Подшипники скольжения из стеклотекстолита для узлов трения
Подшипники из стеклотекстолита конструкционные элементы узлов трения, изготовленные из слоистого прессованного материала на основе стеклянных тканей и термореактивного связующего. Материал формируется методом горячего прессования при температуре от 150 до 170 C и удельном давлении от 8 до 12 МПа, что обеспечивает монолитную структуру с высокими механическими показателями.
В отличие от металлических вкладышей, стеклотекстолитовые подшипники работают в условиях ограниченной или недостаточной смазки, демпфируют вибрации и не вызывают задиров на сопряжённых стальных валах. Коэффициент трения пары стеклотекстолит закалённая сталь при водяной смазке составляет от 0,01 до 0,05, при масляной от 0,05 до 0,10.
Конструктивные особенности и типоразмеры
Вкладыши и втулки изготавливаются из листового стеклотекстолита марок СТЭФ-1, СТЭФ-У, СТЭТ по ГОСТ 12652. Заготовки растачиваются до требуемого посадочного диаметра, после чего рабочие поверхности калибруются. Стандартный ряд внутренних диаметров от 20 до 300 мм, наружный диаметр определяется толщиной стенки от 5 до 25 мм в зависимости от нагрузки.
По способу монтажа различают:
- цельные втулки для запрессовки в корпус с натягом от 0,05 до 0,10 мм;
- разъёмные вкладыши для крупногабаритных опор с горизонтальным разъёмом;
- сегментные подшипники для упорных узлов гидроагрегатов;
- торцевые шайбы и планки для фиксации осевых перемещений.
Эксплуатационные характеристики
Рабочая температура стеклотекстолитовых подшипников ограничена диапазоном от 40 до +105 C. При кратковременном воздействии материал выдерживает нагрев до 130 C без потери прочностных свойств. Предельная окружная скорость вала до 5 м/с при водяной смазке и до 2 м/с при работе всухую.
Допускаемые удельные нагрузки на опору:
- при водяной смазке от 6 до 10 МПа;
- при масляной смазке от 10 до 15 МПа;
- при сухом трении до 2 МПа.
Материал устойчив к воздействию морской воды, слабых растворов кислот и щелочей, нефтепродуктов. Не рекомендуется применять в средах с содержанием абразивных частиц более 0,5 % без организации принудительной промывки зоны трения.
Применение в промышленном оборудовании
Стеклотекстолитовые подшипники используются в узлах, где металлические пары трения быстро выходят из строя из-за коррозии или абразивного износа. Основные области применения:
- гидротурбинные направляющие и упорные подшипники на ГЭС;
- опоры гребных валов морских и речных судов;
- ролики и направляющие прокатных станов;
- насосные агрегаты для перекачки технической воды;
- шнековые конвейеры и смесители в пищевой промышленности;
- опорные узлы земснарядов и драг.
В судостроении стеклотекстолитовые вкладыши заменяют баббитовые заливки в дейдвудных устройствах, исключая риск выплавления вкладыша при аварийной остановке подачи смазки. В металлургии материал применяется в роликовых проводках и рольгангах, где высокая температура и окалина выводят из строя подшипники качения.
Сравнение с альтернативными материалами
| Параметр | Стеклотекстолит | Баббит Б83 | Бронза БрО10Ф1 | Капролон |
|---|---|---|---|---|
| Допустимая нагрузка, МПа | от 6 до 15 | от 10 до 15 | от 15 до 25 | от 5 до 8 |
| Рабочая температура, C | от 40 до +105 | до +80 | до +250 | от 40 до +80 |
| Смазка | вода, масло | масло | масло | вода, без смазки |
| Стойкость к абразиву | высокая | низкая | средняя | высокая |
Монтаж и обслуживание
Перед запрессовкой втулки необходимо проверить посадочное отверстие корпуса на соответствие допуску H7. Наружная поверхность вкладыша покрывается тонким слоем консистентной смазки для снижения усилия запрессовки. После монтажа внутренний диаметр калибруется развёрткой для компенсации упругой деформации.
При эксплуатации с водяной смазкой требуется обеспечить непрерывную подачу воды в зону трения с расходом от 0,1 до 0,5 л/мин на каждые 100 мм диаметра вала. Контроль износа выполняется измерением радиального зазора: предельное увеличение зазора не должно превышать 2 % от номинального диаметра.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем стеклотекстолитовые подшипники отличаются от капроновых?
Стеклотекстолит имеет модуль упругости от 20000 до 25000 МПа, что в 34 раза выше, чем у капролона. Это обеспечивает меньшую деформацию под нагрузкой и стабильность геометрии в узлах с точным позиционированием вала.
Требуется ли смазка для стеклотекстолитовых вкладышей?
В водяной среде подшипник работает без масляной смазки вода выполняет функцию смазывающего агента. В сухих узлах допускается кратковременная работа, но для длительной эксплуатации необходима подача масла или консистентной смазки.
Какой ресурс у подшипников из стеклотекстолита?
При соблюдении режимов смазки и нагрузок ресурс составляет от 20000 до 40000 часов. Интенсивность износа при водяной смазке не превышает 0,05 мм на 1000 часов работы.
Можно ли растачивать стеклотекстолитовую втулку после запрессовки?
Да, материал хорошо обрабатывается твердосплавным инструментом. Рекомендуемая скорость резания от 80 до 120 м/мин, подача от 0,05 до 0,15 мм/об. Поверхность после расточки имеет шероховатость Ra от 1,25 до 2,5 мкм.
