. Алар югары майлы булганга күбрәк май тоталар һәм ПВ чикләре түбән булса да, яхшы киемгә каршы торалар.

Синтеринг температурасы кием үзлекләрендә зур роль уйный. Ультра югары температуралы синтеринг (UHTS) 2500 ° F (1370 ° C) өстендә, материал буенча кечерәк, таралган күзәнәкләр барлыкка китерә. Бу өлешләрне гадәти синтеринг ысулларына караганда көчлерәк, катырак һәм киемгә чыдамрак итә.

 

Selfз-үзеңне майлау синтерланган подшипниклар: Алар ничек эшлиләр

 

Selfз-үзеңне майлау синтерланган подшипниклар тышкы ярдәмсез эшли торган искиткеч ябык майлау системасы аша эшли. Бу компонентлар үзләренең майлау турында эш шартларына яраклашкан махсус механизмнар ярдәмендә кайгырталар.

 

Капиллярларның эш механизмы

Selfз-үзен майлау синтерланган подшипникларның көче үзара бәйләнгән күзәнәк структурасыннан килә, алар гомуми күләмнең 10% - 35% тәшкил итә. Бу күзәнәкләр бөтен материал буенча катлаулы челтәр тудыралар һәм нефть сусаклагычлары булып эшлиләр. Бу бушлыкларның оригиналь тутыру вакуум импрегнациясе аша була, анда һава нефть кергәнче тишекләрдән китә. Шуннан соң күзәнәк диварлар капилляр көче белән майны тартып алып торалар - шул ук табигый процесс, сыеклыкны тыгыз урыннарда тарту көченә күтәрелә.

Бу капиллярлы үзенчәлек инженерларның сикерү катламы өстендә "эшләп торган" өслеген барлыкка китерә. Түбән сүрелүчәнлекне, подшипник аның татлы урынына килеп җиткәнче күрерсез. Микросруктура губка кебек эш итә, майны саклый һәм җибәрә.

 

Эш вакытында нефть чыгару

Подшипник эшли башлагач берничә механизм аша нефтьне аның өстенә җибәрә. Вал белән подшипник арасындагы сүрелүдән җылылык майны киңәйтә. Бу киңәйтү майны тишекләрдән сикереп торган өслеккә этәрә.

Вал әйләнеше бер үк вакытта "насос хәрәкәте" тудыра. Бу хәрәкәт майлау пленкасында тискәре басым зоналарын чыгара һәм күберәк организмнан өскә күбрәк май тарта. Бергәләп, насос эффекты һәм җылылык киңәюе металл белән металл контактны булдырмас өчен вал белән подшипник арасында саклагыч май пленкасы ясыйлар.

Дөрес эшләсен өчен, әйләндергеч хәрәкәт кирәк. Сату өслегендә тулы майлау пленкасын тоту өчен сезгә югары тизлек һәм өзлексез әйләнү кирәк.

 

Суыту цикллары вакытында реабсорпция

Rotз-үзен майлау циклы әйләнү туктагач һәм подшипник суынгач дәвам итә. Артык май температура төшкәндә капиллярлы хәрәкәт аша күзәнәк структурасына кайта. Бу реабсорбция теләсә нинди майны төзүдән яки тамудан туктата.

Эшләү вакытында йөкләнгән зоналардан чыгарылган майны кире кайтара. Бу даими алмашу - нефть операция вакытында чыга һәм ял вакытында кире кайта - чиксез майлау циклын тудыра. Процесс майлау материалын сикерү өслегенә тигез таратуны саклый, шуңа күрә сикерү катламы тузган кебек эш башкару көчле булып кала.

 

Эшчәнлек метрикасы: ПВ факторлары һәм йөк чикләре

 

Инженерлар төрле оператив ихтыяҗларга туры килгән синтерланган подшипникларны сайлау өчен махсус эш күрсәткечләрен карыйлар. Бу техник параметрлар куркынычсыз эш чикләрен билгеләргә һәм иртә уңышсызлыкны булдырмаска ярдәм итә.

