Кто придумал подшипник


История возникновения подшипников

Жизнь – это движение. А одним из важнейших элементов движения является подшипник. В словаре Д. Н. Ушакова «подшипник» определяется как опора в неподвижной части машины, на которой лежит шейка (шип) вала или оси. Отсюда, вероятнее всего, и произошло само слово: подшипник – это то, что установлено «под шип».

Первые прототипы современных подшипников появились в жизни человечества уже много тысяч лет назад. Важную роль в их создании сыграло изучение процессов трения, затрудняющих движение. Чтобы преодолеть трение, человек создал первые механизмы скольжения, которые использовались для перемещения тяжелых грузов. Одновременно были созданы и первые смазки, облегчающие скольжение. Сначала для их изготовления использовали различные масла. Но из-за низкой вязкости и быстрого высыхания масла заменили животным жиром, а на Востоке специальной мазью из нефти. В России долгое время основным смазочным материалом были березовый деготь и свиной жир.

Переломным моментом в борьбе с трением стало изобретение колеса, позволившего заменить процесс скольжения на качение. Это значительно облегчило жизнь человека.

330 лет до н.э. в Древней Греции военный инженер-изобретатель Диадес создал первый известный нам прототип подшипника. Он был частью таранного механизма для разрушения крепостных стен. В его основе были ролики, которые передвигались в желобках, прорезанных в основании. Ролики были объединены общей корзиной, управляемой канатами, перекинутыми через неподвижные блоки. Канаты крепились к концам корзины. Интересно, что здесь впервые использовали не только принцип действия современных подшипников, но и ввели передачу движения через стык качения. В наши дни это решение используется во фрикционных бесступенчатых передачах.

Появление первого аналога шарикового подшипника относят ко времени правления древнеримского императора Калигулы. Археологами было найдено судно с механизмами, соединенными поворотными кругами. В первом механизме один круг вращался с упором на колесики, закрепленные в окружности другого. В другом устройстве вместо колесиков использовались шарики, которые крепились к вращающейся цапфе. В третьем применялись похожие на усеченный конус деревянные валики. При этом все тела качения крепились штифтами к оси вращения платформы. Эта находка стала самым ранним вариантом современных подшипниковых конструкций, но, к сожалению, не сохранилась до наших дней.

В средние века великий художник и изобретатель Леонардо да Винчи создал первый чертеж шарикоподшипника. На нем можно увидеть внутреннее и внешнее кольца, между которыми расположены вращающиеся шарики. Такие конструкции мастер использовал в своих изобретениях.

Основным материалом для первых подшипников было дерево, но созданные из него механизмы не обладали нужной прочностью. Поэтому на смену дереву пришел металл. Первый металлический подшипник качения был установлен в 1780 году в Англии, в Спровстоне. Устройство располагалось в опоре ветряка и состояло из двух чугунных дорожек качения, между которыми располагались 40 чугунных шаров.

Конструкция стала прочнее, но оставалась нерешенной проблема отсутствия точности при изготовлении шариков. Это приводило к неравномерным нагрузкам и деформации механизма. В XIX веке эту проблему помог решить Фридрих Фишер, который сконструировал машину для шлифования металлических шариков. Он создал первый полностью автоматизированный фрезерный станок, благодаря которому шарики обрели наконец идеальную форму.

Однако шариковые подшипники того времени подходили не для всех инженерных решений. В 1907 г. молодой шведский инженер Свен Вингквист изобрел первый двухрядный самоустанавливающийся шариковый подшипник и основал компанию SKF, ставшую основой мировой подшипниковой индустрии.

В 20-е годы прошлого века активно развивалось производство роликовых подшипников, которые могли переносить значительно большие нагрузки. Появляются их новые разновидности: игольчатые и конические подшипники.

Важную роль в совершенствовании подшипников скольжения сыграла гидродинамическая теория смазки, разработанная в конце 19 века независимо друг от друга русским ученым Н. П. Петровым и англичанином О. Рейнольдсом. Исследуя гидродинамический эффект, исследователи пришли к выводу, что при большой частоте вращения вала в масле автоматически вырабатывается давление, которое поддерживает вал словно в невесомости, препятствуя его соприкосновению с металлом подшипника. Это позволило создать подшипники скольжения с очень малым трением. Для тяжелых и тихоходных машин были созданы гидростатические подшипники скольжения, где масло под давлением подавалось снаружи.

