Χάλκινο περίβλημα γραφίτη ZCuZn24Al6: Χαρακτηριστικά, παράμετροι και εφαρμογές

Τι είναι ένα μανίκι από χαλκό γραφίτη ZCuZn24Al6

Ένα χάλκινο χιτώνιο γραφίτη ZCuZn24Al6 είναι ένα συμπαγές λιπασμένο ρουλεμάν στο οποίο μια μήτρα από ορείχαλκο από χυτό ψευδάργυρο αλουμινίου μεταφέρει τον γραφίτη ως ενσωματωμένο λιπαντικό και όχι ως φιλμ γράσου. Το χιτώνιο συνδυάζει την ικανότητα μεταφοράς φορτίου, τη σκληρότητα και την αντίσταση στη διάβρωση του χυτού κράματος ZCuZn24Al6 με τη συμπεριφορά χαμηλής τριβής του γραφίτη, έτσι ώστε το ρουλεμάν να μπορεί να λειτουργεί χωρίς εξωτερική παροχή λαδιού ή γράσου και χωρίς το διάστημα συντήρησης που απαιτεί ένας λιπασμένος δακτύλιος.

Η ονομασία ακολουθεί τη σύμβαση ονομασίας του κινεζικού χυτού κράματος χαλκού. Το κύριο Z σηματοδοτεί μια χύτευση, οι Cu και Zn προσδιορίζουν τη βάση χαλκού ψευδαργύρου, 24 είναι η ονομαστική περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο σε ποσοστό και Al6 είναι η ονομαστική περιεκτικότητα σε αλουμίνιο περίπου 6 τοις εκατό. Η μήτρα{5}}πλούσια σε αλουμίνιο είναι αυτή που δίνει στο κράμα τη δύναμή του και την αντοχή του στο θαλασσινό νερό και στα ήπια όξινα μέσα σε σύγκριση με έναν απλό μπρούτζο κασσίτερο.

Σύνθεση υλικού και μικροδομή

Η μήτρα είναι ένας ορείχαλκος από χυτό αλουμίνιο που περιέχει περίπου 24 τοις εκατό ψευδάργυρο και 6 τοις εκατό αλουμίνιο με μικρές προσθήκες σιδήρου, μαγγανίου και άλλων στοιχείων κράματος που εξευγενίζουν τους κόκκους και αυξάνουν τη σκληρότητα. Το αλουμίνιο σχηματίζει ένα σκληρό, προσκολλημένο στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια έδρασης και είναι αυτό το στρώμα, που υποστηρίζεται από μια σκληρή μήτρα, που παράγει την αντίσταση στη φθορά του υλικού. Ο γραφίτης εισάγεται είτε ως βύσματα που τοποθετούνται σε τρυπημένες τσέπες γύρω από την επιφάνεια εργασίας είτε ως διασπορά μέσω της χύτευσης, και οι δύο διαδρομές συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη λειτουργία.

Σχεδιασμός με βύσμα: οι κολώνες γραφίτη πιέζονται σε τσέπες που έχουν υποστεί μηχανική επεξεργασία στην πρόσοψη του χιτωνίου, δίνοντας υψηλό όγκο γραφίτη στη ζώνη φόρτωσης και μεγάλη, προβλέψιμη παροχή λιπαντικού.

Διασκορπισμένος σχεδιασμός: τα σωματίδια γραφίτη διανέμονται μέσω της χύτευσης, η οποία παράγει μια πιο ομοιόμορφη αλλά χαμηλότερη περιεκτικότητα σε γραφίτη και ταιριάζει σε μανίκια που έχουν υποστεί μηχανική επεξεργασία από στερεά μετά τη χύτευση.

Συνδυασμένη σχεδίαση: τα βύσματα γραφίτη τοποθετούνται σε ένα χυτό σώμα διασποράς, ένας κοινός συμβιβασμός όπου εμφανίζεται τόσο η ολισθαίνουσα όσο και η ταλαντευόμενη κίνηση.

Πώς λειτουργεί ο αυτολιπαινόμενος μηχανισμός

Κατά τη διάρκεια της εισόδου, ο γραφίτης στην επιφάνεια λερώνει τον άξονα ζευγαρώματος και σχηματίζει μια λεπτή μεταφερόμενη μεμβράνη. Από τότε, το ζεύγος επαφής είναι ουσιαστικά γραφίτης έναντι γραφίτη, έτσι ο συντελεστής τριβής παραμένει χαμηλός ακόμα και αν διακοπεί η παροχή στερεού λιπαντικού. Επειδή το λιπαντικό είναι μέρος του ρουλεμάν, το χιτώνιο ανέχεται τις συνθήκες που καταστρέφουν έναν λιπασμένο δακτύλιο: υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος που θα ανθρακώσει το συνηθισμένο γράσο, μια απρόσιτη θέση όπου δεν μπορεί να επιτευχθεί μια θηλή γράσου και μια παλινδρομική ή ταλαντευόμενη κίνηση που θα συμπίεζε ένα ρευστό φιλμ από την επαφή.

