सामान्य असर सामग्री के चयन के लिए गाइड

असर सामग्री का चयन सीधे यांत्रिक प्रणालियों की विश्वसनीयता और सेवा जीवन को प्रभावित करता है, जिसके लिए परिचालन स्थितियों (लोड, गति, पर्यावरण) के अनुरूप होना आवश्यक है।मुख्यधारा के असर सामग्री तीन प्रकारों में वर्गीकृत हैं: धातु, गैर धातु और छिद्रित धातु सामग्री। नीचे उनकी विशेषताओं और अनुप्रयोग परिदृश्यों का एक तकनीकी विश्लेषण दिया गया है।

I. धातु सामग्री: उच्च शक्ति भार सहन के लिए मुख्य विकल्प

1. असर मिश्र धातु (बबिट मिश्र धातु/सफेद धातु)

• संरचना और संरचना: टिन या सीसा के आधार के साथ नरम-मैट्रिक्स मिश्र धातु, जिसमें एंटीमोन टिन (Sb-Sn) और तांबा टिन (Cu-Sn) के कठोर अनाज होते हैं।
• मुख्य लाभ:
  • नरम मैट्रिक्स उच्च लचीलापन और अनुरूपता प्रदान करता है, जबकि कठोर अनाज पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं;
  • असाधारण एम्बेडेबिलिटी (अशुद्धता कणों को एम्बेड करने की अनुमति देता है, जर्नल खरोंच को रोकता है) और एंटी-एडेसिव पहनने के गुण;
  • अच्छा थर्मल चालकता (घर्षण गर्मी संचय को कम करता है) और तेल अवशोषण (चिकन में सुधार करता है) ।
• सीमाएँ:
  ▪ कम ताकत, जिसके लिए कांस्य, इस्पात या कास्ट आयरन लेयरिंग के गोले पर 0.5 से 5 मिमी पतली कोटिंग डाली जानी चाहिए।
  ▪ उच्च लागत, भारी भार, मध्यम गति के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिसमें सख्त स्नेहन आवश्यकताएं हैं (उदाहरण के लिए, भाप टरबाइन, आंतरिक दहन इंजन मुख्य शाफ्ट) ।

2तांबे के मिश्र धातु

• विशिष्ट प्रकार:
  ▶टिन कांस्य: उत्कृष्ट घर्षण विरोधी गुण, मध्यम गति वाले भारी भार परिदृश्यों में उपयोग किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, समुद्री प्रोपेलर शाफ्ट लेयरिंग), लेकिन लेयरिंग मिश्र धातुओं के लिए निम्न अनुरूपता के साथ;
  ▶सीसा कांस्य: उच्च एंटी-अपस्फीति क्षमता, उच्च गति वाले भारी भार के लिए उपयुक्त (जैसे, विमान इंजन लेयरिंग);
  ▶एल्यूमीनियम कांस्य: उच्च शक्ति और कठोरता, कमजोर एंटी-क्रैप, कम गति वाले भारी भारों में प्रयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, खनन मशीनरी के बीयरिंग) ।
• सामान्य लाभ: असर मिश्र धातुओं की तुलना में उच्च कठोरता और भार क्षमता, बेहतर लागत-प्रभावशीलता प्रदान करती है।

3. एल्यूमीनियम आधारित मिश्र धातु

• तकनीकी विशेषताएं:
  • कम घनत्व (बराबर मिश्र धातुओं के लगभग 1/3), मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, और उच्च थकान शक्ति;
  • मोनोमेटलिक घटकों या द्विधातु संरचनाओं (एल्यूमीनियम आधारित अस्तर + स्टील समर्थन) के रूप में निर्मित किया जा सकता है, कुछ असर मिश्र धातुओं और कांस्य की जगह।
• आवेदन: ऑटोमोबाइल इंजन लेयरिंग, मध्यम भार वाले उच्च गति वाले परिदृश्यों में कंप्रेसर लेयरिंग।

4. कास्ट आयरन (ग्रे कास्ट आयरन/वियर रेसिस्टेंट कास्ट आयरन)

• सुदृढीकरण तंत्र: ग्राफाइट फ्लेक्स (लामेलर या नोड्यूलर) एक ठोस स्नेहन परत बनाते हैं, सीमा स्नेहन में सुधार के लिए स्नेहक को अवशोषित करते हैं।
• प्रतिबंध:
  ▪ कमजोर अनुकूलन क्षमता के साथ भंगुर, केवल हल्के भार के साथ कम गति वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त (उदाहरण के लिए, कृषि मशीनरी, हाथ उपकरण बीयरिंग);
  ▪ ल्यूब्रिकेशन की आवश्यकता होती है, जो प्रभाव भार वातावरण के लिए उपयुक्त नहीं है।

