Бронзовые втулки скольжения: применение, особенности производства и цены
В настоящее время бронзовые втулки выступают в роли подшипников скольжения, применяемых при создании различного рода промышленного оборудования, такого как экскаваторы, тракторы, самосвалы, прессы, насосы, а также шахтная и горная техника. Они отличаются пластичностью, а также низким коэффициентом трения и плохой адгезией. Бронзовые втулки, выполненные из цветного металла, обладают стабильностью свойств и хорошей теплопроводностью. Если использовать в составе различного промышленного оборудования бронзовые втулки, можно снизить вероятность возникновения аварий, а также повысить надежность и продлить срок эксплуатации основных узлов оборудования.
Применение бронзовых втулок в различных сферах
Бронзовые сплавы широко применяются для производства втулок в силу их многих преимуществ. Они обладают антифрикционными свойствами, механической прочностью, устойчивостью к коррозии и химическим реагентам, хорошей теплопроводностью, способностью удерживать смазку и снижать трение.
Особенности марок бронзы, включающих мягкие металлы, такие как олово, фосфор, цинк, свинец, железо, алюминий и бериллий обеспечивают максимальное притирание поверхностей. Эти свойства определяют область применения готовых изделий.
Бронзовые втулки скольжения, произведенные с применением фосфора, имеют максимальные антифрикционные свойства и применяются для оснащения механизмов, работающих с большими нагрузками, таких как генераторы, турбины и электродвигатели.
Сплавы с добавками железа и алюминия обладают высокой ударной прочностью и используются в механизмах с переменными нагрузками, например, в компрессорах и двигателях внутреннего сгорания.
Бронзовые подшипники скольжения являются неотъемлемой частью многих отраслей промышленности. Они широко применяются при производстве железнодорожной и автомобильной техники, включая локомотивы и большегрузный автотранспорт, в гидроэнергетике при изготовлении гидротурбин и сервомоторов, а также в горнодобывающей промышленности для карьерных экскаваторов и дробилок. Они также используются в тяжелой промышленности при производстве цилиндров, прокатных станов, гидравлических прессов, венцов червячных колес, ковочного и штамповочного оборудования.
При выборе бронзовых подшипников скольжения основными факторами являются коэффициент трения, устойчивость к ударным нагрузкам, максимально допустимое давление, скорость движения трущихся частей механизма и возможность работы с валом, изготовленным из незакаленной стали. На этих параметрах оценивается качество втулок. Корректный выбор подшипников является важной задачей для эффективного и безопасного функционирования механизмов.
Актуальность применения бронзовых втулок в различных областях промышленности спровоцировала постоянное улучшение технологий и методов их изготовления. Развернутый ассортимент этого продукта обеспечивает возможность получения изделий, наилучшим образом отвечающих требованиям 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.
Существуют три основных способа производства бронзовых втулок: использование метода резания, литья в кокиль и центробежного литья. Технология центробежного литья является наиболее новой и перспективной, а также наиболее популярной для создания бронзовых втулок. Она позволяет получать высокоплотные продукты (особенно во внешних слоях) без воздушных прослоек. По данным статистики, около 60% бронзовых втулок в мире производятся с использованием центробежного литья.
Суть метода заключается в заливке расплавленного сплава в быстро вращающуюся в вертикальной или горизонтальной плоскости форму. При этом высокое давление обеспечивает высокую плотность изделия и практически полное отсутствие воздушных полостей. Бронзовые втулки, изготовленные с помощью данного метода, отличаются оптимальными механическими свойствами и требуют минимального количества исправлений на последующих этапах обработки, что позволяет снизить себестоимость готового продукта.
Альтернативный метод литья называется литьем в кокиль. Этот метод, который уступает по популярности только центробежному литью, позволяет получать сложные изделия большого размера, до 1500 кг. Процесс производства заключается в заполнении специальной разборной формы - кокиля - жидким сплавом, застывании и охлаждении металла внутри формы, и извлечении изделия из кокиля.
Несмотря на возможность получения сложных изделий большого размера, главным недостатком литья в кокиль является то, что плотность и механические характеристики продукта оказываются ниже, чем у изделий, полученных методом центробежного литья, потому что заполнение формы производится только силой тяжести.
Одним из способов изготовления продукции из бронзы является обработка резанием. В частности, этот метод используется при производстве оловянно-свинцовых бронз БрОЦС, для которых обработка резанием намного более эффективна, чем для остальных видов бронз, где обрабатываемость резанием составляет всего 20%.
При использовании метода резания для изготовления втулок применяют прокат, предназначенный для дальнейшей обработки на станках. Это включает в себя трубы БрОЦС5-5-5 (ГОСТ 24301–93) и различные типы прутков, такие как БрАЖ9-4, БрАЖМц10-3-1.5, БрАЖН10-4-4, БрАМц9-2, БрКМц3-1, БрКН1-3 (ГОСТ 1628–78).
Необходимо отметить, что при использовании метода резания изделия могут оказаться дороже, так как заготовки требуют значительных припусков на механическую обработку.
Стоимость бронзовых втулок зависит от нескольких факторов, включая марку бронзы, диаметр изделия, производителя и размеры партии. Например, цена на втулки диаметром от 60 до 900 мм, сделанных из БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 9-4, БрА9Жзл или БрО10Ф1, составляет примерно от 290 до 570 рублей за килограмм, в зависимости от диаметра.
Однако, многие компании предпочитают покупать бронзовый прокат и затем производить обработку втулок самостоятельно. Это позволяет получать изделия нужной формы и размера, что особенно важно при использовании нестандартных комплектующих. Кроме того, самостоятельная обработка проката существенно экономит деньги.
Круглый пруток оловянных (ГОСТ 24301–93) и безоловянных марок (ГОСТ 1628–78) стоит от 200 до 440 рублей за килограмм. Аналогичная цена у труб разных диаметров (ГОСТ 24301–93, ГОСТ 1208–90, ГОСТ 2622–75).
Таким образом, покупка бронзовых втулок или проката – это отличное решение для того, чтобы снабдить оборудование долговечными и качественными комплектующими. Такие втулки надежно защищают рабочие механизмы от износа и поломок. Благодаря огромному количеству марок сырья, используемого при изготовлении, можно легко подобрать втулки, которые наилучшим образом соответствуют планируемому применению.
Фото: freepik.com