Τεχνικές Παράμετροι και Δεδομένα Απόδοσης

Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τα εύρη εργασίας που αναφέρονται συνήθως για ένα χάλκινο χιτώνιο γραφίτη ZCuZn24Al6. Οι τιμές θα πρέπει να διαβάζονται ως καθοδήγηση σχεδιασμού για ένα τυπικό μέγεθος χιτωνίου και ο πραγματικός αριθμός για ένα συγκεκριμένο σχέδιο οπής, τοίχου και γραφίτη λαμβάνεται καλύτερα από το σχέδιο διαστάσεων του εξαρτήματος.

Δύο σημεία αξίζουν έμφαση. Πρώτον, ένα ρουλεμάν γραφίτη επιλέγεται για φορτίο και για αδυναμία συντήρησης, όχι για ταχύτητα. η επιτρεπόμενη ταχύτητα ολίσθησης πέφτει καθώς το φορτίο ανεβαίνει επειδή η θερμότητα τριβής δεν έχει πού να πάει σε ξηρή επαφή. Δεύτερον, ο αριθμός των 300 βαθμών Κελσίου ισχύει για βραχυπρόθεσμη ή διακοπτόμενη έκθεση. Μια συνεχής θερμοκρασία λειτουργίας από 200 έως 250 βαθμούς Κελσίου είναι ένας πιο ρεαλιστικός στόχος σχεδιασμού για μια ορειχάλκινη μήτρα, καθώς η παρατεταμένη έκθεση στο ανώτερο όριο μειώνει σταδιακά τη σκληρότητα της μήτρας.

Φθορά, διάβρωση και συμπεριφορά φορτίου

Η ορειχάλκινη μήτρα αλουμινίου αντιστέκεται στην ατμοσφαιρική διάβρωση, το θαλασσινό νερό και πολλά ουδέτερα ή ήπια όξινα βιομηχανικά μέσα επαρκώς για μηχανήματα θαλάσσιων καταστρωμάτων, εξοπλισμό αποβάθρας, γερανούς και μηχανήματα επεξεργασίας νερού. Η μεμβράνη γραφίτη περιορίζει επίσης την επαφή του μετάλλου με το μέταλλο, επομένως αποφεύγονται σε μεγάλο βαθμό η φθορά της κόλλας και η φθορά κατά την εκκίνηση, η αστοχία που καταστρέφει τους μη λιπασμένους χαλύβδινους θάμνους. Η σκληρότητα του άξονα ζευγαρώματος εξακολουθεί να έχει σημασία: ένας μαλακός ή κακώς φινιρισμένος άξονας θα φθείρεται πιο γρήγορα από το χιτώνιο, ενώ ένας υπερβολικά τραχύς άξονας θα καταναλώσει το φιλμ γραφίτη. Ένας γειωμένος και γυαλισμένος άξονας με σκληρότητα περίπου 40 HRC ή παραπάνω είναι η συνήθης σύσταση για μια εφαρμογή με μεγάλο φορτίο.

Περιοχές Εφαρμογής

Βαριά μηχανήματα: κάδος εκσκαφέα και καρφίτσες μπούμας, τροχαλίες γερανού και ρουλεμάν περιστροφής, όπου το κρουστικό φορτίο είναι υψηλό και η επαναλίπανση δεν είναι πρακτική.

Μεταλλουργικό εργοστάσιο: μηχανές συνεχούς χύτευσης, ρουλεμάν κυλίνδρων και μηχανισμοί πόρτας κλιβάνου που λειτουργούν ζεστά και βρώμικα.

Εξοπλισμός έλασης και διαμόρφωσης: απλά ρουλεμάν σε βάσεις μύλου και ρολά καθοδήγησης, όπου το νερό ή τα άλατα αντικαθιστούν το συμβατικό λιπαντικό.

Εξόρυξη και λατομεία: ρουλεμάν περιστροφής θραυστήρα και μεταφορέα εκτεθειμένα σε σκόνη και νερό.

Ναυτιλιακός εξοπλισμός και εξοπλισμός ισχύος: εξαρτήματα καταστρώματος, μηχανισμός διεύθυνσης, θάμνοι οδηγών τουρμπίνας και υδροστροβίλου που λειτουργούν σε υγρές ή υγρές συνθήκες.