II. गैरधातु सामग्रीः विशेष वातावरण के लिए समाधान

1पोलीमर सामग्री (प्लास्टिक)

• आम प्रकार:
  ▶ फेनोलिक राल: उच्च तापमान प्रतिरोधी (150°C), उच्च शक्ति, गियरबॉक्स बीयरिंग में प्रयोग किया जाता है;
  ▶ नायलॉन (पीए): अच्छा स्व-चिकन, झटके अवशोषण, धूल भरे वातावरण के लिए उपयुक्त;
  ▶ पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई): घर्षण गुणांक बहुत कम (0.04), संक्षारण प्रतिरोधी, बिना स्नेहन के काम करने योग्य।
• अनुप्रयोग की सीमाएँ:
  ▪ खराब थर्मल चालकता (1/200 स्टील), ऑपरेटिंग गति (≤0.5m/s) और दबाव (≤3MPa) को नियंत्रित करने की आवश्यकता;
  ▪ उच्च रैखिक विस्तार गुणांक (10 इस्पात की तुलना में गुना), धातु के बीयरिंगों की तुलना में 2 से 3 गुना अधिक फिट रिक्त स्थान की आवश्यकता होती है;
  ▪ कम मज़बूत और रेंगने की प्रवृत्ति, सटीक रिक्ति बीयरिंग के लिए उपयुक्त नहीं।

2कार्बन-ग्राफाइट सामग्री

• प्रदर्शन लाभ:
  • स्व-चिकन के लिए अवशोषित जल वाष्प और छिड़का हुआ स्नेहक (जैसे धातु, पीटीएफई, मोलिब्डेनम डिसल्फाइड) पर निर्भर करता है।
  • उच्च तापमान प्रतिरोध (600 डिग्री सेल्सियस से अधिक), संक्षारण प्रतिरोध, निर्वात या अत्यधिक संक्षारक वातावरण (जैसे, रासायनिक पंप बीयरिंग) के लिए उपयुक्त।
• भौतिक संपत्ति: उच्च ग्रेफाइट सामग्री कम कठोरता और कम घर्षण गुणांक (0.08 तक कम) की ओर जाता है।

3रबर और लकड़ी

• रबर: उच्च लोच, अशुद्धियों की अवशोषण, पानी से चिकनाई या प्रदूषित वातावरण में प्रयोग किया जाता है (जैसे अपशिष्ट जल उपचार उपकरण के बीयरिंग);
• लकड़ी: तेल से छिड़काव के लिए छिद्रित संरचना, धूल वाले वातावरण (जैसे, कपड़ा मशीनरी, कृषि मशीनरी के बीयरिंग) के लिए उपयुक्त है, जिसमें बढ़े हुए पहनने के प्रतिरोध के लिए सतह उपचार की आवश्यकता होती है।

III. छिद्रित धातु सामग्रीः स्व-चिकन परिदृश्यों के लिए इष्टतम

1. भौतिक सिद्धांत

• निर्माण प्रक्रिया: धातु के पाउडर (मुख्य रूप से लोहा/कास्य) को दबाया जाता है और एक छिद्रित संरचना (छिद्रता 10%~35%) के रूप में सिंटर किया जाता है, तेल से संतृप्त होने से पहले तेल से संतृप्त बीयरिंग बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
• स्नेहन तंत्र:
  ▶ ऑपरेशन के दौरान: जर्नल का घूर्णन और तापमान में वृद्धि से छिद्रों से घर्षण सतह पर तेल निकलता है।
  ▶ बंद होने के दौरान: कैपिलरी क्रिया तेल को वापस ले जाने में मदद करती है।

2विशिष्ट सामग्री और अनुप्रयोग

• छिद्रित लोहा: उच्च शक्ति, मध्यम भार कम गति के परिदृश्यों में उपयोग किया जाता है जैसे कि मिल लाइनर, आंतरिक दहन इंजन कैमशाफ्ट लेयरिंग;
• छिद्रित कांस्य: अच्छा पहनने के प्रतिरोध, इलेक्ट्रिक प्रशंसकों, कपड़ा मशीनरी और ऑटोमोटिव जनरेटर बीयरिंगों के लिए उपयुक्त (लोड ≤10MPa, गति ≤2m/s) ।
• उपयोग की सिफारिशें: इष्टतम प्रदर्शन के लिए नियमित तेल भरना, प्रभाव भार या उच्च गति (> 3m/s) के लिए अनुपयुक्त।

चयन निर्णय का संदर्भ