Антифрикционный материал без закалки

[ArtLogic 0]

Доброго времени суток. Помогите советом. Ситуация такая, нужен антифрикционный материал без закалки (потому что вот так производству нужно, потому что каленую сталь не могут норм обработать) ,сырой, чтобы все работало и относительно не трудно обрабатывалось. Имеется винтовая прямоугольная "резьба", по которой скользит упор. Картинка ниже. Обороты рандомные, от руки - крутят ручкой ручку и упор поднимается вверх или вниз, дрифтит (скользит), описывая на винтовой поверхности небольшую прямую.

Дано 2: Диаметр винта условно 23 мм, длина 40, диаметр упора 4 мм, длина 10.

 

Пример материала, что я нашел в интернетах и справочниках:

ВТ-6 - *про титаны вообще инфы мало
АЧВ-1 - Из чугуна реально получить требуемое? 
ЩХ15 
65Г 
110Г13Л  (я понимаю что она трудно обрабатываемая, но а вдруг)
Может есть полимер, который будет идеален для этого всего.

З.Ы, Условие еще работа материала от -40 до +50 
З.Ы. Я начинающий специалист, так что сильно большими камнями не кидайте)
Ссылка на анимацию: Анимация

[karachun 2 038]

А нагрузка на этот штырек большая?

Если не очень то можно ведь и из бронзы сделать. По крайней мере контактирующую часть.

В общем нужно только низкое трение или еще износостойкость?

1 час назад, ArtLogic сказал:

я понимаю что она трудно обрабатываемая, но а вдруг

ШХ15 и 65Г тоже.

[soklakov 1 475]

36 минут назад, karachun сказал:

В общем нужно только низкое трение или еще износостойкость?

скорее всего, износостойкость тоже. это же ресурс. так что острие лучше притупить, а то оно притупится само.

1 час назад, ArtLogic сказал:

чтобы все работало и относительно не трудно обрабатывалось

как Вы поймете, что сталь20 Вам не подходит?

1 час назад, ArtLogic сказал:

Может есть полимер, который будет идеален для этого всего.

может быть)) только чтобы это понять, нужно нагрузки представлять. и требования. у вас пока их немного.

1 час назад, ArtLogic сказал:

Пример материала, что я нашел в интернетах и справочниках:

как искали?

[ArtLogic 0]

1 час назад, karachun сказал:

А нагрузка на этот штырек большая?

Если не очень то можно ведь и из бронзы сделать. По крайней мере контактирующую часть.

В общем нужно только низкое трение или еще износостойкость?

ШХ15 и 65Г тоже.

Нагрузка не высокая, этот упор давит с небольшим усилием от пружины, пружина мелкая, сейчас не скажу какая, вроде проволока 1 мм. Да, нужно низкое трение и износостойкость.

У стали 20 в сыром виде слишком низкий показатель твердости, плюс она ржавеет, а коррозионно стойкое покрытие будет бессмысленно, так как упор его вытрет. Искал по справочнику , и в интернете, как и антифрикционные, так и износостойкие - в основно все после закалки, и это понятно...

35 минут назад, soklakov сказал:

скорее всего, износостойкость тоже. это же ресурс. так что острие лучше притупить, а то оно притупится само.

как Вы поймете, что сталь20 Вам не подходит?

может быть)) только чтобы это понять, нужно нагрузки представлять. и требования. у вас пока их немного.

как искали?

 

Спасибо за ответы. Пока решили сделать закалку меньше на примерно 7-10 едениц, проверить и испытания на износостойкость. Материал винта 40х, материал упора у8. 

[soklakov 1 475]

41 минуту назад, ArtLogic сказал:

Искал по справочнику , и в интернете, как и антифрикционные, так и износостойкие - в основно все после закалки, и это понятно...

низким коэффициентом трения обладает не один материал, а пара материалов. по стали хорошо скользит медь или бронза, если правильно помню. бронза еще и твердая, поэтому, наверное, Карачун ее и предлагал.

а чтобы уменьшить износ - можно снизить трение смазкой. не думали в этом направлении? и, что важно, - все-таки снизить контактное давление. для этого нужно увеличить площадь опорной поверхности.

возможно, Вам кажетсЯ, что чем меньше площадь опорной поверхности, тем меньше трение, поэтому упор такой острый. но это не так) трение порпорционально нормальному усилию, а не площади поверхности.

 

закалка повышает прочность, она же изностойкость. но вместо того, чтобы точить нож из дамасской стали, может быть стоит пользоваться притупленным - тогда и попроще материал подойдет. вдруг вам нужно резать не тушки врагов, а тыквы.

50 минут назад, ArtLogic сказал:

Материал винта 40х, материал упора у8. 

сталь-по-стали: коэффициент трения - 0,1..0,15

а у вас какие данные?

[k_v 301]

что-то не понятно в чем прикол контакта по острой кромке, это шток какого-то датчика? острая кромка либо быстро затупится сама либо процарапает в винте дорожку, если это несиловая передача от которой нужна долговременная точность геометрии то и делайте ее с учетом здравого смысла - при прочих равных геометрический износ меньше там где меньше нормальное давление, в контакте по острой кромке контактное давление априори высокое по сравнению с контактом поверхностей малой приведенной кривизны

[ArtLogic 0]

Расчетов у меня нет, так как это давно было изобретено и пр ,так что какие коэф, я не могу даже знать. Но суть я уловил, и правда острая кромка быстро приработается и даст уже погрешность очень быстро. Это не силовая передача, но нужна точность и долговременность. 

