Фрикция - это сила, противодействующая движению.
Фрикционные материалы – это материалы, которые обеспечивают нормальное функционирование деталей в условиях повышенного трения и скольжения. Они поглощают механическую энергию, рассеивая ее после в окружающую среду.
Фрикционные материалы используют в транспортной промышленности (автомобильной, авиационной, железнодорожной), при создании прессов.
Характеристика материалов
Основные показатели элементов:
- Высокая теплостойкость;
- Низкая способность к адгезии;
- Высокая теплопроводность;
- Стойкость к тепловому удару;
- Стабильный и высокий коэффициент трения;
- Неподверженность механическим воздействиям;
- Коррозийная стойкость.
Виды
Рисунок - виды фрикционных материалов
В промышленности различают 5 групп фрикционных материалов:
- Металлические, или феродо. В качестве используют чугун, сталь, железо, медь. Применяют в различных механизмах.
К примеру, для тормозных колодок, чугун применяют в железнодорожных системах, так как он не коробится. Но при повышении температуры выше 4000С резко теряет свои качества. - Неметаллические, или органические. В основе материалов смола, каучук, дерево, войлок, пробка.
Коэффициент трения сохраняется до 2200С. При добавлении смолы значительно повышается износоустойчивость.
В сравнении с другими материалами характеризуются меньшим коэффициентом трения. - Для узлов и тормозных механизмов, работающих при повышенных нагрузках, используют фрикционные материалы на основе пластмассы, в частности, ретинакс.
В состав входят асбест, барит, фенолформальдегидная смола и другие компоненты, благодаря чему он сохраняет свои эксплуатационные качества даже при нагреве до 10000С. - Асбестовые материалы получают из асбестовой ткани, которую пропитывают резиной, асфальтом или бакелитом, после чего спрессовывают.
- Спеченные. У таких фрикционных материалов обычно стальная основа, которую сваркой спекают с другими компонентами. В результате одни материалы обеспечивают стабильность и адгезию, а вторые – износоустойчивость оптимальный коэффициент трения.
Применяют в тормозных системах и тяжело нагруженных муфтах. Выпускают в виде накладок и пластин.
Формы и размеры
Рисунок - формы и размеры фрикционных изделий
В зависимости от формы и размеров выделяют фрикционные пластины, диски и вкладыши:
- Пластины. Изделие прямоугольной формы, толщина до 20 мм, размер 500х500мм.
Применяют целиком или вырезанные детали. В механизмах выступают в качестве прокладки между деталями, которые подвержены физическим нагрузкам, обеспечивая взаимодействие и предотвращая износ.
Устанавливают в транспортных средствах, соединительных узлах, кузнечно-прессовом оборудовании, подъемных кранах. - Диски. Фрикцион – это элемент сцепления в автоматической коробке передач.
Выпускают металлические и мягкие диски. - Вкладыши. Применяют в ковочном и кузнечно-прессовом оборудовании, тормозных узлах, лебедках, гильотинных ножницах, судостроительной промышленности для сохранности оборудования.
Производят из ретинакса, пресс-композиции
Преимущества и недостатки
Фрикционные материалы обладают следующими достоинствами:
- Множество разновидностей, что позволяет подобрать подходящий тип для различных условий эксплуатации;
- Высокий показатель износостойкости, благодаря чему элементы практически не подвержены поломкам;
- Высокая теплостойкость;
- Почти полное отсутствие адгезии;
- Противостоят тепловым ударам;
- Устойчивость к коррозии и агрессивным средам.
К минусам фрикционных материалов относят:
- Обязательное использование прижимной конструкции, что облегчает работу системы, но усложняет конструкцию;
- Возможное буксование, которое приводит в дальнейшем к адгезии, из-за чего надо периодически осматривать систему;
- Вынужденная установка усиленных опор и подшипников, что уменьшает мощность приспособления.
Фрикционные материалы в зависимости от условий эксплуатации используют для работы в масляной ванне (в АКПП) или при сухом трении (в механических прессах).