СТАТИЯ № 180 | Връзката между твърдостта на плъзгащия канал и степента на износване на рамената от неръждаема стомана
СТАТИЯ № 180 | Връзката между твърдостта на плъзгащия канал и степента на износване на рамената от неръждаема стомана
Плъзгащата се обувка нафиксатор за прозорецсе движи по релса безброй пъти през целия живот на прозореца. Всяко преминаване включва контакт между обувката и стените на релсата и всеки контакт произвежда малко количество износване. Скоростта, с която това износване се натрупва, зависи силно от относителната твърдост на двете контактуващи повърхности - плъзгащия канал и рамото на ножицата от неръждаема стомана. Когато тези стойности на твърдост са правилно съчетани, износването е минимално и ножицата издържа десетилетия. Когато те не съвпадат, едната повърхност разрушава другата с ускорена скорост. Разбирането на тази връзка е от основно значение за избора и поддръжката на фрикционни ножици.
Механика на износването при плъзгащ контакт
Износването при плъзгащ контакт възниква, когато две повърхности се движат една срещу друга под натоварване.фиксатор за прозорец, плъзгащата обувка – обикновено метален или полимерен компонент – се движи по стените на релсата от неръждаема стомана. Контактното налягане между обувката и стената на релсата, комбинирано с разстоянието на плъзгане и свойствата на материала на двете повърхности, определя колко материал се отстранява от всяка от тях. Връзката следва уравнението за износване на Арчард: обемът на износване е пропорционален на нормалното натоварване, умножено по разстоянието на плъзгане, разделено на твърдостта на по-мекия материал. Това уравнение разкрива важна истина за износването при плъзгане: почти винаги се износва по-мекият материал. По-твърдата повърхност остава до голяма степен незасегната, действайки като инструмент, който постепенно отрязва по-меката. При фрикционен упор това означава, че скоростта на износване на рамото от неръждаема стомана зависи пряко от това дали е по-твърдо или по-меко от плъзгащия канал, по който се движи.
Несъответствие на твърдостта и ускорено износване
Когато плъзгащият канал е значително по-твърд от неръждаемата стоманафиксатор за прозорецрамо, рамото се превръща в жертвен износващ се компонент. По-твърдата повърхност на канала, с грапавите си неравности, действа като пила, която постепенно отстранява материал от по-меката повърхност от неръждаема стомана. Рамото развива видими драскотини, постепенно губи дебелина на напречното сечение и в крайна сметка се отслабва до точката, в която вече не може да носи проектираното си натоварване. Обратно, когато рамото от неръждаема стомана е по-твърдо от плъзгащия канал, каналът се износва. Стените на канала стават набраздени и неравни, плъзгащата обувка развива хлабина и прецизното прилягане, което поддържа плавната работа, се губи. Нито едно от двете условия не е желателно. Идеалното сдвояване постига сходни стойности на твърдост и за двете повърхности, така че износването да се разпределя равномерно и да протича с минималната възможна скорост.
Диапазон на твърдост на неръждаема стомана
Неръждаемата стомана, използвана вфиксатор за прозорецОбикновено е аустенитна стомана клас 304 или 316 в студено обработено състояние. Производствените процеси – огъване, щамповане и изтегляне – увеличават твърдостта ѝ чрез втвърдяване. Получената твърдост обикновено е в диапазона от 150 до 250 по скалата на Викерс, в зависимост от степента на студено обработване. Релсата, която е най-деформирана, обикновено е по-твърда от рамото. Рамото, оформено с по-малко агресивна деформация, може да запази твърдост по-близо до долния край на този диапазон. Тези стойности на твърдост са умерени в сравнение със закалените инструментални стомани, които могат да надвишават 600 по Викерс, но са подходящи за приложението, тъй като свързващата повърхност е избрана да бъде съвместима.
