Domov / Zprávy / Zprávy průmyslu / Pouzdra ze slinutého bronzu vs pouzdra z masivního bronzu: Praktický průvodce výběrem
Pouzdra ze slinutého bronzu vs pouzdra z masivního bronzu: Praktický průvodce výběrem
Zprávy průmyslu-
Technik, který každých šest týdnů vyměňuje tukem mazané pouzdro z pevného bronzu, může často prodloužit interval na více než rok přechodem na pouzdro ze slinutého bronzu impregnovaného olejem, zatímco stejná slinutá součást brzy selže při nepřetržitém vysokém zatížení, vysokorychlostním provozu, který vyžaduje hustou stěnu a vnější přívod oleje z pevného bronzu. Poréznost je to, co je odděluje.
Co odděluje slinutá a masivní bronzová pouzdra
Slinutá bronzová pouzdra jsou vyrobena zhutněním bronzového prášku a jeho sintrováním do porézní struktury, která uchovává olej, zatímco pevná bronzová pouzdra jsou vyrobena z plně husté lité nebo extrudované tyče a spoléhají na mazivo dodávané z vnějšku otvoru. Tento jeden rozdíl řídí všechna ostatní srovnání v tomto článku.
Slinutá cesta: prášek, lis a pec
Bronzový prášek je lisován v matrici do téměř konečného tvaru a zahříván v peci, aby se částice spojily, přičemž zanechá kontrolovanou 15 až 25% síť vzájemně propojených pórů, která je vakuově impregnována olejem. Proces má téměř čistý tvar, díky čemuž jsou slinutá pouzdra účinná pro standardní metrické velikosti a velký objem. Pokud je pod porézní vrstvou vyžadována silnější ocelová skořepina, Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. dodává takový design jako bimetalové ložisko zadržující olej se sintrovanou měděnou vrstvou na ocelovém nosiči .
Masivní bronzová pouzdra začínají jako odstředivá nebo plynule litá tyč a jsou dokončena soustružením, vrtáním a protahováním. Neexistuje žádná záměrná pórovitost, takže stěna je plně hustá, nese vyšší napětí a umožňuje velké průměry, přírubová tělesa, drážky pro pera, olejové drážky a nestandardní slitiny, jako je hliníkový bronz nebo vysoce olovnatý cínový bronz.
Slinuté bronzové pouzdro je lisovaná a slinutá porézní bronzová součást, která uchovává olej v 15 až 25 procentech propojených pórů a uvolňuje ho tepelnou roztažností během provozu. Pevné bronzové pouzdro je plně obrobená součást, která závisí na mazivu nebo oleji dodávaném z vnějšku otvoru nebo na zátkách s pevným mazivem zapuštěným ve stěně.
Strukturální rozdíly, které rozhodují o výkonu
Pórovitost je jedinou vlastností, která rozděluje dvě rodiny pouzder, protože vytváří samostatné úložiště oleje za cenu pevnosti v tlaku, rázové houževnatosti a maximální provozní teploty.
Strukturální a provozní srovnání pouzder ze slinutého bronzu a plného bronzu.
Majetek
Pouzdro ze slinutého bronzu
Pevné bronzové pouzdro
Pórovitost
15 až 25 procent, vzájemně propojené
V podstatě nula
Skladování oleje
Vnitřní póry, vakuově impregnované
Žádný; je nutné vnější mazivo nebo olej
Typický limit PV při nízké rychlosti (MPa-m/s)
1.8 impregnováno olejem
5.6 s obrobenými olejovými drážkami
Relativní statická únosnost
Zhruba 50 procent pevné látky při stejné velikosti
Základní linie (nejvyšší)
Maximální praktický průměr
Omezeno lisovací a slinovací pecí
Omezeno pouze litím a obráběním
Tolerance vrtání
IT6 až IT7 po dimenzování
Obráběné IT5 až IT7
Porézní pouzdro ze slinutého bronzu s 20 procenty nese zhruba poloviční statické zatížení než pouzdro z masivního bronzu stejné velikosti, přesto může běžet tisíce hodin bez vnějšího maziva.
