Пара трения сталь бронза смазка
Обновлено: 07.05.2024
Формула открытия: "Обнаружено, что при трении медных сплавов о сталь в условиях граничной смазки, исключающей окисление меди, происходит явление избирательного переноса меди из твердого раствора медного сплава на сталь и обратного ее переноса со стали на медный сплав, сопровождающееся уменьшением коэффициента трения до жидкостного и приводящее к значительному снижению износа пары трения".
Авторы: Д. Н. Гаркунов, И. В. Крагельский.
Номер и дата приоритета: № 41 от 12 ноября 1956 г.
Описание открытия.
Проблема трения существует столько же, сколько существует техника. Не менее трети энергии в любой современной машине тратится на преодоление бесполезного трения между ее частями, несмотря на подшипники и системы смазки.
Износ деталей в сочленениях в одних случаях нарушает герметичность рабочего пространства (например, в поршневых машинах), в других - нормальный режим смазки, в третьих - кинематическую точность механизма. В результате понижается мощность двигателей, увеличивается расход горюче-смазочных материалов, возникает опасность утечки ядовитых и взрывоопасных продуктов, понижаются точность и чистота обработки изделий на станках. Следует добавить, что все это еще вызывает дополнительные нагрузки, удары и вибрации в сопряжениях и часто становится причиной аварий.
Так или иначе, но каждая машина в свое время требует ремонта. Затраты же на него нередко превышают стоимость нового изделия. Как видим, увеличение долговечности и надежности машин при современной насыщенности народного хозяйства техникой становится одной из важнейших проблем научно-технического прогресса.
Доктора технических наук, профессора Д. Н. Гаркунов и И. В. Крагельский (Институт машиноведения) открыли ранее неизвестное явление избирательного переноса при трении - эффект безызносности. Сущность его состоит в следующем: в паре трения сталь–медь, сталь– бронза или сталь–латунь из твердого раствора благодаря разрушению межатомных связей выделяется медь. Выделившаяся чистая медь переносится на поверхность стали в виде слоя толщиной около тысячной доли миллиметра.
Образовавшийся тончайший слой не уносится из зоны контакта, а переходит с одной поверхности трения на другую, что придает узлам трения высокую износостойкость. Известно, что при определенных условиях в узлах трения происходит отрыв мелких частиц с одной поверхности и перенос их на другую. Если каждая оторвавшаяся от поверхности частица не будет уноситься из зоны трения, а будет удерживаться противоположной поверхностью, покрывая ее тончайшим слоем и сообщая ей высокую гладкость, то, когда противоположные поверхности окажутся покрытыми тонким слоем меди, износ прекратится.
Открытие эффекта безызносности знаменует собой исполнение вековечной мечты инженеров: трение есть, а износа нет. При всей технической необычности осуществления явление избирательного атомарного переноса при трении имеет много аналогов в живой природе. Суставы животных и человека ведь тоже, по существу, шарниры и подшипники скольжения, а они не только не изнашиваются, но еще и самозалечиваются.
Авторы открытия впервые заметили эффект безызносности, наблюдая трение бронзы о сталь при спирто-глицериновой смазке. Но не все шарниры можно смазать глицерином. Чем его заменить? Были перепробованы сотни составов. В конце концов оказалось, что нужными качествами обладают многие смазки, лишь бы в них содержались поверхностно-активные вещества с восстановительными свойствами.
В случае, если сталь трется о сталь или о чугун - а в них нет ни грана меди, - Д. Н. Гаркунов и И. В. Крагельский предложили простой способ, позволяющий устранить износ. В одной из деталей высверливается углубление, в которое запрессовывается кусочек бронзы. Из этого кусочка во время работы будет выделяться медь, обволакивая поверхности и тем предохраняя их от износа.
Очень простым и удобным для стальных поверхностей трения оказалось применение смазок, содержащих мелкодисперсный порошок меди. Такие металлоплакированные смазки, разработанные Всесоюзным научно-исследовательским институтом нефтеперерабатывающей промышленности, весьма эффективны. Авторами открытия предложены и другие способы применения явления избирательного переноса.
