Подшипники скольжения нового поколения на основе полимерно-композитных материалов
Особенность применения подшипников скольжения в двигателях внутреннего сгорания, паровых и газовых турбинах, насосах и компрессорах. Использование полимерно-композитных материалов. Применение тефлона как одного из лучших антифрикционных материалов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.04.2019 |
| Размер файла | 15,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НЧФ КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева
Подшипники скольжения нового поколения на основе полимерно - композитных материалов
Загуменов А.В.
Перед тем, как перейти к подшипникам скольжения нового поколения, будет не лишним вспомнить для начала и о простых подшипниках скольжения.
Итак подшипник скольжения представляет собой корпус, с цилиндрическим отверстием, в которое вставляется втулка и смазывающее приспособление. Между втулкой и корпусом имеется зазор для смазки, это необходимо чтобы вал(корпус) мог вращаться с минимально возможным сопротивлением. Подшипники скольжения применяются в двигателях внутреннего сгорания, паровых и газовых турбинах, насосах, компрессорах и т.д. подшипник скольжение двигатель компрессор
Основные недостатки подшипников скольжения:
-сложно устроенная система смазки;
-самая малая долговечность работы;
-необходимость периодического обслуживания;
-в процессе работы требуют постоянного надзора из-за высоких требований к смазыванию и опасности перегрева;
-перерыв в подаче смазочного материала ведет к выходу из строя подшипника;
-имеют сравнительно большие осевые размеры;
-значительные потери на трение в период пуска и при несовершенной смазке;
-большой расход смазочного материала;
-при работе с жидкими и пластичными материалами температура подшипника не должна выходить выше определённого предельного диапазона ;
Говоря о недостатках подшипников скольжения старого поколения, не стоит забывать и об их достоинствах.
Достоинства подшипников скольжения:
-надежно работают в высокоскоростных приводах (подшипники качения в этих условиях имеют низкую долговечность);
-способны воспринимать большие ударные и вибрационные нагрузки вследствие демпфирующего действия масляного слоя;
-бесшумная работа;
-имеют сравнительно малые радиальные размеры;
-разъемные подшипники допускают установку их на шейки коленчатых валов; при ремонте не требуют демонтажа муфт, шкивов и т.д.;
-для тихоходных машин могут иметь весьма простую конструкцию.
А вот теперь, собственно, можно переходить к основной теме нашей научной статьи.
Итак, исходя из указанных выше недостатков, мы можем отметить, что выход из строя подшипников, в основном, обусловлен недостатком смазки в местах контакта цапфы с подшипником в момент пуска, так как в этот момент есть перерыв в подаче смазочной жидкости, или не создан гидродинамический зазор между трущимися поверхностями, а так же при других случаях работы без смазки.
Разработка подшипников скольжения нового поколения начиналась с того, чтобы во внимание взять как можно больше недостатков простого подшипника скольжения. Потому что именно исправление этих недостатков и могло привести к созданию чего то совершенного.
Основой для создания такого подшипника послужили полимернокомпозитные материалы(ПКМ). Наша цель в том, чтобы с помощью ПКМ создать подшипник способный работать при несовершенной смазке при этом не теряющий своей работоспособности под воздействием агрессивной среды.
Немного теории о видах смазки.
Во время вращения вала слой смазки втягивается клиновой зазор между цапфой и подшипником. Если скорость вращения вала достаточно высокая, то создается гидродинамический зазор между трущимися поверхностями, предотвращающий изнашивание и заедание. Такой вид смазки называется жидкостным.
Если же скорость вращения вала ниже, то отдельные выступы трущихся поверхностей останутся неразделенными. Этот вид смазки называется полужидкостным.
При малой угловой скорости вала создается граничная смазка, когда трущиеся поверхности не разделены слоем смазывающего материала, но на поверхностях цапфы и вкладыша имеется тонкая адсорбированная масляная пленка толщиной порядка 0,1 мм.
Термины граничная и полужидкостная смазки объединены в общее понятие несовершенная смазка.
Итак в качестве антифрикционного материала для подшипников мы выбрали политетрафторэтилен ,его ещё называют тефлон, фторопласт. Тефлон - пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами . Его широко применяют в быту и в технике. Это белое, в тонком слое прозрачное вещество, похожее на парафин или этилен. Фторопласт тепло- и морозостойкий материал. Он остаётся гибким при температурах от -70 до +270 °C. По своей химической стойкости превосходит все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.
Однако мы выбрали такой материал не только из- за выше перечисленных достоинств. Тефлон является одним из самых лучших антифрикционных материалов. Он обладает очень низким коэффициентом трения скольжения. А также имеет очень низкое поверхностное натяжение.
Из последнего можно отметить, что из тефлона можно создать очень тонкую плёнку, которая имеет низкий коэффициент трения. Эту плёнку мы будем использовать, как покрытие для всех составных частей простых подшипников скольжения.
И в итоге, мы получаем абсолютно новое поколение подшипников скольжения. Потому что такие подшипники уже будут иметь более повышенные характеристики. Благодаря полимерно - композитному покрытию такие подшипники будут долговечнее, более теплостойкие и морозостойкие. Но самым важным достоинством, с нашей точки зрения, конечно же является то, что использование такого покрытия может решить многие проблемы( недостатки) обычных подшипников скольжения в плане смазки. Потому что здесь покрытие подшипника частично выполняет функцию смазки, а в ряде случаев оно позволяет некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта.
Так же в качестве основы подшипника можно использовать другие полимерно- композитные материалы соответствующие тем же характеристикам. Но ПКМ, как основа будет рассматриваться в другой статье.