Материали за плъзгащи канали и тяхната твърдост
Плъзгащият канал – повърхността на стената на релсата, по която се плъзга обувката – може да бъде изработен от няколко различни материала. В премиумфиксатор за прозорецПри различните конструкции, релсата е изработена от същата неръждаема стомана като рамото. И двете повърхности имат сходна твърдост и износването протича бавно и равномерно. При бюджетните конструкции, плъзгащият канал може да бъде изработен от различен материал. Някои използват алуминиеви екструдирани профили със стойности на твърдост, далеч под тези на рамото от неръждаема стомана. Рамото, по-твърдо от канала, постепенно се врязва в алуминия, създавайки жлеб, който се задълбочава с всеки цикъл. Други използват закалени стоманени вложки с твърдост, далеч надвишаваща рамото от неръждаема стомана. Закалената вложка, по-твърда от рамото, износва повърхността от неръждаема стомана. Несъответствието в двете посоки води до един и същ резултат: ускорено износване на по-мекия компонент и съкратен експлоатационен живот на опората.
Ролята на фрикционната подложка
Фрикционната подложка вътре в плъзгащата се обувка усложнява връзката между твърдостта и...фиксатор за прозорецНакладката е умишлено по-мека както от релсата, така и от рамото – жертвен компонент, проектиран да се износва с предимство пред структурните елементи. Материалът на накладката, обикновено полимерен композит или синтерован бронз, има твърдост далеч под тази на неръждаема стомана. При идеални условия накладката абсорбира износването, а металните повърхности остават недокоснати. Накладката е сменяема и износването ѝ е очаквано и контролирано. Тази защитна функция обаче зависи от това дали накладката запазва целостта си. Ако накладката се износи или се замърси с твърди частици, металните повърхности влизат в директен контакт и съотношението на твърдост между плъзгащия канал и рамото се превръща в определящ фактор за скоростта на износване. Ето защо редовната проверка на фрикционната накладка е от съществено значение: износената накладка излага металните повърхности на режим на износване, на който не са проектирани да издържат.
Смазването и неговото влияние върху скоростта на износване
Смазването променя съотношението на твърдост вфиксатор за прозорецчрез разделяне на двете повърхности. Пълният смазочен филм предотвратява контакта метал-метал, намалявайки износването почти до нула, независимо от относителната твърдост на плъзгащия канал и рамото. Смазочният филм носи натоварването и повърхностите се плъзгат една по друга, без да се докосват. Пълно смазване на филма обаче рядко се постига при фрикционна опора, тъй като механизмът зависи от триенето, за да задържи крилото на място. Смазката намалява износването, но не елиминира контакта. Ето защо съотношението на твърдостта остава важно дори при добре смазана опора. Смазката измества скоростта на износване надолу, но относителната твърдост на повърхностите все още определя кой компонент се износва, когато възникне контакт.
Практически последици за спецификацията
Връзката между твърдостта на плъзгащия канал и рамото от неръждаема стомана има практически последици зафиксатор за прозорецспецификация. При избора на опора, купувачът трябва да провери дали релсата и рамото са произведени от еднакви или подобни марки неръждаема стомана. Това гарантира съвместими стойности на твърдост и минимизира различното износване. Опорите със смесена конструкция – рамена от неръждаема стомана, движещи се в алуминиеви канали, или вложки от закалена стомана, движещи се срещу рамена от неръждаема стомана – трябва да бъдат внимателно оценени. Първоначалните икономии на разходи от конструкция със смесени материали могат да бъдат компенсирани от съкратения експлоатационен живот и необходимостта от по-ранна подмяна. За крайбрежни или промишлени среди, където продуктите от корозия могат да действат като абразиви на трети тела, съчетаването на твърдостта на двете повърхности става още по-важно, тъй като всякакви корозионни отломки ще ускорят износването на по-мекия компонент.
Заключение
Степента на износване на рамото от неръждаема стомана вфиксатор за прозорецне се определя само от рамото. Това е свойство на плъзгащата система – взаимодействието между рамото, плъзгащия канал и фрикционната накладка, която ги разделя. Когато плъзгащият канал и рамото споделят сходни стойности на твърдост, износването е разпределено и бавно. Когато те не съвпадат, по-меката повърхност поема пълната тежест на отстраняването на материал и експлоатационният живот на опората съответно се скъсява. Съотношението на твърдост е заложено в опората от самото начало, чрез избора на материали за всеки компонент. Изборът на опора със съвместими материали и поддържането на фрикционна накладка, която защитава и двете повърхности, е практичният път към максимален експлоатационен живот на хардуера за фрикционни опори.
