Бронзові втулки: особливості виготовлення, виробники

Бронзові втулки: особливості виготовлення, виробники

Ще на зорі цивілізації людина навчилася робити різні сплави, основний компонент яких - мідь. Бронза - це сплав міді з оловом, воно надає твердість, знижує температуру плавлення, робить стійким до хімічних речовин і істиранію. Але крім олова, для отримання особливих властивостей бронзи нерідко додають і інші метали, і навіть не металеві речовини. Тому існує багато бронз, які застосовують для виготовлення різних деталей машин і механізмів, у тому числі і бронзових втулок, про них і піде мова в цій статті.

Трохи про бронзу

Найзначніше поширення в машинобудівній промисловості отримали сплави, звані:

  • бронзою - мідь і олово;
  • латунью - мідь і цинк.

По хімічному складу бронзу підрозділюють на:

  • Олов 'яну - вона володіє бездоганними антифрикційними, ливарними і механічними властивостями, при цьому відмінно полірується. Така бронза дорого коштує і знаходиться в дефіциті. Вона, через малу зношуваність, завдяки невеликому коефіцієнту тертя, використовується для виготовлення зубчастих вінців черв 'якових коліс, бронзових підшипників і втулок.
  • Безолов 'яні - містять сплави міді з різними металами: алюмінієм, нікелем, залізом, хромом, марганцем, кремнієм. Вони повноцінно замінюють олов 'яну бронзу. Так, наприклад, бронза, що містить у складі алюміній і залізо, має високу твердість і міцність, стійка до іржавлення. Вона добре обробляється тиском і литтям. Добавка свинцю надає високі антифрикційні властивості, марганець підвищує зносостійкість, берилій - міцність.

Бронзові вироби користуються великою популярністю, володіють високою стійкістю, міцністю і добре зберігаються в агресивному середовищі. Знаходять широке застосування в машинобудуванні, верстатобудуванні та багатьох інших галузях народного господарства.

Вироби

Бронзові втулки відносяться до витратних матеріалів, які в процесі тривалої роботи приходять в непридатність і при ремонті підлягають заміні. Суцільна або розрізна деталь має циліндричну або конічну форму різних розмірів. На втулку кріпиться зірочка для ланцюга, приводний шків або муфта. Внутрішній отвір має відповідати діаметру валу. Залежно від призначення втулки бувають підшипникові, перехідні, закріпні. Крім цих деталей, часто використовуються бронзові вкладиші, їх отримують шляхом розрізу втулки на дві однакові частини. Вони також виготовляються з марок свинцевих і олов 'яних бронз.

Втулки - це найбільш затребувані деталі з бронзового прокату. Через високу якість і цінні фізико-хімічні характеристики, відмінну міцність їх експлуатують у механізмах, що піддаються високому навантаженню. Вони активно використовуються у важкій, хімічній і машинобудівній промисловості.

Класифікація втулок

Втулки класифікують за двома показниками: призначенню та формі. За призначенням вони підрозділюються на наступні групи:

  • підшипникові;
  • перехідні;
  • закріпні.

Найчастіше фахівці стикаються з підшипниковими втулками. Для поліпшення якості роботи і збільшення терміну служби багато виробників використовують бронзові сплави, що мають хороші антифрикційні властивості. За формою втулки підрозділюються на:

  • циліндричні;
  • конічні;
  • різьбові;
  • розрізні;
  • складові.

Найбільшим попитом у промисловості користуються циліндричні та конічні форми деталей. Їх встановлюють у найважливіших вузлах механізмів, що несуть велике навантаження.