В 1945 году, благодаря использованию металлокерамики, появились первые безмасляные подшипники скольжения, состоящие из насыщенного смазкой пористого металла.

Новым этапом в развитии отрасли стало объединение шариковых и гидростатических подшипников, где разделенная поровну нагрузка позволила в 10 раз увеличить прочность конструкции. Были изобретены современные смазочные материалы на синтетической основе. Однако наиболее важным переломным моментом в проектировании подшипниковых узлов стала компьютерная техника. Современные компьютерные программы позволяют задавать любые, даже самые сложные параметры. Так, например, были спроектированы микроподшипники для жестких дисков.

В конце 20 века появился и новый материал для производства подшипников – нитрид кремния. Он лишен таких недостатков стали, как: тепловая расширяемость, большая плотность, склонность к коррозии, электрическая и магнетическая проводимость, относительно большой коэффициент трения. Керамический цилиндрический подшипник развивает почти в 2 раза большую скорость вращения, чем его стальной аналог.

В наше время наступила новая эра – эра нанотехнологий. Новые технологии открывают бесконечные перспективы развития подшипниковой продукции. Мы стоим на пороге новых открытий…

www.rospod.ru

Все о подшипниках в одной статье: история изобретения, разновидности, их преимущества и недостатки

Без подшипников очень трудно представить современную жизнь, и уж подавно – производство. Подшипник совершенно незаменим в подавляющем большинстве вращающихся деталей самых различных узлов и механизмов. Они повсеместно применяются как в миниатюрной технике бытового назначения, так и в гигантских механизмах производственного промышленного оборудования.

Ни одно предприятие, ни одно производственное объединение, ни один промышленный комплекс не в силах отказаться от использования подшипников, имеющих при этом ограниченный срок службы. Все потому, что подшипникам не существует на сегодняшний день реальной альтернативы.

В связи с этим эффективность и бесперебойность работы, а значит, и экономическая эффективность каждого предприятия, производственного объединения или промышленного комплекса, напрямую зависит от своевременной замены отслуживших свое, поставки и монтажа новых, а также ремонта вышедших из строя подшипников.

История изобретения и эволюции подшипника

Все новое – это хорошо забытое старое. Это бессмертное и не менее гениальное высказывание можно смело применить практически ко всем технологиям современности. Применимо оно и к подшипнику, несмотря на то, что со времен его изобретения и до наших дней подшипник прошел долгий эволюционный путь, прежде чем принял привычную всем нам форму. Правда, в данном случае правильнее будет сказать так: «все новое – это эволюционировавшее старое».

Давайте оглянемся назад и вспомним, как было дело.

Итак, в 3500 году до н.э. представители небезызвестной египетской цивилизации уже во всю пользовались хоть и примитивными, но вполне эффективными опорными подшипниками, правда, еще без применения шариков.

Приблизительно в 700-м году до н.э. цивилизация кельтов знала и достаточно успешно и широко использовала цилиндрические подшипники качения.

В 330 году до н.э. греческому военному инженеру Диаду удалось создать осадную машину с использованием примитивных подшипников. Она представляла собой тяжеленный таран, которые с легкостью передвигался по роликовым направляющим. Таким образом на практике был применен основной принцип действия подшипников качения, т.е. трение скольжения было заменено на трение качения, что позволило машине выполнять поставленные перед ней задачи при использовании не такой уж и значительной силы.

В 1490 году н.э. великий гений того времени Леонардо да Винчи поделился с миром первыми чертежами подшипника качения. Это вызвало настоящий фурор в определенных кругах, но практического применения не нашло.

В 1794 году Филип Вогхэм запатентовал первый аналог современного подшипника качения. К сожалению, его образец так и не был применен на практике, так как для полноценной реализации идеи не было подходящих технических возможностей – ручная полировка шариков не давала требуемой точности.

