Ванжа Г.К., Вернер И.В., Денисюк В.В.

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ СВОЙСТВ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ ЧУГУНА

Национальный горный университет

Рассматриваются вопросы возможности замены дорогостоящих бронзовых подшипников скольжения на более дешевые подшипники из высокопрочного чугуна с нанесенным слоем бронзы.

Questions of an substitution opportunity of cost intensive bronze sliding bearings on cheaper bearings from high-tensile pig-iron with the put layer of bronze are considered.

В машиностроении широкое применение находят подшипники скольжения, которые являются зачастую лимитирующим звеном при работе машин [1]. Они должны удовлетворять следующим требованиям: обладать низким коэффициентом трения, выдерживать большие удельные нагрузки,  иметь хорошие демпфирующие способности, обладать хорошей прирабатываемостью обеспечивая высокую износостойкость, исключать схватывания поверхностей, не изнашивать или обеспечивать минимальный износ сопрягаемой детали, способность обеспечивать равномерную смазку, малую себестоимость.

Для этих целей используются различные материалы: бронзы и чугуны. Наиболее полно удовлетворяют этим требованиям бронзы различного химического состава [2]. Однако ограничивает применение бронз значительная их дороговизна и воз­можность их эффективного использования только в условиях жидкостного трения. Поэтому альтернатив­ным вариантом является применение антифрикцион­ных чугунов вместо бронз.

Антифрикционные свойства чугуна зависят от формы и распределения графитовых составляющих. Графитовые включения можно рассматривать как пустоты структуры. Около таких пустот при нагружении концентрируются напряжения. Графит пластинчатой формы разупрочняет металл. Наиболее благоприятной для механических свойств чугуна является хлопьевидная, а оптимальной – шаровидная форма графита. Получение той или иной структуры возможно с помощью термической обработки.

Рассмотрев используемые в машиностроении антифрикционные материалы и требования предъявляемые к ним, основываясь на том, что показатели чугуна и бронзы, по данным исследователей, являются близкими, в данной работе предлагается применение чугуна в качестве антифрикционного материала опор скольжения. Разработаны методы создания и обработки отливки из чугуна, позволяющие приблизить рабочие характеристики чугунного подшипника к характеристикам бронзовых опор скольжения.

Основной недостаток чугунных материалов – плохая прирабатываемость предлагается устранить за счет нанесения на поверхность трения подшипника скольжения макрослоя бронзы. Практика по­казывает, что изнашивание образцов после нанесения на поверхность медного покрытия уменьшается в 15 раз по сравнению с изнашиванием образцов, обработанных без покрытия поверхности, и в 10 раз но сравнению с изнашиванием шлифованных образцов [4]. Чугунные отливки с повышенной плотностью материала предлагается получить центробежным способом [3].

Литература

1. Воскресенский В.А., Дьяков В.И. Расчет и проектирование опор скольжения (жидкостная смазка): Справочник. – М.: Машиностроение, 1980. – 224 с.

2. Материалы в машиностроении / Под ред. И. В. Кудрявцева. – М.: Машиностроение, 1967. Т. 1., 304 с, 1968. Т. 4, 248 с.

3. Юдин С. Б., Левин М. М., Розенфельд С. Е. Цен­тробежное литье. – М., «Машиностроение», 1972. – 280 с.

4. Перспичка Е.В. Очистно-упрочняющая обработка изделий щетками. – М.: Машиностроение, 1989. – 135 с.