Zatížitelnost, limity PV a životnost
Pro trvalé vysoké zatížení je bezpečnějším materiálem pevný bronz; pro střední zatížení s bezúdržbovým provozem je pracovním řešením slinutý bronz. Technická zkratka je PV limit, součin ložiskového tlaku a kluzné rychlosti.
Typické olejem impregnované slinuté pouzdro má jmenovitou hodnotu blízkou 1,8 MPa-m/s v nepřetržitém nízkorychlostním provozu, zatímco drážkované plné pouzdro s nuceným plněním oleje dosahuje zhruba 5,6 MPa-m/s; praktické důsledky jsou pokryty v našem bronzové pouzdro PV limity a strategie upgradu průvodce.
15–25 % Propojená pórovitost ve slinutém bronzu; blízko nuly v pevném bronzu
2x Vyšší statická únosnost masivního bronzu při stejných rozměrech
1.8 Typický limit PV (MPa-m/s) pro olejem impregnované slinuté pouzdro
5.6 Typický limit PV (MPa-m/s) pro drážkované plné pouzdro s přívodem oleje
Typické návrhové hodnoty v MPa-m/s pro pouzdra na kalených hřídelích při obvodových rychlostech pod 0,5 m/s. Skutečné limity závisí na teplotě, chlazení a povrchové úpravě hřídele.
Životnost opotřebení se řídí stejným vzorem. Plně namazaný plný bronz drží geometrii vrtání déle při rychlosti, takže slinutý bronz je zřídka specifikován pro plynule rotující hřídele nad 0,5 m/s, pokud není zatížení lehké. Při oscilačním provozu, stop-startu nebo při špatném mazání slinutý bronz často přežije lépe, protože nezávisí na maznici, která dosáhne koruny otvoru. Tvrdost hřídele nad HRC 45 a povrchová úprava jemnější než Ra 0,8 se doporučuje pro oba; hlubší pohled životnost pouzdra slinutého oproti litému bronzu se objeví v naší analýze údržby.
Tření, tvorba filmu a chování při běhu
Slinutý bronz vytváří svůj vlastní olejový film bez vnějšího přívodu, zatímco pevný bronz potřebuje drážky a zdroj maziva, ale jakmile je namazán, snáší mnohem tvrdší nepřetržitý chod.
Slinutý mechanismus je tepelný: jak hřídel ohřívá vývrt, olej v pórech expanduje k povrchu a vytváří hraniční film; když se ložisko ochladí, olej je nasáván zpět. Zásoba je konečná a případně je třeba ji znovu impregnovat. Pevný bronz nemůže uchovávat olej, takže tření závisí na geometrii drážky, viskozitě a tlaku přívodu; když jsou správné, běží chladněji a při rychlosti drží vůli mnohem déle.
Tam, kde je vnější olej nepřijatelný, ale zatížení je příliš náročné na hladkou porézní stěnu, použijte lité bronzové pouzdro s pevnými mazacími zátkami, jako je např. Samomazné ložisko JDB600 z bronzu , dodává hustou strukturu masivního bronzu se zabudovaným přívodem suchého maziva.
Přístup k údržbě je špatný nebo stroj běží bez dozoru
Provoz je oscilační, stop-start nebo přerušovaný
Zatížení je mírné a povrchová rychlost zůstává nízká
Standardní metrické velikosti a objemy výroby nad 1000 kusů
Vyberte pevný bronz, když
Rychlost hřídele a PV jsou vysoké a plynulé
Statické nebo rázové zatížení se blíží limitům slinutého materiálu
K dispozici je přívod chlazení a mazání
Jsou zapotřebí velké otvory, příruby, drážky pro pero nebo nestandardní slitiny
Náklady, tolerance a výrobní omezení
Slinutý bronz vítězí při velkém objemu a standardních velikostech; masivní bronz vítězí tam, kde flexibilitu obrábění, velké otvory nebo nestandardní slitiny řídí práci.
Slinování má náklady na nástroje, které se amortizují přes objem, následované nízkými náklady na materiál na kus a obrábění. Pevná cesta používá litou tyč a platí za každý otočený čip, ale nepotřebuje matrici, takže je levnější pro jednorázové opravy a prototypy. Velikost lisu a pece také omezuje slinuté díly na kompaktní průměry, typicky pod 150 mm, zatímco plný bronz může dosahovat několika stovek milimetrů.