В 1839 году американский ученый Исаак Бэббит стал изобретателем сплава, благодаря которому стало возможным производство шариков для полноценных подшипников качения. В состав сплава входили свинец, медь, сурьма и олово.

Вслед за этим последовал бум технически обоснованных конструкций шарикоподшипника, многие из которых были запатентованы. А в 1853 году Филлипом Морицом Фишером был сконструирован первый педальный велосипед, в механизмах которого применялись самые настоящие подшипники.

Последним значимым для старта повсеместного распространения и применения подшипников событием стало создание Фридрихом Фишером в 1883 году машины, благодаря которой можно было производить шлифование шариков из закаленной стали. При этом точность шлифовки находилась на недосягаемом до этого момента уровне. Создание этой машины сделало возможным основание знаменитого швейнфуртского подшипникового завода, благодаря чему подшипники качения стали использоваться повсеместно.

С тех пор технологии производства подшипников неустанно совершенствовались. В конце концов подшипник приобрел знакомый нам вид, и сегодня ни одно производство невозможно представить без его использования.

Наиболее популярными и востребованными сегодня являются подшипники качения и скольжения, и сейчас мы поговорим о них более основательно.

Подшипники качения, их разновидности, преимущества и недостатки

В основе принципа действия такого подшипника лежит использование силы трения качения. Подшипник качения представляет собой конструкцию, состоящую из двух металлических колец с желобами, между которыми помещены шарики или ролики/иглы, зафиксированные внутри сепаратора, установленного между кольцами. В некоторых разновидностях таких подшипников не используется сепаратор.

Подшипники качения классифицируют в зависимости от:

  • Вида тел, используемых для достижения качения – шариковые и роликовые/игольчатые.
  • Типа нагрузки – радиальные, радиально-упорные, упорные, линейные, а также шариковые винтовые передачи.
  • Количества рядов шариков или роликов/игл – однорядные, двурядные, многорядные.
  • Возможности компенсировать отсутствие соосности вала и втулки – самоустанавливающиеся и несамоустанавливающиеся.

Подшипники качения обладают такими преимуществами:

  • Высокий КПД, достигаемый благодаря минимальным потерям от трения
  • В разы, а то и в десятки раз меньший момент трения, чем в подшипниках скольжения
  • Отсутствие необходимости использования дорогостоящих цветных металлов, без которых невозможно эффективное функционирование подшипников скольжения, что положительно сказывается на себестоимости производства подшипников качения
  • Возможность создавать подшипники практически любых габаритов в осевом направлении, что расширяет диапазон их применения
  • Прекрасные эксплуатационные характеристики и неприхотливость в обслуживании, относительная простота замены
  • Минимальный расход смазки
  • Низкая стоимость, что является следствием массовости производства и используемых при этом материалов
  • Высокая степень взаимозаменяемости, что положительно сказывается на простоте и скорости ремонта различных машин и оборудования

Но есть у них и недостатки:

  • Относительно ограниченный диапазон применения – сверхвысокие скорости и большие нагрузки, включая ударные и вибрационные, неподвластны таким подшипникам
  • Значительная масса и габариты в радиальном направлении
  • Невозможность создания бесшумных подшипников, что вызвано погрешностью форм
  • Относительная сложность установки подшипниковых узлов
  • Необходимость очень точной установки: неточность может вывести узел из строя
  • При изготовлении небольших партий подшипников нестандартных типоразмеров значительно возрастает их себестоимость

Подшипники скольжения, их разновидности, преимущества и недостатки

Подшипник скольжения состоит из корпуса с отверстием, в котором располагается смазочное приспособление, а также втулка из антифрикционного материала (как правило, используется сплав из цветных металлов). Вал вращается благодаря предусмотренному между ним и отверстием втулки зазору. Этот зазор тщательно рассчитывается, чтобы обеспечить эффективное функционирование подшипника.