 

Сайлауда ПВ факторларын аңлау

Синтерланган подшипникларны сайлауда ПВ факторы мөһим роль уйный. Сез аны күтәрү йөген (P) фунтны квадрат дюймга проекцияләнгән подшипник мәйданына өслек тизлеге (V) минутына аякта арттырып саныйсыз. Бу безгә озынлыкка турыдан-туры йогынты ясаучы өслектә сүрелүчән җылылык индексын бирә. Стандарт күзәнәкле подшипниклар, гадәттә, максималь PV бәясе 50,000. Өстәмә майлаусыз хезмәт срогын озайту өчен җитештерүчеләр 20 000 тәңгәл эшләүне тәкъдим итәләр. Труст подшипниклары 10,000 максималь PV рейтингы белән сакчыл эшкәртүгә мохтаҗ.

Подшипникның гомер озынлыгы аның PV кыйммәтенә каршы эшли - югары ПВ кыска хезмәт срогын аңлата. Шуңа күрә инженерлар компонентларны озаграк дәвам итәр өчен дизайн вакытында еш түбән куркынычсыз PV кыйммәтләрен сайлыйлар.

 

Статик vs. Динамик йөк сыйдырышлыгы

Статик йөк бер-берсенә караганда хәрәкәтләнмәгәндә була. Материаль көч бу очракларда төп чикләү факторына әверелә. Статик йөк лимиты, рөхсәт ителгән толерантлыкның яртысына родның диаметрын үзгәртә торган көчне күрсәтә.

Динамик йөк подшипникны җимерә торган хәрәкәтне үз эченә ала. Синтерланган подшипниклар, гадәттә, статик йөкләү рейтингының өчтән бер өлешендә динамик йөкләү рейтингларына ия. Бу зур кыскарту өзлексез хәрәкәтнең өслек өслегенә ничек тәэсир итүен күрсәтә.

 

Төрле синтерланган материалларның тизлек чикләүләре

Eachәрбер синтерланган композициянең үз тизлеге чикләре бар. Бронза нигезендәге материаллар сезгә югары тизлектә йөгерергә мөмкинлек бирә. Тимер нигезендәге композицияләр яхшырак кысу көче өчен ниндидер тизлек белән сәүдә итәләр. Стандарт синтерланган подшипниклар, гадәттә, минутына 1000 футка кадәр тизлектә эшлиләр.

 

Эшчәнлек чикләренә температураның эффектлары

Синтерланган подшипникларның эшләвен температура зур үзгәртә. Күпчелек минераль нигездә майлау майлары 0-80 ° C арасында иң яхшы эшли. Эшчәнлек 80 ° C тан тизрәк төшә, нормаль кыйммәтләрнең 60% ка төшә.

Температура шулай ук ​​нефтьнең күзәнәк структурасында ничек хәрәкәт итүен үзгәртә. Armылы температура нефтьне киңәйтә һәм тишекләрдән алып чыгу өслегенә җиңеләйтә. Салкын температура майны калынрак итә, бу эшләтеп җибәргәндә дөрес майлауны чикләргә мөмкин.

 

Синтерланган подшипниклар белән туп подшипникларын чагыштыру

 

Инженерларга максималь эшкә ирешү өчен синтерланган һәм шар подшипниклары арасындагы төп аермаларны аңларга кирәк. Бу төр төрләр үз өстенлекләре белән килә, аларны махсус оператив мохит өчен идеаль итә.

 

Сүрелү коэффициентын чагыштыру

Шар подшипниклары һәм синтерланган подшипниклар сүрелү үзенчәлекләрен күрсәтәләр. Шар подшипникларының сүрелү коэффициентлары түбән, төренә карап 0.0008 дән 0,0035 арасында. Синтерланган подшипниклар сүрелү кыйммәтләренә ия, ләкин алар аша аны каплыйларнефть белән импрекцияләнгән структурамайлауны саклый. Синтерланган подшипникларда сүрелү коэффициенты нефть беткәндә күтәрелә, бу тиешле майлаусыз югары тизлектәге кушымталар өчен начар сайлау.

Шар подшипниклары - энергия югалтуын киметү өчен иң яхшы акча, чөнки алар синтерланган подшипниклар кебек слайд урынына әйләнәләр. Ләкин синтерланган подшипниклар тукталышта яхшырак сайлау булырга мөмкин. Аларның үз-үзен майлау үзенчәлекләре дөрес майланмаган шар подшипникларында еш күргән таяк-тайпылу проблемаларына комачаулый.

