Czy płytka łożyska kompozytowa stalowa może spełnić zastosowanie ekstremalnych warunków pracy, takich jak wysoka temperatura i wysokie obciążenie, zależy głównie od konkretnych wymagań jego kombinacji materiałów, procesu produkcyjnego, środowiska projektowania i zastosowania. Połączenie materiałów kompozytowych ze stali-kompozytowej daje ten rodzaj płytki łożyskowej pewne unikalne zalety, umożliwiając jej dobre wyniki w określonych warunkach wysokiej temperatury i wysokiego obciążenia. Jednak dla różnych warunków pracy wymagana jest również konkretna analiza.
W warunkach wysokiej temperatury kluczowe są stabilność termiczna i oporność w wysokiej temperaturze materiałów łożyskowych. Następujące czynniki mają wpływ na wydajność płytek łożyska kompozytowego stalowego.
Miedź ma doskonałą przewodność cieplną, więc materiały na bazie miedzi mogą pomóc rozproszyć ciepło, umożliwiając lepsze radzenie sobie z problemem akumulacji ciepła w środowiskach o wysokiej temperaturze. Zwłaszcza w przypadku szybkiego działania i tarcia wytwarzającego więcej ciepła przewodność cieplna miedzi pomaga szybko oderwać ciepło, unikając w ten sposób przegrzania łożyska.
Miedź ma niską temperaturę topnienia (około 1083 ° C), aw środowiskach o bardzo wysokiej temperaturze może wystąpić ryzyko zmiękczenia materiału i deformacji. Jednak temperatura topnienia materiałów stalowych jest wysoka (około 1370 ° C), więc rezystancja wysokiej temperatury materiałów kompozytowych stalowych jest w pewnym stopniu przez matrycę stalową. Ogólnie rzecz biorąc, kompozytowa płytka łożyska stalowego jest odpowiednia do ogólnych warunków pracy w wysokiej temperaturze, ale gdy przekracza ją, może wystąpić degradacja wydajności, a szczególną uwagę należy zwrócić na kontrolę temperatury.
W środowiskach o wysokiej temperaturze ciepło wytwarzane przez tarcie może spowodować pogarszanie się wydajności smarowania tradycyjnych materiałów, a nawet powodować problemy, takie jak ablacja i przyczepność. Miedź ma dobre właściwości samookrywające, co sprawia, że płytka łożyska kompozytowa ze stali-sper wykazuje dobrą wydajność antymekcji w pewnych warunkach o wysokiej temperaturze i wysokim obciążeniu. Jednak gdy temperatura jest zbyt wysoka, mogą być wymagane dodatkowe pomiary smarowania, aby uniknąć nadmiernego zużycia.
Pojemność łożyska o wysokim obciążeniu stalowej płyty łożyska kompozytowego zależy głównie od następujących aspektów:
Materiał na bazie stali zapewnia wytrzymałość i twardość kompozytowej płyty łożyskowej, umożliwiając jej wytrzymanie wysokich obciążeń zewnętrznych. Siła ściskająca i twardość stali mogą zwykle zaspokajać potrzeby w warunkach ciężkiego obciążenia, szczególnie w polach maszyn wydobywczych, sprzęcie metalurgicznego itp., W przypadku, gdy materiały kompozytowe stalowe są często stosowane w zastosowaniach, w których prasowane są ciężkie obiekty.
Chociaż miedź ma niską wytrzymałość, ma dobrą elastyczność i odporność na zużycie, co może skutecznie zmniejszyć zużycie spowodowane tarciem. W warunkach o wysokim obciążeniu samowystarczalne właściwości miedzi pomagają zmniejszyć współczynnik tarcia, unikając w ten sposób nadmiernej akumulacji i zużycia ciepła.
Kompozytowa struktura stalowej płyty łożyskowej kompozytowej uzupełnia ogólną wydajność materiału. Warstwa stalowa zapewnia wsparcie o wysokiej wytrzymałości, podczas gdy warstwa miedzi poprawia odporność na zużycie i wydajność smarowania. Taka kompozytowa konstrukcja umożliwia utrzymanie dobrej pojemności i trwałości obciążenia przy wysokim obciążeniu.
W warunkach wysokiego obciążenia płyta łożyska zwykle generuje dużo ciepła, co powoduje rozszerzenie cieplne. Miedź ma większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal, więc materiał może zmienić rozmiar w długoterminowym operacji o wysokim obciążeniu. Aby rozwiązać ten problem, konstrukcja płyty łożyskowej kompozytowej stalowej zwykle uwzględnia charakterystykę rozszerzania materiału, aby uniknąć deformacji lub uszkodzeń spowodowanych nierównomiernym rozszerzeniem cieplnym.
W skrajnych warunkach wysokiej temperatury i wysokiego obciążenia wydajność płytki łożyskowej stalowej spirala zwykle zależy od synergii tych dwóch. W takich ekstremalnych warunkach stalowe materiały kompozytowe mogą zapewnić lepszą pojemność obciążenia i wydajność tarcia, ale wymagane są również dodatkowe pomiary, takie jak optymalizacja układu smarowania lub kontrola temperatury otoczenia, aby uniknąć degradacji materiału.
Płytki łożyska kompozytowego stalowego-operatora są często stosowane w środowiskach o wysokim obciążeniu i wysokiej temperaturze, takich jak metalurgia, maszyny górnicze, wytwarzanie energii wiatrowej i platformy wiertnicze na morzu. W tych warunkach płyta łożyska musi nie tylko wytrzymać ciężkie ciśnienie, ale także musi działać przez długi czas w wysokiej temperaturze. Dlatego wybór odpowiedniej stalowej płyty łożyskowej i połączenie jej z odpowiednią metodą smarowania może znacznie poprawić żywotność i stabilność usług w tych ekstremalnych warunkach pracy.
Aby umożliwić stalową płytkę łożyska kompozytowego do lepszego radzenia sobie z ekstremalnymi warunkami pracy, takimi jak wysoka temperatura i wysokie obciążenie, producenci zwykle optymalizują następujące aspekty:
Dzięki optymalizacji stosunku grubości warstwy miedzi i warstwy stalowej podstawy, można poprawić pojemność łożyska i oporność w wysokiej temperaturze płyty łożyskowej. Na przykład cieńsza warstwa miedzi może lepiej zmniejszyć wagę przy jednoczesnym zwiększeniu przewodnictwa cieplnego; Podczas gdy grubsza warstwa stalowa zapewnia silniejsze wsparcie.
Poprzez powłokę powierzchniową, obróbkę cieplną i inne metody, oporność w wysokiej temperaturze, odporność na zużycie i odporność na korozję płyty łożyskowej kompozytowej stalowej. Na przykład zastosowanie powłoki ochronnej o wysokiej temperaturze może dodatkowo poprawić stabilność materiału w ekstremalnych warunkach pracy.
Aby zmniejszyć negatywny wpływ środowiska o wysokiej temperaturze na płytkę łożyska kompozytowego ze stali, zwykle konieczne jest współpraca z odpowiednim układem smarowania i chłodzenia. Regularne smarowanie i chłodzenie może nie tylko zwiększyć żywotność obsługi płyty łożyskowej, ale także zmniejszyć problem akumulacji ciepła spowodowany tarciem.
Płytka łożyska kompozytowa ze stali kompozytowej może wykazywać doskonałą wydajność w ekstremalnych warunkach pracy, takich jak wysoka temperatura i wysokie obciążenie, ale jej zastosowanie nadal ma pewne ograniczenia. Jego wysoka wytrzymałość, dobra wydajność tarcia i przewodność cieplna sprawiają, że jest odpowiedni dla większości środowisk o wysokiej temperaturze i wysokim obciążeniu, ale nadal potrzebne są bardzo wysokie temperatury lub ultra ciężkie warunki obciążenia i pomiary pomocnicze. Dzięki doskonałej projektowaniu i odpowiedniej optymalizacji procesu płytki łożyskowe z kompozytem stalowym mogą osiągnąć lepszą wydajność w tych ekstremalnych warunkach i spełniać wymagania inżynieryjne.