Трение скольжения в таких подшипниках разделяется на:

  • Жидкостное. Благодаря слою жидкой смазки отсутствует непосредственное постоянное соприкосновение поверхностей вала и подшипника. Непосредственный контакт может либо отсутствовать полностью, либо быть непостоянным – на некоторых участках.
  • Граничное. Смазочный материал представляет собой тонкую пленку, а соприкосновение подшипника и вала либо полное, либо затрагивает участки значительной протяженности.
  • Сухое. Смазка не применяется, а соприкосновение подшипника с валом происходит по всей длине, либо на участках значительной протяженности.
  • Газовое. Благодаря наличию газовой прослойки между валом и подшипником невозможно непосредственное их соприкосновение.

Смазка в подобных подшипниках применяется жидкая, пластичная, твердая или газообразная.

Подшипники скольжения классифицируются в зависимости от:

  • Формы отверстия – одно- и много-поверхностные; со смещением или без смещения поверхности; со смещением или без смещения центра.
  • Направления воспринимаемой нагрузки – радиальные, осевые, радиально-упорные.
  • Конструкции – неразъемные, разъемные и встроенные.
  • Числа используемых масляных клапанов – с одним или несколькими.
  • Регулируемости – регулируемые и без такой возможности.

Подшипники скольжения обладают такими преимуществами:

  • Значительный диапазон применения благодаря способности нормально функционировать на сверхвысоких скоростях вращения и при больших нагрузках, включая вибрационные и ударные
  • Экономичность при использовании вала значительного диаметра
  • Пригодность для применения в качестве разъемного подшипника (например, коленчатый вал)
  • Возможность регулировать зазор, что позволяет установить ось вала с максимальной точностью

Есть у них и ряд недостатков:

  • Не самый высокий КПД, в связи с заметными потерями от трения
  • Невозможность работы без постоянного смазывания
  • Неравномерность износа цапфы и самого подшипника
  • Высокая себестоимость, потому как при производстве зачастую применяются цветные металлы
  • Значительная трудоемкость производства

Ну что же, надеемся эта статья была Вам интересна и полезна – внесла больше ясности в Ваши представления о подшипниках, что сделает Вашу работу более эффективной.

Компания ООО «ЦПК» уже 15 лет является надежным партнером по поставке подшипников. Если вы решили работать с профессионалами, то обращайтесь к нам!

+7 (495) 247-87-27

info@pkmoscow.ru

pkmoscow.ru

Подшипниковая революция

Имя изобретателя подшипника неизвестно, но подвиг его бессмертен, поскольку без этой детали не была бы возможна промышленная революция, а следовательно, и вся современная индустрияЕще до наступления эпохи высоких технологий сформировались два основных типа подшипников — скольжения и качения. В наши дни появились подшипники магнитные, газодинамические и гидростатические, но балом правят все равно два традиционных вида.

Подшипник качения

Первые каменные подшипники скольжения обнаружены при раскопках поселений, относящихся еще к эпохе нового каменного века, или неолита, — правда, на современные они мало похожи. Неолитический подшипник — это просто каменное кольцо. Археологи заключили, что первые подшипники были предназначены для применения в различных сверлильных приспособлениях и прядильных веретенах. Но торжество прорывных, по меркам каменного века, технологий было делом далеко не быстрым: вплоть до II века до нашей эры в Древнем Египте и Передней Азии вместо подшипников при транспортировке тяжеловесных предметов использовались обычные деревянные бревна. А уже к I веку нашей эры археологи относят появление поворотных кругов, напоминающих по принципу действия шарикоподшипники. Первые подшипники скольжения появились в массовом обиходе человечества одновременно с колесницами, гончарными кругами и мельницами. Поначалу они были довольно примитивными и представляли собой бронзовое или железное обрамление «дырки от бублика», то есть круглое отверстие, в которое вставлялся вал или ось. Совершенствование этой детали изначально заключалось в улучшении свойств смазки, которая закладывалась в подшипники для снижения трения. Сначала это были растительные масла, затем животные жиры и прочие подручные средства, а в просвещенном XVIII веке для решения этой важнейшей технической задачи начали использовать масла минеральные.

