Подшипниковые вкладыши БрО10С10 в Минске

Вкладыши подшипников из бронзы БрО10С10: состав и рабочие характеристики

Вкладыши подшипников из бронзы БрО10С10 — это литые детали узлов трения скольжения, работающие в паре с закалённым или нормализованным валом. Материал относится к группе оловянно-свинцовых бронз, легированных цинком, и применяется в узлах, где требуется сочетание антифрикционных свойств с устойчивостью к ударным нагрузкам. Химический состав регламентируется ГОСТ 613, базовые элементы — медь, олово (9–11%), свинец (8–10%), цинк (до 2%).

Структура сплава формируется при литье в кокиль или в землю: твёрдый раствор олова в меди обеспечивает несущую способность, а включения свинца играют роль твёрдой смазки, снижающей коэффициент трения при граничной смазке. Это делает вкладыши БрО10С10 работоспособными в условиях недостаточной подачи масла, при пусках и остановках, когда гидродинамический клин ещё не сформирован.

Технологические параметры и механические свойства

Вкладыши изготавливаются методом центробежного или статического литья с последующей механической обработкой. Посадочные поверхности растачиваются под конкретный диаметр вала, торцы фрезеруются, маслоподводящие канавки и фаски выполняются по чертежу. Типичные механические характеристики бронзы БрО10С10 в литом состоянии:

• предел прочности при растяжении — 180–220 МПа;
• относительное удлинение — 4–10%;
• твёрдость по Бринеллю — 60–75 HB;
• предел текучести — 100–120 МПа;
• коэффициент трения со стальным валом — 0,008–0,01 при установившемся режиме.

Рабочая температура узла с вкладышами БрО10С10 ограничена 250 C — при превышении начинается разупрочнение матрицы и выплавление свинца из поверхностного слоя. Минимальная температура эксплуатации — до –40 C, при которой сплав сохраняет ударную вязкость без хладноломкости.

Конструктивные особенности и условия эксплуатации

Вкладыши БрО10С10 применяются в подшипниковых узлах, где стальные или чугунные вкладыши неприемлемы из-за склонности к задирам при аварийной смазке. Бронза обеспечивает прирабатываемость: при нарушении гидродинамического режима материал локально деформируется, перераспределяя нагрузку по поверхности контакта, что предотвращает схватывание с валом.

Толщина стенки вкладыша выбирается из расчёта удельного давления на опору. Для БрО10С10 допустимое удельное давление составляет 15–20 МПа при окружной скорости вала до 5 м/с. При более высоких скоростях требуется увеличение площади контакта или переход на принудительную циркуляционную смазку.

Промышленное применение

Вкладыши БрО10С10 востребованы в узлах трения, где сочетаются знакопеременные нагрузки и ограниченная смазка. Основные области использования:

• опорные и шатунные подшипники поршневых компрессоров и насосов;
• вкладыши коренных опор прокатных станов и клетей;
• подшипники гребных валов и дейдвудных устройств судов;
• опоры скольжения редукторов и коробок передач тяжёлой техники;
• направляющие и опоры гидроцилиндров металлургического оборудования.

В горнодобывающей отрасли вкладыши БрО10С10 устанавливаются в опорах дробилок и грохотов, где абразивная пыль исключает применение подшипников качения без сложных уплотнений. В энергетике сплав используется в опорах питательных насосов и дымососов, работающих при повышенной влажности.

Особенности монтажа и приработки

При установке вкладышей БрО10С10 требуется контроль натяга в постели — он должен составлять 0,02–0,05 мм на каждые 100 мм диаметра. Отсутствие натяга приводит к провороту вкладыша и перегреву узла. Приработка пары «вал — вкладыш» выполняется на холостом ходу с постепенным повышением нагрузки; в этот период обязательна обильная подача масла для удаления продуктов приработки из зоны контакта.

Допустимый износ вкладыша БрО10С10 определяется по увеличению зазора в сопряжении. Предельный зазор для опор диаметром 50–100 мм составляет 0,15–0,25 мм, при превышении требуется замена вкладыша. Восстановление поверхности наплавкой не практикуется — структура литой бронзы при повторном нагреве деградирует, теряя антифрикционные свойства.

Вопросы и ответы