Самосмазывающиеся материалы

Чтобы обеспечить малый коэффициент трения и малую интенсивность изнашивания, согласно молекулярно-механической теории трения, необходимо создать положительный градиент механических свойств, при котором прочность возникающих в зоне трения молекулярных связей должна быть меньше прочности нижележащих слоев трущихся деталей. Иными словами, прочность пленок, покрывающих поверхности раздела двух трущихся тел, должна быть ниже прочно­сти основного материала этих тел. Это достигается нанесением на поверхность трения жидких, консистентных или твердых смазочных материалов, так как прочность на сдвиг слоев смазочного материала значительно ниже, чем металлов пары трения.

В паре трения такой градиент, может быть, достигнут следующими способами: нанесением пленки; применением самосмазывающегося монолитного материала, который в процессе трения также обеспечивает положительный градиент механической прочности за счет архивного наполнителя или выдавливания смазочного материала; применением смолы с твердым смазочным материалом. С ростом температуры в зоне трения все эти явления усиливаются.

К технологическим достоинствам самосмазывающихся полимерных материалов относятся:

- практически неограниченные запасы сырья;

- меньшие капиталовложения в производство, чем для производства металла;

- возможность изготовления деталей высокопроизводительными методами без снятия стружки (отходы в 5 раз меньше, чем у металла);

- низкая трудоемкость (в 5...10 раз меньше, чем у металла).

Преимущества самосмазывающихся материалов при эксплуатации заключаются в следующем:

- упрощение конструкции узлов трения, поскольку отпадает необходимость в сложных системах смазывания;

- снижение трудоемкости обслуживания (отпадает необходимость в периодической профилактической смазке, замене или доливке смазочного материала);

- обеспечение надежной смазки в условиях хранения;

- более широкий, чем у жидких смазочных материалов, диапазон рабочих температур.

К недостаткам самосмазывающихся полимерных материалов относятся:

- более высокий, чем при гидродинамической смазке, коэффициент трения (примерно равен коэффициенту трения при граничной смазке);

- ухудшение отвода тепла из зоны трения из-за отсутствия циркуляции жидкого смазочного материала.

Основным направлением в разработке самосмазывающихся полимерных материалов является создание многокомпонентных систем. Подбор соотношения компонентов в этих системах определяется условиями работы (режимом трения, несущей способностью, средой эксплуатации), технологичностью получения материала и экономической целесообразностью его использования.

В условиях вакуума, в которых самосмазывающиеся полимерные материалы имеют большую скорость газовыделения, применяют металлокерамические материалы или материалы с рабочим слоем твердого смазочного материала.

Металлокерамические самосмазывающиеся материалы либо пропитывают жидким смазочным материалом, либо в их состав вводят твердые смазочные материалы. Последние можно также вносить на поверхность металлокерамических материалов.

Существует особый класс теплостойких самосмазывающихся материалов, предназначенных для работы в вакууме, на поверхности трения которых создается рабочий слой твердого смазочного материала.

Наиболее распространенные отечественные самосмазывающиеся материалы - АМАН-2, АМАН-4, Эстеран-33 в паре трения со сталью имеют коэффициент трения 0,1 и максимальную рабочую температуру до 300...350 ⁰С.

Контрольные вопросы к разделу 8

1. Назначение смазочных материалов?

2. Виды смазки?

3. Классификация масел по происхождению?

4. Классификация масел в зависимости от области применения?

5. Требования, предъявляемые к смазочным материалам?

6. Что такое физико-химические характеристики смазочных материалов? Назовите их?

7. Что такое вязкость смазочного материала?

8. Что такое присадка?

9. Классификация присадок по определяющему свойству?

10. Моторные масла? Группы моторных масел?

11. Классификация моторных масел по SAE и API?

12. Назначение трансмиссионных и индустриальных масел?

13. Масла специального назначения?

14. Что такое пластичные смазочные материалы? Их классификация?

15. Что такое твердые смазочные материалы? Приведите примеры твердых смазочных материалов?

Дата добавления: 2014-12-26