Бронзовая втулка из оловянной бронзы

Когда слышишь про бронзовые втулки, первое, что приходит в голову — стандартные детали для тихоходных механизмов. Но на практике разница между сплавами может обернуться месяцами простоя. Особенно с оловянной бронзой — здесь даже 1-2% легирования меняют всё.

Почему оловянная бронза — не панацея

Многие заказчики до сих пор считают, что любая бронзовая втулка автоматически подходит для гидравлики. Приходилось объяснять, что сплавы типа БрОФ10-1 выдерживают нагрузки, которые ?съедают? обычную латунь за неделю. Но и тут есть подвох: если переборщить с оловом, материал станет хрупким при вибрациях.

На гидравлических цилиндрах для шахтного оборудования мы как-то поставили втулки с повышенным содержанием олова — думали, увеличим износостойкость. Результат: через три месяца клиенты вернули партию с трещинами в зоне контакта с поршневым штоком. Пришлось спешно менять на БрОЦС5-5-5.

Кстати, о твердости. Замеры по Бринеллю показывают 80-90 единиц для стандартных составов, но это в идеальных условиях. На практике при температуре свыше 200°C показатель падает на 15-20%. Для гидросистем экскаваторов это критично.

Опыт с уплотнительными узлами

В гидравлических компонентах часто недооценивают тепловое расширение втулки. Помню случай с прессом усилием 100 тонн: при цикличной работе зазор между втулкой и штоком то увеличивался, то уменьшался. В итоге масло начинало подтекать через сальниковое уплотнение.

Решили проблему нестандартным способом — сделали комбинированную посадку: с натягом в холодном состоянии и с минимальным зазором при рабочей температуре. Расчеты вели вручную, чертежи корректировали четыре раза. Зато теперь этот метод используем для всех поршневых штоков диаметром от 80 мм.

Коллеги с завода ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? как-то поделились наблюдением: у них на испытаниях втулки из оловянной бронзы показывали лучшую стабильность при длительных нагрузках низкой частоты. Но для высокоскоростных гидроцилиндров рекомендовали добавлять свинец — снижает риск задиров.

Мелочи, которые решают всё

Смазочные канавки — отдельная тема. Стандартные спиральные иногда работают хуже, чем прерывистые под углом 45°. Особенно для стоек вращательного движения. Проверяли на стенде: при обратном ходе поршня смазка распределялась неравномерно, пока не изменили геометрию канавок.

Еще важно учитывать шероховатость сопрягаемой поверхности. Для штоков из закаленной стали оптимально Ra 0,4-0,8 мкм. Если сделать меньше, масляная пленка не удержится; если больше — втулка изнашивается за 200-300 циклов.

Кстати, на сайте mbyy.ru есть технические памятки по этому поводу — мы ими часто пользуемся при подборе пар трения. Там же указаны рекомендуемые зазоры для разных типов гидравлических цилиндровых комплексов.

Когда экономия на материале убивает проект

Был у нас заказ на ремонт рамов для лесозаготовительной техники. Клиент настоял на замене бронзовых втулок на дешевые антифрикционные пластики. Через два месяца втулки превратились в кашу — пластик не выдержал ударных нагрузок.

Пришлось демонтировать узлы и ставить проверенный вариант — БрОФ6,5-0,15. Дороже, но зато отработали до планового ремонта три года. С тех пор всегда требуем от заказчиков техзадание с указанием режимов работы.

Кстати, ООО ?Цзянсу Минбай Гидравлическая Технология? в таких случаях делает экспертизу износа бесплатно — очень помогает в переговорах с упрямыми клиентами.

Что не пишут в каталогах

При проектировке новых гидравлических компонентов часто забывают про коррозионную стойкость. Оловянная бронза хороша до тех пор, пока в гидравлической жидкости нет сернистых соединений. А они иногда появляются из-за некачественного масла.

Однажды разбирали вышедший из строя узел — внутренняя поверхность втулки была покрыта черным налетом. Химический анализ показал присутствие сульфидов. Теперь всегда советуем клиентам проверять масло перед запуском оборудования.

И последнее: никогда не стоит игнорировать притирку втулок после запрессовки. Даже при идеальной посадке микровыступы уменьшают ресурс на 20-30%. Мы для этих целей используем пасту ГОИ с зернистостью не более 3 мкм — дольше, но надежнее.