यांत्रिक उपकरणों का उपयोग अक्सर मानवीय गतिविधियों में किया जाता है। किसी भी तंत्र में चलती भागों की विश्वसनीयता घर्षण और विरूपण को कम करके सुनिश्चित की जाती है। इसके लिए एंटीफ्रिक्शन नामक विशेष सामग्री का उपयोग किया जाता है। उनका मुख्य उद्देश्य तंत्र की चलती सतहों के फिसलने की सुविधा के लिए घर्षण के गुणांक को कम करना है। यह लेख इन उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाने वाली विभिन्न सामग्रियों के घर्षण-रोधी गुणों पर चर्चा करेगा।
घर्षण के प्रकार
घर्षण तब होता है जब शरीर एक दूसरे के संपर्क में होते हैं। दो मुख्य प्रकार हैं:
- शुष्क - ठोस की सतह सीधे संपर्क में होती है। यह बेल्ट और घर्षण ड्राइव में देखा जाता है।
- तरल - जब तंत्र के अंगों के बीच तरल की एक तेल की परत होती है और शरीर स्पर्श नहीं करता है। थ्रस्ट बियरिंग्स, बियरिंग्स में मिला।
और भेद भीमध्यवर्ती प्रकार के घर्षण: अर्ध-शुष्क और अर्ध-तरल।
पिंडों की गति के संबंध में, निम्नलिखित प्रकार के घर्षण नोट किए जाते हैं:
- आराम - तब होता है जब शरीर के सापेक्ष बाकी;
- स्लिप - तंत्र के सापेक्ष आंदोलन के साथ खुद को प्रकट करता है;
- रोलिंग - पिंडों को लुढ़कते समय बाहरी घर्षण।
घर्षण के प्रकार के आधार पर, पिंडों की सतहों के लिए कुछ एंटीफ्रिक्शन गुणों वाली सामग्री का चयन किया जाता है।
घर्षण को कम करने के लिए प्रयुक्त सामग्री के प्रकार
घर्षण का कम गुणांक प्रदान करने वाली सभी विरोधी घर्षण सामग्री को इसमें विभाजित किया गया है:
- धातु - तीन-धातु मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है, जिनमें तांबा (बैबिट्स) होता है। तरल घर्षण मोड में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया।
- पाउडर - ग्रेफाइट और सल्फाइड के साथ लोहे और तांबे पर आधारित। सादे बियरिंग्स में प्रयुक्त।
- स्व-चिकनाई sintered - निर्माण के लिए ग्रेफाइट, तांबा और कांस्य के साथ लोहे के विभिन्न संयोजनों की सामग्री का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग कम गति पर और शॉक लोड की अनुपस्थिति में सादे बियरिंग्स के उत्पादन के लिए किया जाता है। अच्छा विरोधी घर्षण गुण उन्हें उन जगहों पर स्थापित करने की अनुमति देता है जहां स्नेहन मुश्किल है।
- ठोस स्नेहन घटकों के साथ - भागों की सतह पर एक पतली परत के रूप में, क्लोराइड, धातु ऑक्साइड, फ्लोराइड, प्लास्टिक से युक्त ठोस स्नेहक के कण लगाए जाते हैं। उत्पाद उच्च स्लाइडिंग गति पर काम करते हैं।
- गैर-धातु - से बनाप्लास्टिक: थर्मोप्लास्टिक और थर्मोसेटिंग। प्रोपेलर बियरिंग्स, रोलिंग मिलों के लिए प्रयुक्त।
- धातु-बहुलक - विषम घटकों से मिलकर बनता है। वे मैट्रिक्स में विभाजित हैं, बिखरे हुए और स्तरित हैं। सादे बियरिंग्स, गियर और स्प्रोकेट के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।
- खनिज - प्राकृतिक (एगेट) और कृत्रिम (कोरंडम) का उपयोग करें। वे टैकोमीटर, घड़ियां, जाइरोस्कोप के लिए छोटे पहनने के लिए प्रतिरोधी बीयरिंग बनाते हैं।
प्रत्येक सामग्री अपने घर्षण-रोधी गुणों के अनुसार पुर्जे बनाने के लिए अपना अनुप्रयोग ढूंढती है।
कम घर्षण मिश्र धातु
ऐसी मिश्र धातुओं से घर्षण असर वाले गोले बनाए जाते हैं, इसलिए उनके पास होना चाहिए:
- शाफ्ट सामग्री की तुलना में घर्षण का कम गुणांक, जो अक्सर कठोर स्टील होता है।
