Бронзовые втулки скольжения: применение, особенности производства и цены

Подшипники скольжения, изготавливаемые из бронзовых втулок, широко применяются в промышленном производстве, в том числе при производстве экскаваторов, тракторов, насосов, шахтной и горной техники, самосвалов и прессов. Бронзовые втулки, выполненные из термостойкого материала, демонстрируют пластичность, высокий уровень теплопроводности, устойчивость к изменению свойств, низкий коэффициент трения и плохую адгезию. Замена обычных подшипников на бронзовые втулки способствует минимизации вероятности поломок оборудования, повышению надежности его работы и удлинению срока эксплуатации.

Обширное применение бронзовых сплавов для производства втулок обусловлено их инновационными антифрикционными свойствами, механической стойкостью, устойчивостью к коррозии и агрессивным реагентам, высокой теплопроводностью, способностью хранить смазку и минимизировать коэффициент трения.

Марки бронзовых сплавов, содержащих в качестве примесей олово, фосфор, цинк, свинец, железо, алюминий и бериллий обеспечивают безупречное притирание поверхностей благодаря указанным преимуществам.

Свойства сплава регулируют применение конечной продукции. Например, изготовленные на основе бронзовых сплавов втулки скольжения, с добавкой фосфора,характеризуются наибольшими антифрикционными свойствами и эффективно используются для эксплуатации механизмов, оснащенных большими нагрузками (турбины, генераторы, электродвигатели). В свою очередь, сплавы с добавками железа и алюминия обладают повышенной ударной прочностью и являются наиболее подходящими для использования в механизмах с переменной нагрузкой (двигателях внутреннего сгорания и компрессорах).

Бронзовые подшипники скольжения широко применяются в различных отраслях промышленности:

• В производстве железнодорожной и автомобильной техники, в том числе для локомотивов и тяжелых грузовиков;
• В гидроэнергетике, где они используются для производства гидротурбин и сервомоторов;
• В горнодобывающей промышленности, где они применяются для карьерных экскаваторов и дробильных установок;
• В тяжелой промышленности, включая изготовление цилиндров, прокатных станов, гидравлических прессов, венцов червячных колес, ковочного и штамповочного оборудования.

При оценке качества втулок необходимо учитывать ряд параметров, включая коэффициент трения, устойчивость к ударным нагрузкам, максимально допустимое давление, скорость движения трущихся частей механизма и возможность работы с валом, произведенным из незакаленной стали.

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.

В процессе производства бронзовых втулок используются различные марки бронзы. Наиболее высококачественными считаются сплавы, содержащие олово, которые обладают высокой устойчивостью к нагрузкам и обеспечивают быстроходность втулок. Однако, из недостатков таких сплавов можно отметить их высокую стоимость.

Химический состав бронзовых сплавов регламентируется ГОСТами 18175–78 и 493–79. Например, оловянные бронзы марок БрО5Ц5С5, БрО10Ф1, БрО9Н2,5Ф0,2, БрО10Ц2, БрО8Ц4, БрО10С10, БрО3Ц7С5Н1, которые обрабатываются давлением, производятся в соответствии с ГОСТ 5017–2006, а оловянные литейные бронзы имеют соответствующий ГОСТ 613–79. Безоловянные бронзы марок БрА9Ж3Л, БрА9Мц2Л, БрА10Ж3Мц2Л, БрА10Ж4Н4Л, БрА9Ж4Н4Мц1Л должны соответствовать ГОСТу 18175–78 для бронз, которые обрабатывают давлением, а безоловянные литейные бронзы — ГОСТу 493–79.

Для улучшения антифрикционных свойств материала часто добавляют фосфор. Втулки из сплавов марки БрОФ способны выдерживать удельное давление в 150 кг/см2 и скорость вращения до 10 м/с, поэтому они широко используются в механизмах, которые работают с постоянной нагрузкой, таких как компрессоры, электродвигатели и другие подобные устройства.

Подшипники со свинцовыми и цинковыми добавками (сплавы БрОЦС, БрСЗО, БрОС, БрСН60) также находят широкое применение в аналогичных механизмах и устройствах. Такие материалы способствуют улучшению качества заготовок и делают их более податливыми для обработки резанием. Тем не менее, быстроходность и максимальная нагрузка готовых изделий могут несколько снизиться. Наиболее распространенными марками оловянных бронз со свинцовыми, фосфорными или цинковыми добавками являются БрОФ10-1, БрОЦС и БрО4Ц7С5.

Если нужна высокая механическая прочность при сниженной быстроходности, то втулки бронзовые можно производить с добавкой алюминия и железа. Такие сплавы, как БрАЖ, БрАЖ9-4, БрАЖМц, БрАЖН, БрА10Мц2Л, вследствие этого обладают высокой степенью механической прочности. А для деталей, которые работают с переменными нагрузками, используют сплав БрС30, который отличается максимальной устойчивостью к ударным нагрузкам.

Существует три способа производства бронзовых втулок: литье в кокиль, резание и центробежное литье. Наиболее эффективным и популярным методом производства бронзовых втулок является центробежное литье. Такой метод обеспечивает высокую плотность изделия, особенно в его наружных слоях, и не имеет воздушных полостей. В настоящее время около 60% бронзовых втулок производятся именно этим способом.

По данной технологии сплав заливается в быстро вращающуюся форму в вертикальной или горизонтальной плоскости, а его кристаллизация происходит при высоком давлении. Продукция, полученная таким образом, имеет оптимальные механические свойства и не требует значительной обработки, что снижает ее стоимость.

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).

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