Σημειώσεις εγκατάστασης και συντήρησης

Τοποθετήστε το χιτώνιο με παρεμβολή που ταιριάζει στο υλικό του περιβλήματος. ένα χαλύβδινο περίβλημα χρειάζεται περισσότερες παρεμβολές από ένα χυτοσίδηρο και οι υπερβολικές παρεμβολές θα παραμορφώσουν την οπή και θα κλείσουν το διάκενο από γραφίτη. Πιέστε το χιτώνιο τετράγωνα και, στη συνέχεια, διαμορφώστε ή τρυπήστε την οπή μέχρι το τελικό διάκενο αντί να βασίζεστε στη χυτή οπή-, επειδή η λειτουργία πίεσης αλλάζει ελαφρώς την εσωτερική διάμετρο. Το συνιστώμενο διάκενο για ένα χιτώνιο γραφίτη ξηρής λειτουργίας είναι αισθητά μεγαλύτερο από ό,τι για ένα δακτύλιο με λίπανση με λάδι, τυπικά της τάξεως του ενός ανά χίλια της διαμέτρου του άξονα, έτσι ώστε η μήτρα να μπορεί να διαστέλλεται με θερμότητα τριβής χωρίς να κολλάει. Κατά την αποθήκευση να διατηρείτε το μανίκι καθαρό και στεγνό. η επιφάνεια εργασίας δεν πρέπει να βαφτεί ή να λιπαίνεται, καθώς είτε θα φράξουν τους πόρους του γραφίτη και θα καθυστερήσουν τη λειτουργία.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Τι σημαίνει η ονομασία ZCuZn24Al6;
Είναι μια κινεζική ονομασία χύτευσης: Z για χύτευση, Cu και Zn για βάση χαλκού ψευδαργύρου, 24 για περίπου 24 τοις εκατό ψευδάργυρο και Al6 για περίπου 6 τοις εκατό αλουμίνιο. Το κράμα είναι ορείχαλκος αλουμινίου με καλή αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη διάβρωση σε χυτό μέρος.

Ε: Χρειάζεται καθόλου λίπανση ένα χιτώνιο από χαλκό γραφίτη;
Δεν απαιτείται εξωτερικό γράσο, επειδή ο γραφίτης λειτουργεί ως ενσωματωμένο στερεό λιπαντικό. Μια ελαφριά μεμβράνη λαδιού ή μια μεμβράνη νερού θα μειώσει περαιτέρω την τριβή και τη θερμοκρασία όπου το επιτρέπει η διαδικασία, αλλά το ρουλεμάν είναι σχεδιασμένο να λειτουργεί χωρίς ένα.

Ε: Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας;
Έως 300 βαθμούς Κελσίου για βραχυπρόθεσμη ή διακοπτόμενη υπηρεσία, με λογικό συνεχές όριο 200 έως 250 βαθμούς Κελσίου. Πάνω από αυτό το εύρος η ορειχάλκινη μήτρα μαλακώνει προοδευτικά και ο γραφίτης οξειδώνεται πιο γρήγορα.

Ε: Είναι αυτό το μανίκι κατάλληλο για τρέξιμο υψηλής ταχύτητας;
Δεν προορίζεται για υψηλή ταχύτητα. Το σημείο σχεδιασμού είναι η αργή ταχύτητα με μεγάλο φορτίο ή πρόσκρουση. Η επιτρεπόμενη ταχύτητα ολίσθησης μειώνεται όσο αυξάνεται το φορτίο επειδή η θερμότητα τριβής που παράγεται σε μια στεγνή επαφή δεν έχει λιπαντικό για να τη μεταφέρει.

Ε: Πόση απόσταση πρέπει να επιτρέπεται μεταξύ του χιτωνίου και του άξονα;
Περισσότερο απ' ό,τι για ένα ρουλεμάν με λίπανση με λάδι, συνήθως γύρω στο ένα χιλιοστό της διαμέτρου του άξονα ως διαμετρικό διάκενο, έτσι ώστε η θερμική διαστολή της μήτρας υπό φορτίο τριβής να μην κλείνει το διάκενο και να προκαλεί σύλληψη.

Ε: Τι είδους επιφάνεια άξονα πρέπει να χρησιμοποιηθεί;
Ένας αλεσμένος και γυαλισμένος άξονας, κατά προτίμηση σκληρυμένος σε περίπου 40 HRC ή υψηλότερος για εφαρμογές βαρέως τύπου. Ένας τραχύς ή μαλακός άξονας φθείρεται γρήγορα και καταναλώνει τη μεταφερόμενη μεμβράνη γραφίτη που διατηρεί χαμηλό τον συντελεστή τριβής.