 

Тавыш һәм тибрәнү характеристикалары

Синтерланган подшипниклар туп подшипникларына караганда тынычрак эшли, аеруча югары тизлектә. Шар подшипниклары шау-шу тудыралар, чөнки аларның әйләндергеч элементлары бер-берсе белән элемтәгә керәләр. Шар подшипниклары гомеренең ахырына җиткәч, шау-шу дәрәҗәсе арта.

Шар подшипниклары механик системалар аша күбрәк тибрәнү җибәрә. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, артык тибрәнү озын гомерне кыскартырга һәм шау-шу тудырырга мөмкин. Синтерланган подшипникларда сикерү хәрәкәте тибрәнүне яхшырак үзләштерергә ярдәм итә. Бу аларны шау-шу сакларга кирәк булган кушымталар өчен бик яхшы сайлау ясый.

 

Хезмәт күрсәтү таләпләре: Планлаштырылган vs. Selfз-үзеңне тоту

Бу подшипникларның хезмәт күрсәтү ихтыяҗлары бөтенләй башка. Яхшы эшләсен өчен һәм иртә уңышсызлыктан саклану өчен шар подшипниклары регуляр майлау кирәк. Синтерланган подшипниклар майны үзләренең күзәнәк структурасында саклыйлар, бу үз-үзен майлау системасын тудыра, аз хезмәт күрсәтүгә мохтаҗ.

Сезгә хезмәт аралыгында шар подшипникларын тикшерү өчен оста техник кирәк. Синтерланган подшипниклар эшли башлагач та эшләвен дәвам итәләр. Алар, гадәттә, тотып алу урынына кычкырган тавышлар ясыйлар - кисәтмичә ябылырга мөмкин булган шар подшипникларыннан аермалы буларак.

 

Төрле эш шартларында гомер озынлыгы

Шар подшипниклары югары тизлектә һәм югары йөкле шартларда озаграк дәвам итә. Эш мохите һәр төрнең яхшы эшләвендә зур роль уйный. Синтерланган подшипниклар тотрыклы, уртача тизлектә эшли. Бал подшипниклары старт-тукталыш һәм кире операцияләрне яхшырак эшли.

Температура икесенең дә озынлыгына тәэсир итә. Шар подшипниклары югары һәм түбән температураларның киң диапазонында яхшы эшли. Синтерланган подшипниклар якынча 85 ° C кадәр эшли. Моннан тыш, алар тизрәк майлау сәләтен югалта.

 

Йомгаклау

Синтерланган подшипниклар порошок металлургиясен үз-үзен майлау мөмкинлекләрен берләштергән инженерлык казанышын күрсәтәләр. Аларның күзәнәк структурасы гомуми күләмнең 10% - 35% тәшкил итә һәм өзлексез майлауны тәэмин итүче тоташтырылган каналлар челтәрен барлыкка китерә.

Бу инновацион подшипниклар төрле температураларда үлчәмле тотрыклы булып, структурасы буенча көчне тигез саклыйлар. Аларның сүрелү коэффициентлары шар подшипникларыннан артса да, үз-үзләрен майлау табигате аларны минималь саклауга һәм тотрыклы эшләргә мохтаҗ кушымталар өчен камил итә.

Manufacturingитештерү процессы металлургия төгәллегенә һәм 800 ° C белән 850 ° C арасындагы синтеринг температурасына таяна. Бу PV факторларында 50,000 кадәр ышанычлы эшли торган подшипниклар тудыра. 90% бакыр һәм 10% калай белән стандарт бронза композицияләр киемнән һәм коррозиядән яхшы саклый. Бу үзлекләр аларны югары күләмле җитештерү шартларында кыйммәтле итә.

Инженерлар синтерланган подшипникларның өстенлекләрен мәҗбүри дип табалар. Алар тыныч кына эшлиләр, аз хезмәт күрсәтүгә мохтаҗ, һәм уртача тизлектә һәм йөкләрдә ышанычлы эш итәләр. Selfз-үзеңне майлау белән берлектә, бу үзенчәлекләр аларны иң яхшы сайлау ясый, эзлекле, техник хезмәт күрсәтү максималь тизлектән яки йөкләү көченнән мөһимрәк.