Среди материалов, которые используются в подшипниковой отрасли, особое место отведено латуни: во-первых, она очень красива… Хотя не это главное! Сегодня расскажем, почему латунь используют для сепараторов (но не для колец!) подшипников и в каких ситуациях она неуместна.
Латунные сепараторы можно увидеть на самых разнообразных подшипниках: крупногабаритных и относительно небольших; шариковых и роликовых; радиальных и упорных. В первую очередь их преимущество перед стальными вот в чем: по сравнению со штампованной сталью латунь обладает сопоставимой прочностью, но превосходит ее по вязкости и устойчивости к ударным нагрузкам. Там, где подшипник ждут сильные удары и повышенная вибрация, латунь будет отличным выбором.
Кстати! По-английски этот сплав обычно называют Brass. Чтобы не было путаницы, отметим: если вы видите словосочетание brass instruments, речь идёт о «медных духовых инструментах», например, трубе или валторне, но при этом brass ≠ медь.
Латунь это медный сплав, содержащий до 50% цинка и другие компоненты (никель, свинец, марганец, железо, иногда олово). Не следует путать с бронзой, хотя внешне порой они похожи. Как и все медно-цинковые сплавы, латунь значительно тверже меди.
Преимущества латунных сепараторов
- Низкий коэффициент трения латуни по стали минимизирует износ тел качения и самого сепаратора. Для пары сталь-сталь сила трения больше примерно на 35%, и особенно велика разница в условиях дефицита смазки. Тем более сталь склонна к т.н. «самосхватыванию» при сухом трении скольжения.
- Стабильность свойств при высоких температурах. Латунь работает в диапазоне до +300 градусов (подавляющему большинству полимерных сепараторов при этой температуре останется только утечь).
- Технологичность и удобство в обработке. Латунь хорошо точится и фрезеруется, а значит из нее можно сделать монолитный сепаратор сложной формы.
- Поразительная стойкость к коррозии. В отличие от сталей, латунь спокойно служит во влажной среде или посреди пара. Да и к химикатам латунь устойчива. Правда, её нельзя применять в аммиачной среде (то есть, например, в промышленном холодильном оборудовании). Аммиак вызывает коррозионное растрескивание латуни.
- Также на практике латунный сепаратор менее требователен к качеству смазки, нежели аналогичный стальной, так как материал обладает свойством удерживать смазку на поверхности.
- И не забудем, что медные сплавы хорошо отводят тепло. Коэффициент теплопроводности латунных и стальных сплавов отличается в 1,5-3,5 раза! По сути, массивная латунная деталь может играть роль радиатора в подшипнике. При этом важно, что линейное расширение стали и латуни при нагреве примерно одинаковое, так что все детали подшипника расширяются предсказуемо для инженера, — и кольца, и тела качения, и сепаратор.
Ложка дегтя
И всё было бы очень хорошо, если бы не цена латуни. Латунный машинно-обработанный сепаратор всегда будет значительно дороже такого же стального. Да и масса латунной детали больше, так как плотность сплава на 10-15% больше, чем у стали. А чем вращающаяся деталь тяжелее, тем большие на неё действуют центробежные нагрузки. А это в свою очередь влияет на максимальную скорость вращения подшипника, — при прочих равных «латунь» вращается медленнее, чем «сталь».
Пожалуй, это главные и единственные ограничения, — если бы не они, подавляющее большинство подшипников оснащались бы именно латунным сепаратором.
Заключение: действуйте по ситуации
Выбор подшипников для вашего оборудования следует производить исходя из рекомендаций производителя, инженерной практики и здравого смысла.
Однако порой материалом сепаратора можно «поиграть»: например, переходите на латунь, если случаются ситуации масляного голодания ваших подшипников. Но для начала, перед тем, как купить подшипник, озадачьте наших инженеров. Специалисты «Технотон» подберут замену даже в самых нетривиальных ситуациях!