Открытие эффекта безызносности имеет особое значение благодаря экономической эффективности. Так, повышение износостойкости машин всего в 2-3 раза сулит нашему народному хозяйству 5-6 млрд. руб. экономии в год. А износостойкость может быть повышена даже в большей степени. Используя это открытие, белорусские ученые В. А. Белый и Б. И. Купчинов создали новую пластмассу, в которой в качестве наполнителя выступает закись меди. При трении вследствие механохимических процессов она восстанавливается в чистую медь, покрывающую тонким слоем как пластмассу, так и контртело (сталь). Износ снижается в десятки раз.
Во много раз повысилась долговечность многочисленных ответственных узлов и агрегатов воздушных лайнеров типа ИЛ и ТУ. Ведется разработка безызносных узлов для разных отраслей промышленности. Исключительно эффективным оказалось применение явления избирательного переноса в глобоидных редукторах, выпускаемых заводом "Красная гвардия" в Одессе. Потери на трение в таком редукторе снижаются в 2 раза, и КПД достигает невиданной величины - 0,9. При этом нагрузка редуктора может быть увеличена на 50-60%, причем редуктор может работать без искусственного охлаждения.
Осуществление режима избирательного переноса в подвижных электроконтактах привело к снижению износа электрических коммутаторов при одновременной возможности увеличения плотности пропускаемого электрического тока до 4 А/мм2. При работе в таком режиме слаботочных контактов, изготовленных из сплава золота, на поверхности их трущихся частей образуется тонкая пленка пластичного золота, которая обеспечивает безызносное трение, высокую проводимость и стабильность контакта.
В целях широкого использования описанного открытия и изобретений, сделанных на его принципе, в 1971 г. в Московском Доме научно-технической пропаганды состоялся научно-технический семинар, посвященный избирательному переносу в узлах трения. Его участники обсудили 18 докладов и конкретных рекомендаций по применению открытия в различных областях народного хозяйства. В 1972 г. там же был собран второй такой семинар. В нем приняли участие представители 200 организаций из 40 городов Советского Союза. Было заслушано 38 докладов по изучению и внедрению избирательного переноса в различные отрасли народного хозяйства. Участники семинара, например, узнали, что использование металлоплакирующих (содержащих мелкие частицы меди или иного металла) смазок для узлов ходовой части только одного автомобиля дает экономию до 280 руб. в год (работы кафедры автомобилей Одесского политехнического института). Успешным оказалось применение избирательного переноса в паре винт - гайка у направляющих финишных станков (работа Гомельского завода имени С. М. Кирова), в торцевых уплотнениях и гидропятах нефтяных насосов (работа Уфимского нефтяного института и других организаций).
Академик А. Ю. Ишлииский и вице-президент Академии наук БССР В. А. Белый писали:
"Сейчас многие предприятия страны получили информацию о новом явлении. Началась "цепная реакция" внедрения "избирательного переноса" в различные отрасли народного хозяйства.
. Научный совет по трению и смазкам АН СССР и Комитет по проблемам износостойкости и трения ВСНТО СССР немало делают для обобщения накопившегося опыта. Однако значимость этого открытия настолько велика, что выходит за рамки названных научных и общественных организаций. Нужны мероприятия государственного масштаба, связанные с планомерным изучением природы "переноса", следует включить эту проблему в план важнейших научно-технических задач, привлечь к ее исследованию ряд отраслевых институтов и, может быть, создать специальный координационный совет.
Видимо, более активно должен подключиться к этому делу Государственный комитет по науке и технике. Академия наук СССР может оказать существенную помощь в дальнейшем развитии теоретических исследований нового научного направления. Тем более что в Институте проблем механики уже создана лаборатория, где изучаются проблемы "избирательного переноса".
Широкое внедрение этого открытия в народное хозяйство позволит сэкономить многие миллионы рублей и немало металла без существенных капитальных затрат.
Тема: Обслуживание пар скольжения
Обслуживание пар скольжения
Возник вопрос.
Чем правильно смазать узел пары скольжения из бронзовой(. ) втулки и вала двигателя.
Моторчик установлен в микросейке 111.
Двигатель имеет две втулки сверху и пластиковый подпятник снизу.
При осмотре какой либо смазки внутри не обнаружено.
Из различных источников удалось собрать следующие мнения:
1. Ничем не смазывать. Моторчик не обслуживаемый. Можно согласиться если принять за основу тот факт что проектировалась бытовая техника с ресурсом на 5-8 лет щадной эксплуатации. Но аппарату скоро 30 лет.
