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.
Применение бронзовых втулок
Бронзовые сплавы широко используются для производства втулок благодаря своим антифрикционным свойствам, механической прочности, устойчивости к коррозии и агрессивным реагентам, возможности удержания смазки, высокой теплопроводности и низкому коэффициенту трения.
Преимущества бронзы определяют сферу применения готовых изделий. В сплавах, содержащих мягкие металлы (олово, фосфор, цинк, свинец, железо, алюминий и бериллий), достигается максимальное притирание поверхностей.
Например, бронзовые втулки скольжения, содержащие фосфор, обладают максимальными антифрикционными свойствами и применяются в механизмах, работающих с большими нагрузками, таких как генераторы, турбины, электродвигатели. А сплавы с добавками железа и алюминия обладают высокой ударной прочностью и находят применение в механизмах с переменными нагрузками, например, в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания.
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.
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.
Переработка первичного материала
Процесс изготовления бронзовых втулок может варьироваться в зависимости от используемой марки бронзы. Оловянные сплавы считаются самыми качественными, поскольку они обладают высокой устойчивостью к нагрузкам, а втулки из этого материала обладают высокой быстроходностью. Однако недостатком является высокая стоимость изделий из таких сплавов.
Необходимо знать, что химический состав бронзовых сплавов подчиняется ГОСТ 18 175–78 и ГОСТ 493–79. Бронзы с добавкой олова, такие как марки БрО5Ц5С5, БрО10Ф1, БрО9Н2,5Ф0,2, БрО10Ц2, БрО8Ц4, БрО10С10, БрО3Ц7С5Н1, изготавливаются под давлением в соответствии с ГОСТ 5017–2006, а литейные оловянные бронзы — по ГОСТ 613–79. Бронзы без добавки олова, такие как марки БрА9Ж3Л, БрА9Мц2Л, БрА10Ж3Мц2Л, БрА10Ж4Н4Л, БрА9Ж4Н4Мц1Л, изготавливаются под давлением в соответствии с ГОСТ 18175–78, а литейные безоловянные бронзы — по ГОСТ 493–79.
Добавка фосфора может улучшить антифрикционные свойства материала. Втулки из сплавов марки БрОФ способны выдерживать удельное давление в 150 кг/см2 и скорость вращения до 10 м/с и используются в механизмах, которые работают с постоянной нагрузкой, например, в компрессорах и электродвигателях.
Свинцовые и цинковые добавки (сплавы БрОЦС, БрСЗО, БрОС, БрСН60) также широко используются в производстве подшипников из бронзы. Они повышают качество заготовок и делают их более податливыми для обработки резанием. Однако это может привести к некоторому снижению быстроходности и максимальной нагрузки изделий. Наиболее популярные марки оловянных бронз с добавками свинца, фосфора или цинка включают БрОФ10-1, БрОЦС и БрО4Ц7С5.
Втулки бронзовые с добавкой алюминия и железа (БрАЖ, БрАЖ9-4, БрАЖМц, БрАЖН, БрА10Мц2Л) обладают высокой механической прочностью при сниженной быстроходности. Сплав БрС30 обладает максимальной устойчивостью к ударным нагрузкам и 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).
Цены на бронзовые втулки
Стоимость бронзовых втулок зависит от марки, диаметра изделия, компании-производителя и размера партии. Если рассматривать втулки диаметром от 60 до 900 мм, изготовленные из таких марок бронзы, как БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 9-4, БрА9Жзл или БрО10Ф1, то их цена составит примерно от 290 до 570 рублей за килограмм, в зависимости от диаметра.
Многие компании предпочитают не покупать готовые втулки, а бронзовый прокат, чтобы затем самостоятельно осуществить их обработку. Это им позволяет получить изделия нужной формы и размера (что, важно отметить, особенно актуально при использовании нестандартных комплектующих) и в то же время существенно сократить расходы на приобретение компонентов.
Другие параметры бронзового проката (например, круглого прутка и труб) различных марок, таких как оловянные (согласно ГОСТ 24301-93) и безоловянные (согласно ГОСТ 1628-78), а также размер их диаметра (в соответствии со следующими ГОСТами: ГОСТ 24301-93, ГОСТ 1208-90, ГОСТ 2622-75), оцениваются в ценовом диапазоне от 200 до 440 рублей за килограмм.
Приобретение бронзовых втулок или проката сегодня является выгодным решением для обеспечения долговечности и качества рабочих механизмов. Большой ассортимент марок сырья, используемого для изготовления втулок, позволяет легко подобрать изделия, которые наилучшим образом соответствуют физико-химическим показателям для дальнейшего использования механизма.
Фото: freepik.com