Кольца и втулки КН 90: конструкционные элементы из антифрикционного чугуна
Кольца и втулки КН 90 — детали из серого чугуна марки СЧ20 по ГОСТ 1412-85, модифицированного для работы в узлах трения скольжения. Буквенное обозначение «КН» указывает на конструкционное назначение и антифрикционные свойства, цифра 90 — условный типоразмерный индекс, привязанный к номинальному наружному диаметру 90 мм. Изделия выпускают литьём в песчано-глинистые формы или кокиль с последующей механической обработкой до полей допусков H7–H9 по ГОСТ 25347-2013.
Структура материала — пластинчатый перлит с равномерно распределённым графитом пластинчатой формы. Такая микроструктура обеспечивает самосмазываемость: графит выполняет роль твёрдой смазки и формирует разделительную плёнку на поверхности трения. Твёрдость по Бринеллю составляет 170–241 HB, что позволяет обрабатывать детали резанием без предварительной термообработки.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный наружный диаметр | 90 | мм | Штангенциркуль | ГОСТ 166-89 |
| Предел прочности при растяжении | 200 | МПа | Разрывная машина | ГОСТ 1497-84 |
| Твёрдость | 170–241 | HB | Твердомер Бринелля | ГОСТ 9012-59 |
| Шероховатость рабочей поверхности | Ra 1,6 | мкм | Профилометр | ГОСТ 2789-73 |
| Рабочая температура | –40…+250 | C | Термопара | ГОСТ 3044-84 |
Конструктивные исполнения
- Кольцо упорное КН 90 — фиксация осевого положения вала в корпусных узлах редукторов.
- Втулка направляющая КН 90 — центрирование штоков в гидро- и пневмоцилиндрах.
- Кольцо поршневое КН 90 — уплотнение рабочей полости компрессоров среднего давления.
- Втулка подшипниковая КН 90 — замена бронзовых вкладышей в узлах скольжения.
- Кольцо дистанционное КН 90 — выставление межосевого расстояния в цепных передачах.
Области применения
Детали КН 90 востребованы в узлах трения, где применение подшипников качения ограничено габаритами, ударными нагрузками или невозможностью регулярного обслуживания. Типовые позиции:
- Шпиндельные узлы металлорежущих станков — направляющие втулки суппортов.
- Редукторы общего назначения — упорные кольца тихоходных валов.
- Насосное оборудование — втулки скольжения погружных агрегатов.
- Прокатное производство — направляющие кольца рольгангов.
- Сельхозтехника — втулки шарниров навесного оборудования.
Эксплуатационные ограничения
Материал КН 90 не предназначен для работы при окружных скоростях свыше 3 м/с без принудительной подачи смазки. При сухом трении допускается кратковременная работа с удельным давлением до 1,5 МПа. В средах с повышенной влажностью и наличием абразивной пыли ресурс снижается в 2–3 раза, что требует установки защитных уплотнений манжетного типа.
Вопросы и ответы
Из какого материала изготовлены кольца и втулки КН 90?
Детали отливают из серого чугуна СЧ20 по ГОСТ 1412-85 с перлитной структурой и пластинчатым графитом, обеспечивающим антифрикционные свойства.
Какой номинальный диаметр соответствует типоразмеру КН 90?
Индекс 90 указывает на номинальный наружный диаметр 90 мм; внутренний и посадочный размеры уточняются по чертежу конкретного исполнения.
При какой температуре допустима эксплуатация втулок КН 90?
Рабочий диапазон составляет от –40 C до +250 C; при выходе за эти пределы возможны потеря геометрии и ускоренный износ.
Требуется ли смазка для колец КН 90?
Графит в структуре чугуна обеспечивает частичную самосмазываемость, однако при удельных давлениях выше 1,5 МПа рекомендуется подача консистентной смазки.