2. Смазывать тонким слоем густой смазки с сульфидом молибдена. Например применяемой в автомобильной технике ШРУС. Но противники говорят о повреждении бронзовых втулок.
3. Только трансмиссионным маслом для ручных коробок передач. Это мол не разъедает втулку.
4. Ну и ЦИАТИМ, технический вазелин и т.д.
Кто имеет реальный опыт прошу высказаться.
В старой книге Гладышева "Магнитофоны. " для ухода за ЛПМ как раз ЦИАТИМ и вазелин рекомендованы (тогда другого и не найти было!).
Но обычно сверху бронзовой втулки фетровое колечко ставили на вал - туда пополняли жидким маслом (типа веретёнки). Если этого не делать, то верхняя пара разбивалась быстрее нижней (прижим сверху - перекос, грязь и утекание вниз делали своё чёрное дело).
Вот нашёл на форуме из старого:
По опыту, лучшая смазка (не возмущайтесь, проверено!!) - автомобильное ТРАНСМИССИОННОЕ масло, что-нибудь класса 85W90. Долго живут (не окисляются) синтетики Castrol.
А силиконовой смазкой нагруженные узлы трения мазать нежелательно, т.к силиконы практически не адсорбируются на металле и не имеют противозадирного эффекта (хуже банального нефтяного индустриального). Кроме того, в очагах полусухого трения образуется SiO2, что не есть хорошо.
Loading.
Вот и я смазал трансмиссионкой.
Mobil Mobilube HD.
Масла серии Mobilube HD - многоцелевые трансмиссионные масла для тяжелых условий работы. Они производятся на основе высокоочищенных парафиновых масел с применением серо-, и фосфоросодержащих противоизносных и противозадирных присадок, что обеспечивает их работоспособность даже при экстремальных удельных давлениях. Они могут применяться для любых типов цилиндрических, конических и гипоидных передач грузовых и легковых автомобилей и строительных машин.
Преимущества
Масла серии Mobilube HD обеспечивают следующие преимущества:
Высокий уровень защиты от износа при различных нагрузках, в том числе высокой скорости, высоком моменте, а также при ударных нагрузках;
Хорошая защита от коррозии при эксплуатации во влажной среде;
Очень высокая стойкость к окислению и химическому разложению при высокой температуре;
Совместимы со всеми типами резинотехнических уплотнений, обычно применяемых в автомобилях;
Длительный срок службы способствует увеличению производительности машин;
Снижение износа зубчатых передач и подшипников уменьшает расходы на ремонт.
Все вроде здорово, но после этой процедуры свободное вращение после выключения двигателя уменьшилось с 40 сек до 15сек.
Разговор про двигатель без передачи вращения на сам диск.
Меня беспокоит сей факт.
Пара трения сталь бронза смазка
А не правильнее ли использовать подшипники качения? Скольжения не рассчитаны на короткие нагрузки, им нужны высокие обороты и как можно меньшее кол-во циклов старт-стоп, они ж изнашиваются очень быстро
На ум приходит рулевой мост ричстакеров(погрузчики контейнерные), занимался ими. Там везде стоят подшипники скольжения.. Все соединения гидроцилиндров тоже используют подшипники скольжения.
Василий, благодарю за ответ) видимо, пора учить матчастьПавел, есть вероятность что матчасть у вас в порядке и это просто не рентабельно для производителя. Слишком дорогие будут подшипнички больших размеров, а запчасти продавать тоже куда приятнее для них ))
Павел, вот на ступице колеса любого авто подшипники качения, а на лесовозных прицепах (не те что по трассе ходят) качение не ходит, только скольжение, простой подшипник хрупкий и раскалывается от порожней езды с прицепом по шарлопу.
Василий, ну, как я понял, у тс единичный проект, так что тут можно и хорошие подшипники использовать)
Павел, дело то не в хорошести подшипников, а применяемости и целесообразности! Не забывайте про габариты, скольжение в этом ой как выигрывает, про цену говорить или и так ясно.
Павел, в поворотном столе важно, чтобы отношение размер/нагрузочная способность было минимальным, подшипники скольжения в этом плане вне конкуренции. Скорость поворота минимальная, один оборот в секунду, или 10, может, и то это на холостом ходу на моторизованном столе. А когда детали фрезеруются, там скорость порядка 10 градусов в секунду.
