71 / 146
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 4. 2017
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
71
Аналогом этих бронз могут служить отечественные оловянные бронзы марок БрО8С12 (для
большой прокладки) и БрО5С25 (для малой прокладки) по ГОСТ 613-79 [3].
Изучение втулки подшипника скольжения
*
Втулка (рис. 1) изготавливается предположительно из композиционного полимерного
материала. Ее изучение включало визуальный осмотр, оценку поведения в пламени горелки,
химическую стойкость в кислой среде, определение плотности материала, наличие у нее
магнитных свойств.
Визуальный осмотр втулки показывает, что изделие имеет металлический блеск, без
следов механической обработки. Поверхность втулки имеет рельеф, характерный для поли-
мерных изделий, получаемых методом литья под давлением.
При помещении втулки в пламя горелки наблюдается отсутствие процесса горения,
как в пламени горелки, так и после вынесения из него. Изменение цвета втулки в пламени
также не наблюдается. Отмечается быстрый прогрев всей втулки по объёму. Нагретая втулка
не имеет никаких запахов, что указывает на отсутствие полимерного материала в изделии.
При помещении втулки в концентрированную серную кислоту отмечается бурная ре-
акция с выделением газообразных продуктов, что соответствует реакции взаимодействия
железа с кислотами и образованием, в данном случае, сернокислого железа:
3H
2
SO
4
+ 2Fe = Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
↑
Цвет образующейся жидкости – жёлтый, что также соответствует цвету продуктов ре-
акции взаимодействия железа с кислотой.
Определение плотности материала втулки методом гидростатического взвешивания в
дистиллированной воде при комнатной температуре показало, что плотность составляет
7,7274 г/см
3
, что соответствует плотности стали без примеси полимерных материалов, плот-
ность которых не превышает 2 г/см
3
.
Втулка обладает магнитными свойствами.
На основании проведённых исследований можно сделать заключение, что втулка из-
готовлена по PIM-технологии (Powder injection molding). Такая технология, чаще всего реа-
лизуемая, как литье под давлением, применяется для массового производства сложных и
точных изделий из металлических, керамических или интерметаллидных порошков микрон-
ных, субмикронных и наноразмеров. Она объединяет традиционное литьё под давлением
пластмасс и технологию спекания порошков [13, 14], позволяя получать детали сложной
геометрической формы в многоразовой металлической оснастке и снизить или совсем устра-
нить необходимость дальнейшей механической обработки. При массовом или серийном про-
изводстве мелких изделий сложной геометрической формы это дает возможность получать
дешевые детали с высокими механическими характеристиками. Детали, произведенные по
PIM-технологии, конкурируют на рынке с изделиями, изготовленными с помощью литья по
выплавляемым моделям, шликерного формования, механической обработки, порошковой
металлургии [15].
Изучение механизма износа
Основными изнашиваемыми деталями в конструкции насоса являются втулка под-
шипника скольжения (рис. 1), ведущий вал, находящийся в контакте с ней, а также уплотни-
тельные прокладки. В перечисленных деталях происходит износ преимущественно абразив-
ного характера. Уплотнительные пластины из композитных материалов также подвергаются
интенсивному износу. Втулка оказывает определяющее влияние на износ вала, который под-
*
Проводилось при участии проф. Теряевой Т.Н.