- अच्छी तापीय चालकता।
- जंग प्रतिरोध।
- छोटी कठोरता।
- वह संपत्ति जो ग्रीस को बरकरार रखने की अनुमति देती है।
सूचीबद्ध गुणों को पूरा करने के लिए, मिश्र धातु की संरचना में एंटीफ्रिक्शन गुणों वाली धातुएं शामिल होनी चाहिए, जिससे आधार की कोमलता और लचीलापन बढ़ गया हो। और यह पहले से ही रासायनिक यौगिकों से युक्त ठोस कणों से घिरा हुआ है। इस मामले में, शाफ्ट जल्दी से असर में चला जाता है, ठोस कणों से उस पर छोटे खांचे दिखाई देते हैं, जो ग्रीस से भरे होते हैं और जिसके माध्यम से पहनने वाले उत्पादों को हटा दिया जाता है। टिन, सीसा, तांबा, कैडमियम, बिस्मथ के आधार पर,और समावेशन सुरमा और तांबे की मिश्र धातुओं से बने हैं।
घर्षण इकाइयों में कांस्य मिश्र धातुओं का उपयोग
कांस्य विभिन्न धातुओं के साथ तांबे का एक मिश्र धातु है, जिसमें टिन, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, सीसा, बेरिलियम और कई अन्य योजक शामिल हो सकते हैं। इसकी संरचना में शामिल एक या दूसरे तत्व के प्रतिशत के आधार पर, कांस्य को टिन, एल्यूमीनियम, सीसा कहा जाता है। कांस्य का व्यापक रूप से उन उत्पादों के निर्माण में उपयोग किया जाता है जिनका उपयोग बढ़े हुए घर्षण के साथ किया जाता है। सबसे अच्छा कांस्य टिन के आधार पर बने घर्षण-रोधी गुण माने जाते हैं।
टिन-फास्फोरस ने खुद को विशेष रूप से अच्छी तरह से दिखाया है, जिससे असर वाले बीयरिंग बनाए जाते हैं, महत्वपूर्ण भार के तहत और उच्च गति पर काम करते हैं। एकमात्र दोष उनकी उच्च लागत है, इसलिए उन्हें एल्यूमीनियम और सीसा कांस्य द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। आक्रामक वातावरण में काम करते समय, एल्यूमीनियम कांस्य का उपयोग अक्सर असर वाली झाड़ियों के लिए किया जाता है। वे, घर्षण के प्रतिरोध के अलावा, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है। सीसा घर्षण का कम गुणांक प्रदान करता है। इन सामग्रियों का उपयोग उच्च दबाव और उच्च गति संचालन के लिए असर वाले गोले बनाने के लिए किया जाता है।
एंटी-घर्षण मिश्र: संरचना और गुण
उद्योग में, तंत्र के रगड़ भागों के निर्माण के लिए, घर्षण के एक छोटे गुणांक के साथ विभिन्न मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है:
- पीतल एक मिश्रधातु है जिसके मुख्य घटक तांबा और जस्ता हैं। इसमें फॉर्म में घटक शामिल हो सकते हैंएल्यूमीनियम, टिन, सीसा, मैंगनीज और अन्य तत्व। ताकत और घर्षण के कम गुणांक के मामले में, यह कांस्य से कम है और कम गति पर चलने वाले सादे बीयरिंगों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
- बैबिट विभिन्न संरचना और भौतिक गुणों के साथ जटिल मिश्र धातु हैं, लेकिन इसमें एक नरम आधार होता है: क्षार धातु मिश्र धातु, तांबा या सुरमा के कठोर परिवर्धन के साथ टिन या सीसा। नरम आधार के कारण, बीयरिंग शाफ्ट में अच्छी तरह से चलते हैं, और कठोर योजक पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। बैबिट के उच्च विरोधी घर्षण गुण, लेकिन कांस्य और कच्चा लोहा की तुलना में कम ताकत, उत्पादों की सतह पर एक पतली परत लगाने के लिए उनका उपयोग करना संभव बनाती है।
तेल के गुण
रबिंग भागों की विश्वसनीयता और दक्षता की गारंटी के लिए, फिसलने वाले घर्षण को कम करने के लिए, चिकनाई वाले तेलों का उपयोग किया जाता है। वे सभी इसके द्वारा वर्गीकृत हैं:
- मूल;
- प्राप्ति का तरीका;
- असाइन किया गया।
स्नेहन तेल निम्नलिखित कार्य करते हैं:
- संपर्क में भागों के बीच घर्षण को कम करें;
- पहनना कम करें और हाथापाई को रोकें;
- रगड़ भागों से गर्मी लंपटता प्रदान करें;
- जंग से बचाव।
तेल के घर्षण-रोधी गुण घर्षण के लिए ऊर्जा की मात्रा को कम करने की उनकी क्षमता में निहित हैं। चिपचिपापन इन गुणों का मुख्य संकेतक है और कार्बन और भिन्नात्मक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है। तेलों की गुणवत्ता में सुधार के लिए, विभिन्नशक्ति बढ़ाने, इकाई के संचालन का विस्तार करने, भार कम करने के लिए एंटीफ्रिक्शन एडिटिव्स। वे तेल के गुणों को बढ़ाते हैं, स्नेहक संरचना के प्रतिस्थापन के समय को बढ़ाते हैं। एंटीफ्रिक्शन एडिटिव्स भागों की बातचीत के दौरान एक सुरक्षात्मक परत के निर्माण में योगदान करते हैं, उनकी सतहों को समतल करते हैं और घर्षण को चिकना करते हैं। एक तैलीय, टिकाऊ फिल्म बनाकर, वे भागों पर घिसाव कम करते हैं।
एपॉक्सी पॉलिमर के घर्षण-विरोधी गुण
एपॉक्सी पॉलिमर चिपचिपा तरल पदार्थ होते हैं जो विभिन्न कार्बनिक पदार्थों को जोड़ने पर कठोर हो जाते हैं। उनके पास उच्च यांत्रिक शक्ति है और कंक्रीट, धातु, कांच और लकड़ी को बांधने के लिए उपयोग किया जाता है। इन गुणों के कारण, इनका उपयोग धातु-बहुलक भागों के उत्पादन, झाड़ियों, रोलर्स, गियर, बियरिंग्स और कपलिंग के उत्पादन के लिए किया जाता है।
फिलर्स एपॉक्सी पॉलीमर उत्पादों को उच्च घर्षण-रोधी विशेषताएं देते हैं। यदि पानी गीला करने का उपयोग किया जाता है तो पुर्जे बिना चिकनाई के चल सकते हैं। कोटिंग्स मौसम और रासायनिक प्रतिरोधी हैं।
गैर-धातु विरोधी घर्षण सामग्री
सादे बियरिंग्स के लिए, अक्सर दो प्रकार के प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है:
- थर्मोसेटिंग - इनमें टेक्स्टोलाइट शामिल है, जिसका उपयोग रोलिंग मिलों, प्रोपेलर और हाइड्रोलिक मशीनों के लिए बीयरिंग बनाने के लिए किया जाता है। पुर्जे भारी शुल्क वाले हैं, पानी चिकनाई और ठंडा है।
- थर्मोप्लास्टिक - पॉलियामाइड्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: फ्लोरोप्लास्टिक, नायलॉन, एनिड। लाभ अधिक हैंउच्च भार और स्लाइडिंग गति के तहत सामग्री के घर्षण-विरोधी गुण, संक्षारण प्रतिरोध और अच्छे पहनने के प्रतिरोध।
भागों के बीच घर्षण को कम करने के लिए, ठोस स्नेहक के रूप में विभिन्न भराव पेश किए जाते हैं, जो सतह पर उपयोग किए जाने पर लिक्विड क्रिस्टल की संरचना बनाते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि फ्लोरोप्लास्ट में घर्षण का बहुत कम गुणांक होता है, लेकिन खराब गर्मी अपव्यय और लोड के तहत तरलता को नुकसान माना जाता है, इसलिए इसका उपयोग अन्य सामग्रियों के साथ संयोजन में किया जाता है।
निष्कर्ष
एंटी-फ्रिक्शन सामग्री लाइनर और बियरिंग्स के निर्माण के लिए उपयुक्त हैं, जिन्हें पहनने पर आसानी से बदल दिया जाता है। उत्पाद के लिए कच्चे माल में घर्षण का उच्च गुणांक होना चाहिए, अर्थात, जब पुर्जे संपर्क में आते हैं, तो तंत्र का हार्ड-टू-रिप्लेस हिस्सा अप्रकाशित रहता है। यह तभी होता है जब मूल्यवान भाग की सामग्री एनालॉग पर उत्कृष्ट घर्षण-विरोधी गुणों से संपन्न होती है।