Принцип, легший в основу действия подшипника, - использование чего-то круглого (например, бревна) для преодоления силы трения при транспортировке грузов, - был открыт в незапамятные временаТеория трения, на которой основывается работа подшипников скольжения, начала развиваться, как и многое другое в современной технике, с трудов Леонардо да Винчи, который в XV веке установил, что сопротивление трения пропорционально нагрузке на трущиеся поверхности и что у тел с шероховатой поверхностью сопротивление трению больше. Эти рассуждения впервые подтверждались расчетами. Леонардо же создал рисунок идеальной цапфы подшипника, оригинальность которой заключалась в замене трения скольжения на значительно меньшее трение качения.Эти открытия да Винчи не были забыты потомками, которые со временем научились совершенствовать его наблюдения. Так, в XVII веке уже был сконструирован механизм для открывания дверей с червячными передачами и коническими подшипниками. В XVIII столетии появились подшипники для станочного инструмента.Подшипник качения из металла, близкий к нашим сегодняшним представлениям об этом предмете, находился в подпоре ветряка, построенного в 1780 году в британском Спроустоне. Тогда же первые образцы подшипников, очень напоминающие по своей конструкции современные модели, появились и в России. Для транспортировки пьедестала под «Медного всадника» в Петербурге были сконструированы гигантские салазки, где полозьями служили бревна, обитые листовой медью. В бревнах было выдолблено 32 углубления, в которых помещались бронзовые шары диаметром 12,7 сантиметра. Прообразом современных роликовых подшипников в России стали дисковые подшипники, примененные Иваном Кулибиным в его «самокате», построенном в 1791 году.

Баббитовый прорыв

Прообраз современного подшипника качения был изобретен еще великим Леонардо да Винчи в XV векеАмериканец Генри Тимкен в 1898 году запатентовал конический роликовый подшипник. Сегодня их выпуском занимаются его прямые потомки - вот уже сто с лишним лет это бизнес неизменно остается семейнымАмериканскому ювелиру и изобретателю Исааку Баббиту современная подшипниковая промышленность обязана созданием особого сплава, обладавшего высокой прочностью и низким коэффициентом трения

Для Гюстава Гаспара Кориолиса изобретение одной из разновидностей современных подшипников было делом побочным - всю жизнь француз работал над теоретическим исследованием движущихся частей различных механизмовПервый в истории человечества век торжества технического прогресса, девятнадцатый, сделал подшипник вещью обыденной, повсеместно используемой в устройствах разной сложности. В 1839 году американский изобретатель из штата Массачусетс Исаак Баббит, ювелир по профессии, осчастливил человечество изобретением, за которое он вскоре получил пусть и не огромную, но более чем внушительную по тем временам премию конгресса США в 20 тысяч долларов. Баббит предложил вкладыш для подшипника из прочного металла, залитый мягким антифрикционным (обладающим в определенных условиях низким коэффициентом трения) сплавом, в состав которого входили олово, медь и сурьма. Так появился на свет первый разъемный подшипник со вставными вкладышами, а сплав, изобретенный пытливым ювелиром, нарекли в его честь при жизни баббитом. Особая структура — наличие твердых частиц в мягкой пластичной основе — обуславливает высокие антифрикционные свойства баббитов, причем долговечность подшипников исчисляется многими сотнями тысяч километров пробега.Баббиты изготовляются на основе олова или свинца. Вариант, где основу сплава составляет олово, используют, когда от антифрикционного материала требуются повышенная вязкость и минимальный коэффициент трения. Оловянный баббит по сравнению со свинцовым обладает лучшей коррозионной стойкостью, износоустойчивостью и теплопроводностью.Баббиты на основе свинца имеют более высокую рабочую температуру, чем те, что изготовлены на основе олова, и применяются, к примеру, для подшипников дизельных двигателей и прокатных станов. Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта, который тоже родом из XIX столетия, когда появился первый подшипник колеса железнодорожного вагона.Изобретение баббита резко ускорило процесс превращения производства подшипников в выгодный бизнес. В 1883 году германский изобретатель Фридрих Фишер сконструировал машину для шлифования стальных шариков, что послужило основой создания компании по производству подшипников FAG, ставшей первым примером прибыльного вложения в подшипниковое дело. Основанная Фишером компания и по сей день пребывает в числе мировых лидеров в производстве шариковых и роликовых подшипников для автомобильной, аэрокосмической, тяжелой промышленности, станкостроения и самых разнообразных отраслей машиностроения. А после того как в конце 2001 года другой крупный немецкий производитель подшипников — группа INA — купил более 90 процентов акций FAG, объединенная компания стала второй в мире по объему промышленного производства и уступает лишь шведской SKF.Следом, на третьем месте, идет американская Timken из штата Огайо. Основатель фирмы Генри Тимкен в 1898 году запатентовал конический роликовый подшипник для колес гужевой повозки, а на следующий год компания начала выпускать продукцию в промышленных объемах. В 1916 году Тимкен первым из подшипниковых магнатов совместил свое производство со сталелитейным: получилось весьма выгодно. Дело Генри Тимкена сегодня успешно продолжает уже пятое поколение его потомков — бизнес остается семейным и успешным: именно здесь было впервые налажено автоматизированное производство подшипников; принес немалые прибыли Timken и оригинальный игольчатый подшипник с тянутым корпусом. Оба главных изобретения компании — конический роликовый и игольчатый подшипники — изменили индустриальный мир благодаря заветному снижению трения и даже сейчас не потеряли своей актуальности.