Список литературы
1) Чернавский С.А. Подшипник скольжения.-М.: МАШГИЗ, 1963
2) И.Я. Альшиц Семенов А.П. и Савинский Ю.Э. Металлофторопластиковые подшипники. М., "Машиностроение", 1976
3) Воронков Б.Д. Подшипники сухого трения. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.:Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979
4) Хайт Д. М. Неметаллические подшипники скольжения, М., 1949
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Трубная продукция нового поколения для нефтедобывающей отрасли из всевозможных полимерных, композитных материалов, стекловолокна, стеклопластика как альтернатива металлу. Технология применения металлопластиковых труб в нефтедобывающем промысле.
дипломная работа [620,9 K], добавлен 12.03.2008Назначение и принцип работы подшипников скольжения. Свойства политетрафторэтилена. Технология сборки подшипников скольжения. Определение зависимости предела прочности композита от амплитуды колебаний. Прочностные характеристики от амплитуды колебаний.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.05.2015Классификация подшипников по виду трения и воспринимаемой нагрузке. Устройство и область применения подшипников скольжения, их достоинства и недостатки. Назначение и виды фрикционных муфт, материал для их изготовления. Конструкция фрикционного диска.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 28.12.2013Исследование роли композитных материалов в многослойных конструкциях в аэрокосмической промышленности. Анализ дефектов, встречающихся в процессе эксплуатации. Совершенствование ультразвуковой дефектоскопии с помощью многослойных композитных материалов.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 08.04.2013Обмен веществам между сервовитной пленкой и смазочным материалом. Эксплуатационные свойства смазочных масел. Окисление масла кислородом воздуха. Основные причины обводнения масла в смазочных системах. Антифрикционные свойства подшипников скольжения.
реферат [310,4 K], добавлен 03.11.2017Понятие и функциональные особенности подшипников качения, их отличительные признаки от подшипников скольжения. Основные типы подшипников качения: шарикоподшипники радиальные однорядные, с одной и двумя защитными шайбами, с канавкой на наружном кольце.
реферат [22,9 K], добавлен 15.05.2012Анализ влияния технологических режимов формирования на структуру, физико-механические свойства композиционных гальванических покрытий. Разработка технологического процесса восстановления вкладышей подшипников скольжения коленчатого вала дизеля Д100.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 08.12.2012Классификация подшипников по направлению силовой нагрузки. Достоинства и недостатки подшипников скольжения. Виды трения в зависимости от количества смазочного материала в подшипнике. Виды изнашивания: абразивный, перегрев и усталостное выкрашивание.
презентация [471,3 K], добавлен 25.08.2013Понятие и функциональные особенности подшипников, оценка их роли и значения в общем механизме машины. Основные типы и спецификация подшипников: качения и скольжения, их классификация, механика, условное обозначение в России, преимущества и недостатки.
реферат [857,0 K], добавлен 23.11.2013Роль химии в химической технологии текстильных материалов. Подготовка и колорирование текстильных материалов. Основные положения теории отделки текстильных материалов с применением высокомолекулярных соединений. Ухудшение механических свойств материалов.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 03.04.2010Диаграмма состояния сплава. Смолы, их группы и применение. Прямой и обратный пьезоэффект. Свойства, особенности, составы, применение пьзоэлектриков. Классификация и использование контактных материалов. Расшифровка марок сплавов МНМц 40-1,5 и МНМц 3-12.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 21.11.2010Методы и средства неразрушающего теплофизического контроля полимерных покрытий на металлических основаниях. Свойства материалов, применяемых для изготовления полимерно-металлических изделий. Имитационное исследование метода неразрушающего контроля.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 25.06.2017Расчет и выбор посадок подшипников скольжения, с натягом для соединения зубчатого венца со ступицей, переходных посадок для соединения червячного колеса с валом. Материал зубчатого венца. Диапазон и число членов параметрического ряда механизма.
курсовая работа [458,4 K], добавлен 20.11.2010Горение полимеров и полимерных материалов, методы снижения горючести в них. Применение, механизм действия и рынок антипиренов. Наполнители, их применение, распределение по группам. Классификация веществ, замедляющих горение полимерных материалов.
реферат [951,6 K], добавлен 17.05.2011История развития турбокомпрессоров и постройка образцов двигателей внутреннего сгорания. Использование турбонаддува у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Основная задача промежуточного охладителя. Система зажигания и электронного впрыска топлива.
контрольная работа [241,3 K], добавлен 15.02.2012Применение гидроизоляционных и рулонных кровельных материалов для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных сред. Характеристика сырьевых материалов и расчет потребности в них на годовую программу цеха. Свойства линокрома.
контрольная работа [69,7 K], добавлен 18.03.2015Структура композиционных материалов. Характеристики и свойства системы дисперсно-упрочненных сплавов. Сфера применения материалов, армированных волокнами. Длительная прочность КМ, армированных частицами различной геометрии, стареющие никелевые сплавы.
презентация [721,8 K], добавлен 07.12.2015Многообразие космических материалов. Новый класс конструкционных материалов – интерметаллиды. Космос и нанотехнологии, роль нанотрубок в строении материалов. Самоизлечивающиеся космические материалы. Применение "интеллектуальных" космических композитов.
доклад [277,6 K], добавлен 26.09.2009Классификация, маркировка, состав, структура, свойства и применение алюминия, меди и их сплавов. Диаграммы состояния конструкционных материалов. Физико-механические свойства и применение пластических масс, сравнение металлических и полимерных материалов.
учебное пособие [4,8 M], добавлен 13.11.2013Нормативные материалы для нормирования труда, их применение. Сущность, разновидность, требования, разработка нормативных материалов. Методические положения по разработке нормативных материалов. Отраслевые нормативы. Классификация нормативов по труду.
реферат [73,3 K], добавлен 05.10.2008