Виготовлення бронзових втулок

Бронзовий прокат у вигляді втулок знаходить широкий попит у багатьох сферах промисловості. Для виробництва використовують кілька видів складних технологій. Втулки виготовляють в основному способом лиття:

  • Відцентровий метод - визнаний найефективнішим. Для виробництва втулок цим способом використовують олов 'яні та алюмінієві бронзи. Великі циліндричні заготовки відливаються в сталеві викладачки на відцентрових горизонтальних машинах з роликовою опорою, невеликого розміру - на машинах консольного типу. Для виробів складної форми використовують обладнання з вертикально-розташованою віссю обертання. Відцентрове лиття дозволяє отримати однорідні втулки, що не потребують додаткової обробки.
  • З використанням земляних форм - метод зручний для виготовлення бронзових втулок, розміри яких сильно відрізняються один від одного - від декількох сантиметрів в діаметрі до більше одного метра. Чаші всього цим методом виготовляють втулки, що мають великі габарити.
  • У кокіль із застосуванням різноманітних відливальних форм - застосовують при виготовленні продукції складної форми. Висока якість виходить з олов 'яних бронз.

Крім цього, використовують спосіб різання бронзових труб і згортання тонкого листа бронзи.

Бронзові втулки ковзання

Втулки, виготовлені з антифрикційних матеріалів, виконують роль підшипників ковзання. Вони мають різну конструкцію: гладкі, з фланцем і пластини вкладиша, виготовляються з різних матеріалів. Підшипники ковзання знаходять широке застосування при виробництві обладнання для гірської та шахтної техніки, тракторів, насосів, пресів. Володіючи маленьким коефіцієнтом тертя, хорошою пластичністю і теплопровідністю, втулки з бронзи знижують аварійність техніки, підвищують надійність і термін роботи обладнання. Основною сферою застосування бронзових втулок ковзання є наступні галузі промисловості:

  • Гірничодобувна - екскаватори для кар 'єрних робіт і дробарки.
  • Автомобільна - великовантажні автомобілі.
  • Залізнична - електровози.
  • Гідроенергетика - виготовлення сервомоторів і гідротурбін.
  • Важка промисловість - прокатні стани, вінці черв 'якових коліс, циліндри, обладнання для штампування і ковки, гідравлічні преси.

Використання втулок у багатьох галузях промисловості сприяє розвитку виробництва. Найбільш високоякісною сировиною вважаються олов 'яні бронзи, хоча продукція має високу ціну, але користується попитом.

Переваги

Бронзові втулки, на відміну від подібних деталей з іншого матеріалу, володіють тривалим терміном експлуатації і наступними позитивними характеристиками:

  • Низькою адгезією - бронза відрізняється малим зчепленням з матеріалом поверхні деталі, тому відзначається дуже маленьке тертя, що гарантує хороші антифрикційні властивості втулки.
  • Стабільними механічними властивостями - продовжуються терміни служби деталі, що забезпечує надійну роботу всієї системи на максимальний термін.
  • Високим рівнем теплопровідності та тепломісткості - завдяки особливостям будови кристалічної решітки сплаву збільшуються якісні показники роботи всього механізму.

Виробляють всілякі види втулок, які класифікують за різними критеріями. За способом виготовлення вони підрозділюються на штамповані і литі. За методом кріплення на вал може бути заданий якийсь конкретний діаметр бронзових втулок або вона виконана під марнотрату з невеликим отвором по центру, який збільшують до необхідного діаметру.

Навіщо потрібна направляюча деталь клапана?

Втулка являє собою циліндр, всередині якого клапан здійснює поступальні рухи вгору-вниз, виконуючи при цьому функції відкриття і закриття каналів (впускного і випускного). Від того, в якому стані знаходяться нетрі поверхні втулки-клапана, залежить витрачання моторної олії і прилеглість тарілки клапана до сідла. Напрямна втулка виконує і ще одну важливу роль: вона відводить тепло від стрижня клапана до головки двигуна. За відсутності втулок довелося б міняти головку блоку повністю, що коштує недешево. Для того щоб заощадити кошти, і виконують заміну направляючих втулок. При цьому найміцнішими на сьогоднішній день вважаються бронзові втулки клапанів.

