Древесина

Древесина – природный полимерный материал растительного происхождения. Достоинства её как конструкционного материала: малый объемный вес, достаточно высокая удельная прочность и упругость, хорошая сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам, малый коэффициент линейного расширения, стойкость к ряду кислот, солей и масел. Она легко обрабатывается резанием и склеивается. Древесина в качестве АФМ применяется при невысоких скоростях скольжения и средних нагрузках. В основном это твёрдые породы – дуб, бук, бакаут, самшит, содержащие естественные смолистые вещества (до 30%), обладающие смазочным действием. Такие подшипники хорошо работают как в условиях сухого трения при высокой запыленности (абразивный износ) и слабой агрессивности среды, так и в пресной и морской воде, которая и охлаждает и смазывает подшипник. Это узлы трения лесопосадочных машин, кукурузо- и силосоуборочных комбайнов, жаток, ленточных, подвесных и винтовых конвейеров в литейных цехах, на химкомбинатах, на железобетонных заводах, предприятиях по добыче и обогащению полезных ископаемых и т.п. В последние годы ценные породы древесины все чаще заменяет самосмазывающаяся прессованная древесина – ДП. Её получают горячим прессованием менее ценных пород (например, березы), затем в её естественную капиллярно-пористую структуру вводят смазочное вещество, например, масла И45, МС20 и др.

Подшипники из ДП изготавливают диаметром до 450 мм, они выдерживают высокие ударные нагрузки, имеют вдвое меньший износ, чем бронзовые, а стоимость их в восемь-десять раз меньше бронзовых. Для устранения недостатков, присущих древесине (склонность к загниванию, отсутствие огнестойкости, гигроскопичность), её пропитывают соединениями металлов, растворами солей, полимерами, лаками и др.

Древесная крошка и шпон используются в качестве наполнителей АФМ на основе полимеров.

Минералы

Естественные (агат), искусственные (рубин, корунд) минералы или их заменители ситаллы (стеклокристаллические материалы) применяются для миниатюрных подшипников скольжения – камневых опор прецизионных приборов (часов, гироскопов, тахометров и др.). Главное достоинство таких опор – низкий и стабильный момент трения. Низкое трение достигается малыми размерами опор и минимальным коэффициентом трения из-за слабой адгезии минералов к металлу цапфы. Постоянство момента трения обусловлено высокой износостойкостью минералов, способных благодаря высокой твёрдости выдерживать громадные контактные давления.

Содержание письменного отчета

1. Указать назначение АФМ, условия их работы.

2. Описать требования, предъявляемые к АФМ.

3. Дать краткую характеристику изучаемых АФМ, указать применение.

4. Зарисовать структуру некоторых АФС (по указанию преподавателя).

5. Сделать выводы о связи между составом, структурой, свойствами, применением АФМ.

Контрольные вопросы

1. Назовите назначение АФМ.

2. Перечислите требования, предъявляемые к АФМ (не менее шести).

3. Укажите факторы, влияющие на выбор АФМ для конкретного узла трения.

4. Назовите группы АФМ.

5. Назовите АФС на медной основе, их состав, свойства, применение.

6. Что такое баббиты? Назовите их химсостав, свойства, применение.

7. Назовите АФС на основе алюминия, их преимущества, недостатки, применение.

8. Назовите цинковые АФС, их состав, свойства, применение.

9. Какие сплавы на основе железа применяют для подшипников скольжения? Их свойства и применение.

10. Назовите композиционные АФМ, их химический состав, способ получения, свойства, применение.

11. Назовите неметаллические АФМ.

12. Назовите пластмассы для подшипников скольжения: виды, свойства, преимущества и недостатки, применение.

13. Углеграфитовые АФМ: виды, свойства, применение.

14. Что такое антифрикционная резина? Назовите её свойства, преимущества и недостатки, применение.

15. Расскажите об использовании древесины для подшипников скольжения, её достоинства и недостатки.

16. Назовите АФМ для миниатюрных опор скольжения, их достоинства.