Zpravidla je slinuté pouzdro ekonomické od cca 500 do 1000 kusů výše; níže je opracovaný masivní bronz obvykle levnější na pouzdro.
Tolerance se liší ze stejného důvodu. Slinutá pouzdra jsou dimenzována nebo ražena po slinování a běžně drží otvory IT6 až IT7; opracovaný masivní bronz drží IT5 až IT7 s plnou kontrolou soustřednosti, pravoúhlosti přírub a povrchové úpravy, což je přesně to, tolerance bezolejového bronzového pouzdra a průvodce instalací vysvětluje v praxi.
Výběrový proces ve čtyřech krocích
Definujte zatížení, rychlost, přístup k mazání a objem výroby; správná rodina pouzdra se pak stává zřejmou.
Vypočítejte hodnotu PV v pracovním bodě a porovnejte ji s výše uvedenými referencemi 1,8 a 5,6 MPa-m/s. Pokud hodnota překročí slinutý limit při požadované životnosti, přejděte na masivní bronz.
Zkontrolujte přístup k mazání. Pokud je ložisko uzavřené, bez dozoru nebo znečištěné, je vnitřní zásoba oleje ze slinutého bronzu rozhodující výhodou.
Nastavte rozměry otvoru, toleranci, příruby a množství. Standardní metrické velikosti nad 500 kusů upřednostňují slinuté; velké otvory, nestandardní slitiny a krátké běhy upřednostňují obrobený masivní bronz.
Složení materiálu a mechanické údaje ověřte u výrobce. Zhejiang Shuangnuo Bearing Technology Co., Ltd. poskytuje spektrochemické analýzy a zprávy o mechanických zkouškách pro produkty ze slinutého i litého bronzu.
Pro kompaktní vysoce zatížené sestavy bez přístupu údržby, an Slinuté ložisko na bázi bronzu SF1B z rodiny SF-1 je praktickou střední možností, protože její překryvná vrstva ze směsi polymeru zvyšuje nosnost a zároveň udržuje vrtání bezúdržbové.
Krátké odpovědi na otázky, které si inženýři nejčastěji kladou při srovnávání těchto dvou materiálů pouzder.
Je slinutý bronz pevnější než plný bronz?
Ne. Pórovitost, která umožňuje slinutému bronzu uchovávat olej, také snižuje jeho pevnost v tlaku a v tahu. Typické pouzdro ze slinutého bronzu přenáší zhruba poloviční statické zatížení než pouzdro z masivního bronzu stejné velikosti, takže pevný bronz je specifikován vždy, když návrhu dominuje mez kluzu.
Které pouzdro vydrží déle, slinuté nebo masivní bronz?
Záleží na mazání. Bez vnějšího maziva slinutý bronz obvykle vydrží suchý pevný bronz, protože jeho póry uvolňují olej přesně tam, kde tření ohřívá vývrt. Při stejném mazání odolává pevný bronz déle opotřebení při vysoké rychlosti a vysoké PV, protože jeho hustá stěna udržuje vůli a lépe odvádí teplo.
Může slinuté bronzové pouzdro běžet bez oleje?
Po tisíce hodin ano, ale ne navždy. Olej uložený v pórech se spotřebovává odpařováním, oxidací a migrací a pouzdro se nakonec musí znovu impregnovat nebo vyměnit. Přerušovaný a oscilační provoz tuto dobu prodlužuje; nepřetržitý vysokorychlostní provoz jej dramaticky zkracuje.
Jaké tolerance jsou k dispozici pro bronzová pouzdra?
Pouzdra ze slinutého bronzu jsou dimenzována po slinování a obvykle mají tolerance otvoru IT6 až IT7. Masivní bronzová pouzdra jsou obrobena a lze je držet na IT5 až IT7 s kontrolou kruhovitosti, soustřednosti, pravoúhlosti příruby a povrchové úpravy. Obě cesty jsou vhodné pro přírubové, utěsněné nebo nestandardní varianty slitiny.