Подшипники скольжения металлополимерные

1. Подшипники скольжения металлополимерные

Подшипник скольжения - это опора или направляющая, в которой цапфа (опорная поверхность вала) скользит по поверхности вкладыша (подшипника). По направлению воспринимаемой нагрузки подшипники подразделяются на радиальные - воспринимают нагрузку в радиальном направлении и упорные (осевые) - воспринимают нагрузку в осевом направлении. При совместном действии радиальных и осевых нагрузок применяют совмещенные опоры, в которых осевую нагрузку воспринимают торцы вкладышей или специальные гребни.

Полимерные подшипники скольжения применяются: при ударных и вибрационных нагрузках; для точных опор с постоянной жесткостью; для опор с малыми радиальными размерами; для особо крупных и миниатюрных опор; при работе в экстремальных условиях (высокие температуры, абразивные и агрессивные среды).

Подшипники скольжения применяют в паровых и газовых турбинах, насосах, запорной арматуре, компрессорах и других машинах.

Металлополимерные подшипники скольжения или лента, листы, из которых они изготавливаются представляют собой многослойный композиционный материал и предназначены для работы в узлах трения без смазки многих видов оборудования, где недопустимо или крайне нежелательно применение смазки, а также при наличии смазочно-охлаждающих сред. Эти подшипники скольжения являются самосмазывающимися, в них достигается значительное снижение коэффициента трения за счет применения антифрикционного фторопластового слоя.

Металлополимерные подшипники (МПП), состоящие из металлической подложки, адгезионного подслоя и фторопластового слоя, усиленного стеклотканью существенным образом отличаются от подшипников из металлофторопластовой ленты (МФЛ), представляющие собой слой фторопласта толщиной 50 мкм, когезионно соединенный с фторопластом, запрессованным в пористый бронзовый слой, который в свою очередь наплавлен на металлическую подложку.

Металлофторопластовые подшипники обладают наилучшими характеристиками: сочетание низкого коэффициента трения, малых габаритов с высокой несущей способностью, нечувствительность к температурным колебаниям обусловливают их широкое применение. Подшипники из ленты МФЛ выдерживают статическую нагрузку 250 МПа и динамическую 180 МПа при коэффициенте трения 0.1 — 0.2. Металлофторопластовые подшипники выдерживают статические нагрузки 400 МПа и динамические 250 МПа, обладая низким коэффициентом трения 0.05 - 0.1

Металлополимерные подшипники изготавливаются двух типов: - первый тип изготавливается из сетки с различным размером ячеек и толщиной проволоки из сталей 20, 12Х18Н9Т, бронзы. В качестве антифрикционного слоя применяются фторопласт 4ПН, композиции на основе фторопласта: Ф4С15М5, Ф4К20, Каф 300, Каф Пл, или композиция на основе полиэфирэфиркетона Каф 1000; второй тип изготавливается на металлической пластине из Ст3, сталей 20 или 12Х18Н10 (08Х18Н10Т), в качестве антифрикционного слоя применяется композиция на основе армированного стеклотканью фторопласта Ф-4Д или композиция на основе полиэфирэфиркетона марки «Каф 1000;

Изготавливаются в соотвестсвии с ТУ 4791-008-347246723-2009

Применение

Подшипники применяются в машиностроении, пищевой, текстильной, целлюлозно-бумажной, химической и нефтегазовой промышленности в узлах вращения в запорной арматуре и насосах.
Подшипники без смазки предпочтительны для оборудования, эксплуатирующегося при больших нагрузках в коррозионноактивных средах, где использование подшипников с бронзовым слоем невозможно.
Применение в криогенной технике обусловлено сопоставимыми значениями коэффициента линейного расширения подшипников с металлами и сохранением антифрикционных свойств полимерного слоя при низких температурах

Основными характеристиками подшипников скольжения являются допустимые нагрузки в статическом и динамическом режимах, коэффициент трения.

Условия эксплуатации подшипников:

рабочие среды: природный газ, нефть, нефтепродукты, органические растворители, аммиак, растворы кислот и щелочей и другие агрессивные среды, а также вода и пар;
диапазон рабочих температур: для антифрикционного слоя на основе фторопласта - от минус 250ºС до плюс 250 ºС, для антифрикционного слоя из Констафтора 1000 (материал на основе полиэфирэфиркетона) - от минус 200ºС до плюс 280ºС ;

Наружный диаметр D, мм	от 20 до 500
Толщина h, мм	от 0,5 до 3
Материал подложки	Ст 20, 08Х18Н10Т, сетка 08Х18Н10Т
Материал антифрикционного слоя	Армированный фторопласт или полиэфирэфиркетон
Рабочая температура, °С	-200 - +250
Максимальная допустимая нагрузка, Н/мм²	400
Максимальная скорость скольжения, м/с	2,5

2. Подшипники скольжения из полимеров и композитов

2.1. Бронзо-графитовые подшипники - бронза с впрессованной смазкой из графита или тефлона

Характеристики:

Рабочая температура, °С	до +450
Максимальная допустимая нагрузка, Н/мм²	100
Максимальная скорость скольжения, м/с	0,5

2.2. Износостойкие подшипники из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, полиамида, полиэфирэфиркетона с антифрикционными наполнителями

Характеристики:

Рабочая температура, °С	до +300
Максимальная допустимая нагрузка, Н/мм²	500
Максимальная скорость скольжения, м/с	10

3. Антифрикционные, износостойкие, антиадгезионные, коррозионностойкие покрытия деталей насосов, запорной аврматуры, трубопроводов

Покрытия на основе Vitrex РЕЕК позволяют резко повысить химическую и коррозионную стойкость, антиадгезионные свойства, износостойкость, снизить коэффициент трения поверхности изделий из металлов, керамики, применяемых в химической промышленности, медицине и электронике. Покрытия толщиной 300-600 мкм наносят электростатистическим напылением порошка РЕЕК с размером частиц 30-80 мкм, для меньшей толщины используют водные дисперсии. Спекание и монополизация покрытий проходят при 400 °С .

Также и полифенилесульфид находит большое применение для получения покрытий на металлический деталях для их защиты от коррозии при повышенных температурах. Подобные покрытия получают плавлением ПФС-композиций, а затем их отверждением при температурах выше температуры плавления (285 °С). Частично отвержденные композиции, в зависимости от степени отверждения, предназначены для нанесения покрытий напылением и другими методами. При добавлении к ПФС политетрафторэтилена получают антиадгезионные твердые износостойкие покрытия.

ПФС-покрытия оптимальны для защиты нефтепроводов, вентилей, фитингов, муфт, емкостей для агрессивных жидкостей (например, для термоэлектрических элементов). Детали из углеродистой стали с ПФС-покрытиями заменяют изделия из дорогих сплавов .


Покрытие колес насосов	Упорные подшипники из РЕЕК, с покрытием РЕЕК или фторполимерным покрытием.

Толщина покрытия: не более 100 мкм.

Температура эксплуатации: -150 - +250 °С

Материалы: фторопласт 4 (РТFЕ), фторопласт Ф4МБ (FEP), сверхвысокомолекулярный полиэтилен (UHMWPE), полиэфирэфиркетон (РЕЕК). Покрытия наносятся из порошков или суспензий в электростатическом поле с последующим оплавлением в печах.