Павел, замена 1 раз в сезон, против 1 раз в два-три рейса на качении, ну и нет перспективы встать в тайге с разваленным колесом и погоревшей от этого осью!
Чтож, всем спасибо за ответы, пошел думать, что же со мной не так Всем доброй ночи
Денис, в таком случае, доброго утра и продуктивного дня ;)В Москве то только пол второго
Павел, и даже роликовый радиально-упорный подшипник не выдержит ту радиальную нагрузку, которая считается рабочей для подшипника скольжения.
Даже на жд вагонах уже почти все перешли с букс скольжения, на буксы качения, основным элементом которых стали два конусных подшипника.
Даня, но при этом электровозные буксы на скольжении. Из всех вагонов только думпкары могут сравниться массой с вл85 > 200тонн.
Гриша, алюминий в паре трения вообще очень не очень. Если нет альтернатив то только безлитиевые смазки. Силиконки к алюминию подойдут но эта пара в поворотном столе долго не проживет.
Алексей, может там нагрузки не большие, а главное что от стола требуется – быть достаточно лёгким чтобы его затащили в гараж.
А может быть стол у него на работе и бронзу спёрли, заменив люминем специально, чтобы почаще его сдавать.
Вопрос не в весе, а в жесткости. Если не будет жескости то пофиг какой вес. Да и вопрос про восстановление стола. Я так понял что планирутся рем втулка на центральную ось стола.
Гриша, а нельзя алюминий заменить на бронзу? Я помню, работал на миниатюрном фрезере с алюминевыми направляющими, там усилие на ручке было больше, чем у полноразмерного станка. Алюминий -вообще не для пар трения, он мягкий и легко стирается.
Гриш не расстраивай меня. Ты инженер или просто так заглянул? В авиации применяется практически весь спектр Al сплавов. Что ты конкретно имеешь ввиду? И что за просто серый не магнитный металл?
Алексей, расстрою: всё что я знаю об алюминии так это то что его нельзя смазывать литолом, используй солидол.
Гриша, при отсутствии воды, литиевые смазки с алюминием (даже при очищенной оксидной плёнке) никак не взаимодействуют, так как литий, содержащийся в виде солей жирных кислот, является более активным металлом, нежели алюминий.
Если конкретно по вопросу - универсальные литиевые смазки. Например Addinol LM 2 EP. Здесь LM - вроде как для подшипников скольжения. "2" - клас консистенции. EP - полагается противозадирность. За обозначения могу ошибаться. Найти в магазинах такие смазки не проблема, все они для смазочного шприца либо ведра.
Василий, насчёт Аддинола поддержу, но в данном случае лучше с дисульфидом молибдена взять. Если не ошибаюсь, то число пенетрации должно быть выше, чем у графитки.
Присоединюсь к господам, советующим графитную смазку. Она идеальна для узлов с большими нагрузками и небольшими скоростями.
Пары трения алюминий-бронза не существует.
По поводу смазки: на любуб консистентную смазку будет налипать стружка. Так, что литол только в закрытых механизмах. В остальных местах- машинное масло
Мужик, условности тонко не знаю, что есть "поворотный стол", но графитка почти везде подходит и достать её легко.
Избыток смазки ещё и признак сухих дырок, извини мужик
Егор, я думаю, это универсальный вариант. Она не твердеет как солидол, и подходит как для алюминия, так и для бронзы.
Использую Starplex EP2 для смазки опорной плоскости. Внутри залито трансмиссионное масло класса GL 4. Алюминия правда в этом столе нет.
Хм. Откуда алюминий в повторном столе, по подробнее бы, что за стол такой? Бронза, я так понимаю, на втулке ручки привода поворота стола? Так ручка по идее стальная должна быть. Так то циатима или любой консистеной смазки запресовать и будет ходить ещё долго, а бронзовые втулки хорошо смазываются велоситом, но это если там есть масленка и канавки для смазки.
Тут бы понять, что за стол, для каких целей (какие там скорости вращения или только угол выставляется и т.д.) на сколько он современный, у меня вот есть столы с сервоприводами, а есть старые добрые механические с ручками.
Читайте также: