К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
Анисова Е.В. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
The feasibility for manufacturing of sliding bearings of modified timber is esteemed.
В узлах трения машин и механизмов достаточно широкое применение находят неметаллические материалы, позволяющие не только заменять дефицитные и дорогостоящие цветные металлы, но и по-новому решать ряд технических вопросов, направленных на повышение надежности работы и увеличение срока службы машин и механизмов. Одним из таких материалов является модифицированная методом прессования древесина, которая выгодно отличается от других антифрикционных материалов тем, что наряду с высокими физико-механическими показателями и сопротивляемостью изнашиванию имеет весьма низкую стоимость. Например, по массе 1 кг прессованной древесины эквивалентен 8-10 кг бронзы или 7-8 кг антифрикционного чугуна.
В связи с этим целесообразно использование модифицированной древесины для изготовлении подшипников скольжения для нагруженных узлов трения. Основным критерием работоспособности таких подшипников является их износостойкость, определяемая, главным образом, сопротивлением абразивному изнашиванию и заеданию.
В связи с тем, что прессованная древесина обладает благоприятными упруго-пластичными свойствами, то абразивный износ, заедание, а также усталостные поверхностные разрушения в подшипнике наблюдаются в меньшей степени, чем при использовании металлических вкладышей. Характерной особенностью вкладышей из модифицированной древесины является их довольно легкая прирабатываемость к валу. Такие вкладыши мало изнашивают вал, поэтому цапфы могут применяться без термообработки. В то же время контакт древесины с поверхностью цапфы вала приводит к протеканию коррозионных процессов и насыщению поверхностных слоев различными элементами. При этом наиболее опасно наводороживание, приводящее к резкому снижению прочностных характеристик и интенсификации процессов изнашивания. Кроме того, коррозия приводит к изменению микрогеометрических характеристик поверхности, в частности, параметров ее шероховатости.
В связи с этим необходимо решение вопросов протекторной защиты поверхности валов, контактирующих со вкладышами из модифицированной древесины. По ряду литературных источников для этих целей рекомендуется нанесение гальванических покрытий, в частности хромирование. Возможно применение и других упрочняющих технологий, например, химико-термической обработки, электрохимического полирования, воздействия концентрированных потоков энергии и др. Положительный эффект может также достигаться при термической металлизации рабочих поверхностей подшипников скольжения.
Важен и выбор смазки для таких подшипниковых узлов. Применение воды и смазочных композиций на ее основе в качестве материала для смазывания подшипникого узла из древесины контурного прессования ведет к разбуханию вкладышей в процессе эксплуатации. Это уменьшает зазор, делая условия трения лучшими и предохраняет от возможного проникновения абразивных частиц в зазор между валом и вкладышем. А повышенная влажность поверхностных слоев вкладышей позволяет снизить коэффициент трения при пусковых режимах работы подшипниковых узлов.
В условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды износостойкость деталей машин значительно снижается. В полной мере это относится к условиям работы машин и механизмов лесного комплекса, работающих в условиях интенсивного загрязнения и при низких климатических температурах. В этом случае рекомендуется применение пластичных смазок с их порционной подачей во время работы. Пластичная смазка, выдавливается из зоны трения и предохраняет подшипник от проникновения пыли и грязи в зону фрикционного контакта.
Важным условием для повышения качества подшипниковых узлов является рациональный выбор древесных пород для их изготовления. В частности, целесообразно брать породы, строение древесины которых равномерно по годичному слою (бук, граб, береза, осина, ольха).
Таким образом можно отметить широкие возможности применения подшипников скольжения из модифицированной древесины для изготовления вкладышей подшипников скольжения. Однако для их эффективного использования необходимы дополнительные исследования и испытания.