Подшипники и комплексные узлы Timken применяются в легковых и грузовых автомобилях и автоприцепах; в ступицах, а также в коробках передач, ведущих мостах, бесступенчатых трансмиссиях и механизмах рулевого управления. Компания из Огайо в восьмидесятых годах столкнулась с острой конкуренцией, но сумела выплыть, вдвое увеличив затраты на научно-исследовательские работы и построив новый сталелитейный завод в городе Кэнтон, где, к слову, находится и ее штаб-квартира. Поглотив в 2003 году крупного производителя подшипников Torrington, Timken сумел вклиниться в тройку ведущих подшипниковых компаний мира.

Признанным лидером в мире подшипников уже давно является шведский концерн SKF, созданный в 1907 году молодым инженером Свеном Вингквистом. Его изобретение — первый в мире самоустанавливающийся шариковый подшипник — поначалу не предвещало триумфального шествия шведов по всему миру. К концу первого года работы штат SKF насчитывал 15 сотрудников, было изготовлено только 2200 подшипников, а балансовый отчет показывал убытки в сумме 5371 шведской кроны. Но дальше дело пошло куда веселее — бизнес приобретает международные масштабы, в 1914-м, накануне Первой мировой войны, SKF успел открыть дочерние компании в Норвегии, Бельгии, Голландии и России: спрос на подшипники диктовал транспортный бум, до сих пор основным клиентом шведов остаются производители автомобилей, самолетов, поездов и трамваев.К концу войны шведский концерн сделался абсолютным победителем, полностью оправдав девиз компании «Правильный подшипник в правильном месте». В 1918 году SKF имела уже 12 заводов, 12 тысяч работников и торговые представительства в 100 странах мира. Сегодня все изменилось не так масштабно: заводов 80, работников 41 тысяча, стран 130.

Сферические роликовые подшипникиВ 1920 году шведы удивили мир сферическим роликовым подшипником, способным переносить значительные нагрузки. До 1935 года дочерним (а никак не наоборот) производством SKF была всемирно известная Volvo: впервые это название появилось летом 1915 года именно на шариковом подшипнике. Один из менеджеров компании предложил название VOLVO (заглавными буквами). 20 февраля 1915 года SKF направила заявку через патентное бюро в Стокгольме в Шведское королевское бюро регистрации и патентов. Volvere — это неопределенная форма латинского глагола «катиться». От неопределенной формы решили перейти к первому лицу, и получилось volvo — «я качусь». Новая торговая марка ясно указывала на основную деятельность подшипниковой компании. В SKF решили использовать новый логотип для самого широкого спектра продукции: «Шариковые подшипники, роликовые подшипники, станки, трансмиссии, автомобили, велосипеды, материалы для железной дороги, транспортные устройства, средства транспорта любого вида, компоненты и аксессуары для указанной продукции». Но в середине тридцатых автомобильное и подшипниковое производства разделились, хотя до сих пор в шведских автомобилях активно применяются шведские же подшипники.И не только в шведских: каждый пятый в мире подшипник (в год это 600 миллионов, или 1 подшипник каждые 19 секунд) относится к епархии SKF. Ассортимент продукции охватывает 95 процентов существующего стандарта подшипников весом от одного грамма до 55 тонн, производство разбросано по всему миру — от Индонезии до Аргентины, от Украины до США.Подшипники были, есть и будут всегда, пока технические устройства останутся в сколько-нибудь современном виде. Достаточно сказать, что подшипник скольжения — деталь, без которой не может работать ни один автомобильный двигатель внутреннего сгорания. Поэтому технический прогресс в подшипниковом деле продолжается. В 1945 году появились безмасляные подшипники скольжения, затем пришел черед гибридных подшипников, подшипников с низким моментом вращения, микроподшипников для микроэлектроники, подшипников с керамическими телами качения…

