26. Порошковые фрикционные материалы на основе меди.

Фрикционные материалы (пористость 10…13 %) предназначены для работы в муфтах сцепления и тормозах. Условия работы могут быть очень тяжелыми: трущиеся поверхности мгновенно нагреваются до 1200oС, а материал в объеме – до 500…600oС. Коэффициент трения при работе в масле – 0,08…0,15, при сухом трении – до 0,7.

Примерный состав сплава: медь – 60…70 %, олово – 7 %, свинец – 5 %, цинк – 5…10%, железо – 5…10 %, кремнезем или карбид кремния – 2…3 %, графит – 1…2 %.

Из фрикционных материалов изготавливают тормозные накладки и диски. Так как прочность этих материалов мала, то их прикрепляют к стальной основе в процессе изготовления (припекают к основе) или после (приклепывают, приклеивают и т.д.).

Фрикционные материалы представляют собой сложные композиции на медной или железной основе. Коэффициент трения можно повысить добавкой асбеста, карбидов тугоплавких металлов и различных окислов. Для уменьшения износа в композиции вводят графит или свинец. Фрикционные материалы обычно применяют в виде биметаллических элементов, состоящих из фрикционного слоя, спеченного под давлением с основой (лентой или диском).

Фрикционные изделия должны иметь высокий коэффициент трения, достаточную механическую прочность и хорошее сопротивление износу. Для повышения коэффициента трения в состав фрикционных материалов вводят карбиды кремния, бора, тугоплавкие оксиды и т.д. Компонентами твердого смазочного материала служат графит, свинец, сульфиды и др.

Фрикционные сплавы на медной основе применяют для условий жидкостного трения в паре с закаленными стальными деталями (сегменты, диски сцепления и т.д.) при давлении до 400 МПа и скорости скольжения до 40 м/с с максимальной температурой 300–350°С. Типичным фрикционным материалом на основе меди является сплав МК5, содержащий 4% Fe, 7% графита, 8% Рb, 9% Sn, 0–2% Ni.

27. Методы измерения силы трения.

Методы, реализация которых предусматривает применение механических датчиков

Принципиальная схема измерения сил трения с помощью динамометров показана на рис.1.

Измерение силы терния с помощью торсиона определяют по углу закручивания упругого элемента (рис.2).

С хема измерения силы трения с помощью датчика маятникового типа (рис. 3)

Методы, основанные на преобразовании деформации (перемещения) упругого элемента, в электрический сигнал

В данном случае перемещение или деформация упругого элемента может фиксироваться тензометрическим, пьезоэлектрическим или индуктивным датчиком.Наиболее распространен тензометрический метод измерения силы трения (машины типа МПТ-1, МДП-1) (Рис. 4).

Схема измерения силы трения тензометрическимметодом

М етод, основанный на регистрации рабочих характеристик ведущего электродвигателя постоянного тока.О моменте трения судят по изменению величины тока при постоянном напряжении, требуемого для достижения заданной скорости вращения вала.Метод свободных колебаний маятника:Этот метод применяется для определения коэффициента трения качения. Шарик маятника, закручивая нить, катится по наклонной поверхности (рис. 5,а). По затуханию колебаний судят о коэффициенте трения качения. Нагрузку изменяют, задавая угол наклона плоскости . По затуханию колебаний маятника (рис. 5, б) определяют также коэффициент трения в подшипнике скольжения (качения).