Використання в автомобілях

Напрямна втулка призначена для сприйняття бічних навантажень, які впливають на стрижень клапана. Для стабільної роботи мотора важливу роль відіграють елементи головки блоку. Завдяки злагодженій роботі клапанів буде ефективно відбуватися заповнення горючою сумішшю циліндрів і звільнення від відпрацьованого палива. Для суворого руху клапана по осі він поміщається в спеціальну втулку. Навіть за умови, що клапан і втулка виготовлені з міцних сплавів, знос їх неминучий. У зв 'язку з цим відбувається втрата потужності двигуна і попадання масла в циліндри, що веде до зниження октанового числа бензину.

Кращою профілактикою зносу в цьому випадку буде встановлення бронзової втулки ВАЗ. При правильно проведеній роботі вони служать значно довше чавунних і металокерамічних. Коштують вони дещо дорожче, але при цьому зменшується зазор між клапаном і втулкою і добре витримується нестача мастильної речовини. Щоб двигун працював з задовільними характеристиками, досвідчені механіки радять використовувати втулки з бронзи.

Знос

Однією з проблемних деталей двигуна є напрямна втулка клапана. Двигуни ВАЗ забезпечені серійними втулками, які вироблені з чавуну і не володіють потрібною стійкістю. Крім того, вони неточно підігнані за розміром і при пробігу автомобілем більше 30 тис. км прослуховується клапаний стукіт, що свідчить про те, що пора зношену деталь замінити на нову. І найкраще, якщо це буде бронзова направляюча втулка. Плюси полягають у наступному:

  • Хороша теплопровідність.
  • Підвищена зносостійкість.
  • Сумісність з клапанами.
  • Менша потреба в олії.
  • Зменшується коефіцієнт тертя між напрямною і ніжкою клапана, тому не відбувається, на великих обертах, зависання клапана.

Підвищена пластичність матеріалу не призводить до її розколювання, а стійкість до тертя довго зберігає нормальні зазори між стрижнем і стінкою втулки.

Як замінити стару деталь?

При заміні бронзовою втулкою не потрібен демонтаж старої деталі. Для цього чинять наступним чином:

  • Виробляють розгортання напрямної втулки, прибираючи з внутрішньої поверхні до 0,2 мм.
  • Внутрішню поверхню полірують, використовуючи дриль зі спеціальною насадкою, що відповідає діаметру втулки.
  • Монтують нову напрямну з бронзи всередину стандартної.
  • Встановлюють клапана і роблять їх притирання до нової напрямної.
  • Проводять збірку та встановлення головки блоку циліндрів.

Якщо внутрішній діаметр старої втулки виробився більш ніж на 0,25 мм, то замінити її бронзовою не представляється можливим.

Виробники

Багато компаній, що мають велике виробництво, і навіть дрібні цехи займаються виготовленням втулок. Тому затребуваний товар широко представлений на ринку запчастин. Якість продукції у різних виробників сильно відрізняється.

При купівлі треба особливу увагу звернути на великі і відомі підприємства, що випускають цю продукцію. Так, наприклад, на сайтах Свердловського металургійного заводу, ТОВ "Завод Уралпрокат", ТОВ ТД "Гірничо-промисловий Альянс" можна ознайомитися і замовити необхідне обладнання. Виробники детально рекламують свою продукцію, вказуючи склад бронзових сплавів, описуючи технологію виробництва і розміри бронзової втулки, перераховуючи всі види, що випускаються деталей.

Застосування втулок

Втулки з високоякісного матеріалу знаходять застосування для:

  • Промислового і побутового обладнання - прокатні стани, турбіни, редуктори, генератори, насоси.
  • Машинобудування - екскаватори, бульдозери, автомобілі.
  • Хімічної промисловості - при роботі в агресивному середовищі.
  • Електротехніці та приладобудуванні.

Слід зазначити, що проста конструкція деталі дає можливість замінити її на нову без великих витрат і вкладень.

Ув 'язнення

Втулка, подібно до вкладишу, є витратним матеріалом і часто використовується у вузлах безперервно працюючих механізмів, що витримують надмірні навантаження. Бронзові втулки володіють хорошою пластичністю, стійкі до тертя і тому прекрасно зберігають основні деталі механізмів, значно збільшуючи їх термін служби.