Эволюция техники привела к созданию нескольких типов подшипников скольжения — гидродинамических (трущиеся поверхности разделяет слой смазки), работающих в условиях сухого трения (без смазки), и пористых (пропитанных смазкой).В первых гидродинамических подшипниках поверхностью трения в корпусе служил баббит, затем вместо него стали использовать сменные детали — вкладыши, которые представляли собой стальную изогнутую ленту с нанесенным антифрикционным слоем (алюминия, бронзы, олова или сплава олова и свинца). В узлах, работающих с небольшой нагрузкой, в качестве подшипников трения применяются так называемые втулки. Изготавливаются они из меди или бронзы. В зависимости от условий работы их можно разделить на две группы: не нуждающиеся в смазке и пористые, пропитанные ею. Развитие производства полимеров позволило значительно улучшить антифрикционные свойства подшипников: сначала появились металлополимерные, а затем и полимерные втулки.Сегодня самыми перспективными считают втулки с волокнами из углепластика в смеси с фторопластом или полиамидом. Углепластик выполняет роль каркаса, а фторопласт — сухой смазки. Металлокерамика тоже не собирается сдавать позиций: используют такие материалы, как бронзографит, пористое железо, пористый железографит, а также труднопроизносимые металлополитетрафторэтилен, металлополиоксиметилен. Одним из основных преимуществ металлокерамических втулок и вкладышей считается наличие в них пор, в которых накапливается смазка, а подшипники из упомянутых выше металлополитетрафторэтилена и металлополиоксиметилена могут работать и вовсе без смазки.Развитие химии полимеров дает производителям подшипников очень интересные возможности. Уже существуют подшипники, в конструкции которых металла нет вообще. Их внутренний рабочий слой выполнен из углепластика, содержащего мелкодисперсный политетрафторэтилен, а силовая оболочка — из конструкционного стеклопластика. Кроме высокой износостойкости, небольшой стоимости, способности снижать шум и вибрацию, такие вкладыши обладают высокой стойкостью к воздействию агрессивной среды, воды и нефтепродуктов.

Большинство этих новейших разработок сделаны за пределами России. Отечественное производство подшипников, основательно налаженное еще в годы индустриализации, с начала 1990х оказалось в серьезном кризисе, и среди мировых лидеров подшипникового бизнеса российских компаний пока что нет. Все больше отечественных предприятий, использующих подшипники в качестве комплектующих, перешли на импортную продукцию. И немудрено: подшипники, например, фирмы SKF в тех же габаритных размерах имеют расчетный ресурс на порядок выше отечественных, а изделия SKF, имеющие с отечественными одинаковую расчетную долговечность, примерно в полтора раза меньше по габаритам. И только в последние годы появились и российские наработки в области подшипниковых технологий. К 2004 году ученые Самарского государственного аэрокосмического университета осуществили разработки, которые позволяют заменить пожароопасное масло в подшипниках, применяющихся на электростанциях, на обычную воду. Кое-кто даже посчитал, что самарцы совершили настоящую подшипниковую революцию, но она, скорее всего, впереди.

scireg.livejournal.com


Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>