Бронзовый вкладыш подшипника БрА9Ж4 в Минске

Бронзовый вкладыш подшипника БрА9Ж4 — литая антифрикционная пара для тяжелонагруженных узлов

Бронзовый вкладыш подшипника БрА9Ж4 — это литая антифрикционная деталь скольжения, изготовленная из безоловянной алюминиево-железистой бронзы. Материал относится к группе сплавов с высокими механическими характеристиками, предназначенных для работы в узлах трения с повышенными удельными нагрузками и умеренными скоростями скольжения. В отличие от оловянных баббитов и оловянных бронз, БрА9Ж4 не содержит дефицитного олова, что определяет её применение в крупногабаритных и серийных подшипниковых узлах металлургического, прокатного и общепромышленного оборудования.

Состав и физико-механические свойства сплава БрА9Ж4

По ГОСТ 18175-78 бронза БрА9Ж4 легирована алюминием в диапазоне 8,8–10,0 % и железом 2,0–4,0 %. Структура сплава после литья представляет собой -твёрдый раствор с эвтектоидной составляющей, упрочнённой железосодержащими фазами. Именно эта структурная особенность обеспечивает сочетание высокой твёрдости и износостойкости с достаточной пластичностью для восприятия ударных нагрузок.

Ключевые характеристики материала, определяющие работоспособность вкладыша:

• предел прочности при растяжении — 390–490 МПа в литом состоянии;
• относительное удлинение — 10–20 %, что допускает локальную пластическую деформацию без хрупкого разрушения;
• твёрдость по Бринеллю — 110–140 HB, достаточная для сопротивления абразивному изнашиванию;
• температурный диапазон эксплуатации — от –40 C до +300 C;
• коэффициент трения в паре со стальным закалённым валом — 0,04–0,08 при наличии смазки.

Вкладыши из БрА9Ж4 изготавливаются методом литья в кокиль, по выплавляемым моделям или центробежным литьём. Центробежное литьё предпочтительно для получения плотной безгазовой структуры и равномерных механических свойств по сечению заготовки. После механической обработки рабочие поверхности вкладыша подвергают шабрению или притирке для обеспечения контакта с шейкой вала не менее 70 % площади.

Конструктивные особенности и условия работы вкладыша

Вкладыш подшипника скольжения из БрА9Ж4 эксплуатируется в паре с термически обработанными валами твёрдостью 45–55 HRC. Допустимая удельная нагрузка для данного сплава достигает 15–20 МПа при окружной скорости до 4 м/с. При снижении скорости до 1 м/с допускается повышение нагрузки до 30 МПа, что позволяет применять вкладыши в тихоходных тяжелонагруженных механизмах.

Смазочные канавки и фаски на рабочей поверхности вкладыша выполняются по чертежу конкретного узла. Для подвода смазки предусматриваются радиальные отверстия, а для распределения масла по длине контакта — продольные или винтовые канавки. В условиях обильной смазки бронза БрА9Ж4 работает без задиров и схватывания, что критично для узлов с реверсивным движением и частыми пусками под нагрузкой.

Применение в промышленном оборудовании

Вкладыши подшипников из БрА9Ж4 востребованы в узлах, где оловянные бронзы не обеспечивают требуемой несущей способности, а установка подшипников качения невозможна из-за конструктивных ограничений или ударных нагрузок. Основные области применения:

• шарниры и опоры скольжения прокатных станов — рабочие и опорные валки;
• кривошипно-шатунные механизмы поршневых компрессоров и насосов;
• опорные узлы тяжёлых конвейерных систем и рольгангов;
• шарнирные соединения гидроцилиндров и экскаваторного оборудования;
• подшипниковые опоры гребных валов и судовых механизмов;
• направляющие и ползуны металлорежущих станков.

В металлургическом производстве вкладыши БрА9Ж4 устанавливаются в узлы рольгангов нагревательных печей и машин непрерывного литья заготовок, где детали работают при повышенной температуре и в условиях абразивной окалины. В горнодобывающей технике сплав применяется для вкладышей шарниров ковшей и стрел, воспринимающих знакопеременные нагрузки.

Сравнение с альтернативными антифрикционными материалами

По сравнению с оловянной бронзой БрО10Ф1, вкладыш из БрА9Ж4 обеспечивает более высокую стойкость к смятию при ударных нагрузках и меньшую стоимость за счёт отсутствия олова. Однако уступает оловянным бронзам по прирабатываемости к валу и устойчивости к работе при недостаточной смазке. От бронзы БрАЖМц10-3-1,5 сплав отличается пониженным содержанием марганца, что несколько снижает коррозионную стойкость в морской воде, но повышает технологичность при литье.

Заказ и изготовление вкладышей БрА9Ж4

Вкладыши подшипников из бронзы БрА9Ж4 поставляются как в виде готовых деталей по чертежам заказчика, так и в виде литых заготовок с припуском на механическую обработку. При заказе готовых вкладышей необходимо указать диаметр сопрягаемой шейки вала, длину вкладыша, схему смазочных канавок и требования к шероховатости рабочей поверхности. Для серийного производства экономически целесообразно изготовление по согласованному чертежу с контролем геометрических параметров и твёрдости каждой партии.

Вопросы и ответы