Подшипники скольжения из графита – эффективные опоры для вращающихся валов и осей с уникальными свойствами. Они применяются в самых сложных условиях, там, где ни один другой подшипник работать не сможет. Чаще всего графитовые подшипники устанавливают в узлах, подвергающихся действию высоких температур. При сильном нагревании смазка теряет свои свойства и становится бесполезной, но эти детали не нуждаются в смазке, поэтому продолжают выполнять свои функции.
Как изготавливают графитовые подшипники
Несмотря на название, графитовые опоры изготавливают не из чистого графита. Для этого используют силицированный графит СГ-П – вещество с высокой плотностью, достигающей 2,6 г/см.куб. Чтобы получить этот материал, графит тщательно очищают от примесей и при высокой температуре и большом давлении соединяют с кремнием. Нагревание происходит до температуры 2000 градусов Цельсия, при этом два компонента прочно соединяются в единое целое.
Образуется также и новое вещество - карбид кремния. Это третий компонент графитового подшипника, играющий большую роль. Он армирует материал, превращая его в твердый и стойкий к внешним факторам монолит. Заготовки после охлаждения отправляют на обработку на специальных токарных станках. После придания подшипнику необходимой формы, выполняют финишную обработку, призванную сделать поверхность максимально гладкой, а размеры предельно точными.
Преимущества графитовых подшипников
Трехкомпонентный композит, которым является силицированный графит СГ-П, предлагает очень низкий коэффициент трения. Кроме этого, высоко ценятся и другие качества графитового подшипника:
- Отличная стойкость к высоким температурам;
- Хорошая сопротивляемость химической агрессии;
- Отсутствие эффекта усталости материала;
- Небольшой коэффициент теплового расширения;
- Способность выдерживать многочисленные циклы нагревания-охлаждения;
- Подшипники из графита являются диэлектриками.
Эти опоры можно использовать при больших скоростях, в условиях радиации, магнитных полей и воздействия кислот и щелочей. Хотя в большинстве случаев такие опоры скольжения являются самосмазывающимися, в некоторых случаях с ними все-таки используют смазки. При этом не подходят маслянистые продукты, так как они образуют с мелкодисперсным графитом, появившимся в результате истирания детали, вязкую пасту. Это вещество опасно тем, что при повышении температуры затвердевает и цементирует узел вращения.
Главные минусы графитовых подшипников
Из недостатков графитовых втулок основным принято считать их хрупкость. Детали выдерживают огромные рабочие нагрузки, но при этом боятся относительно слабых ударов. С этим минусом научились бороться, запрессовывая графитовую втулку в обойму из металла. Также ограничивает применение этих изделий и то, что силицированный графит плохо поддается обработке. В детали невозможно создавать пазы, отверстия и проточки.
Кроме этого, графитовые втулки скольжения предъявляют высокие требования к валу при установке. Посадочное место опоры должно иметь шероховатость, не превышающую 0,4 мкм. Несоблюдение этого условия приводит к преждевременному износу детали.
Применение графитовых подшипников
Основные потребители графитовых подшипников – химическая промышленность и металлургия. Они незаменимы в калильных и сушильных печах, работающих при высоких температурах. Также есть спрос на эти опоры в полиграфической отрасли, энергетике и машиностроении. Невысокая цена графитовых подшипников и их отличные эксплуатационные свойства значительно снижают затраты на обслуживание оборудования.