По бронзе подумаю, может стоит упор сделать бронзовым, а винт оставить сырым? 

Много уже информации для размышления. Если интересно, могу потом сообщить на чем остановились все ж) 

 

 

2 часа назад, soklakov сказал:

низким коэффициентом трения обладает не один материал, а пара материалов. по стали хорошо скользит медь или бронза, если правильно помню. бронза еще и твердая, поэтому, наверное, Карачун ее и предлагал.

а чтобы уменьшить износ - можно снизить трение смазкой. не думали в этом направлении? и, что важно, - все-таки снизить контактное давление. для этого нужно увеличить площадь опорной поверхности.

возможно, Вам кажетсЯ, что чем меньше площадь опорной поверхности, тем меньше трение, поэтому упор такой острый. но это не так) трение порпорционально нормальному усилию, а не площади поверхности.

 

закалка повышает прочность, она же изностойкость. но вместо того, чтобы точить нож из дамасской стали, может быть стоит пользоваться притупленным - тогда и попроще материал подойдет. вдруг вам нужно резать не тушки врагов, а тыквы.

сталь-по-стали: коэффициент трения - 0,1..0,15

а у вас какие данные?

 

2 часа назад, k_v сказал:

что-то не понятно в чем прикол контакта по острой кромке, это шток какого-то датчика? острая кромка либо быстро затупится сама либо процарапает в винте дорожку, если это несиловая передача от которой нужна долговременная точность геометрии то и делайте ее с учетом здравого смысла - при прочих равных геометрический износ меньше там где меньше нормальное давление, в контакте по острой кромке контактное давление априори высокое по сравнению с контактом поверхностей малой приведенной кривизны

 

[soklakov 1 475]

Только что, ArtLogic сказал:

Если интересно, могу потом сообщить на чем остановились все ж) 

отож)

5 минут назад, ArtLogic сказал:

но нужна точность и долговременность. 

 

намажьте упор карандашом)

[ArtLogic 0]

10 часов назад, soklakov сказал:

отож)

намажьте упор карандашом)

А что лучше сделать из бронзы (БрБ2), упор или винт? (дешевле конечно упор)
Коэф. трения сталь об бронзу 0.12 в покое, и 0.1 в скольжении. Но это именно сталь об Бронзу, или разницы нет, если бронза по металлу? 

Коэф, тут подсмотрел

[ArtLogic 0]

28 минут назад, ArtLogic сказал:

А что лучше сделать из бронзы (БрБ2), упор или винт? (дешевле конечно упор)
Коэф. трения сталь об бронзу 0.12 в покое, и 0.1 в скольжении. Но это именно сталь об Бронзу, или разницы нет, если бронза по металлу? 

Коэф, тут подсмотрел

Все ,понял. Разницы нет ) Завис блин

[karachun 2 038]

40 минут назад, ArtLogic сказал:

А что лучше сделать из бронзы (БрБ2), упор или винт? (дешевле конечно упор)

Можно из бронзы сделать только наконечник упора, правда будет ли это дешевле - вопрос открытый.

Я бы выточил из бронзы шарик и навинтил на резьбу или запрессовал его на стальной упор.

Если нагрузка небольшая, то может и пластик подойдет.

Изменено 2 октября 2019 пользователем karachun

[ArtLogic 0]

Увы шарообразное ,или даже с радиусом в 0.5 не подходит ,так как из-за этого идут погрешности. Оказывается проводились испытания именно с упором, и разным его видом. Лучше острой кромке, ничего не вышло. Бронзу тоже отвергли. Остановились на варианте сделать менее твердыми обе детали. 

 

Цитата

Был бы  у меня станок ЧПУ, и принтер 3Д, сам бы все делал XD

4 минуты назад, karachun сказал:

Можно из бронзы сделать только наконечник упора, правда будет ли это дешевле - вопрос открытый.

Я бы выточил из бронзы шарик и навинтил на резьбу или запрессовал его на стальной упор.

Если нагрузка небольшая, то может и пластик подойдет.

[vasillevich68 699]

15 часов назад, karachun сказал:

ШХ15 и 65Г тоже

В сыром состоянии, ни каких проблем с обработкой этих сталей, нет, только вот использовать их в качестве антифрикционного материала сырыми, глупость.

17 часов назад, ArtLogic сказал:

ВТ-6 - *про титаны вообще инфы мало

ну почему же, есть инфа. У титана, ко всем его плюсам, есть большой минус: он при трении склепывается, так что титан скорее "антиантифрикционный" материал

17 часов назад, ArtLogic сказал:

Из чугуна реально получить требуемое?

Чугун с незапамятных времен применяют как антифрикционный материал. Но в Вашем случае, на сколько я понял из антифрикционного материала должен быть сделан винт, а вот винт из чугуна это нонсенс. 

17 часов назад, ArtLogic сказал:

Может есть полимер, который будет идеален для этого всего.

Из полимеров, можно ZEDEX.

Но я бы, в данном случае использовал бы бронзу, доступный материал, с отличными антифрикционными свойствами и отличной обрабатываемостью. Делайте винт из БраЖ и будет Вам счастье. 

[soklakov 1 475]

1 час назад, ArtLogic сказал:

Увы шарообразное ,или даже с радиусом в 0.5 не подходит ,так как из-за этого идут погрешности. Оказывается проводились испытания именно с упором, и разным его видом. Лучше острой кромке, ничего не вышло.

не бывает абсолютно острых кромок, в результате испытаний должен был бы быть определен радиус, необходимый для требуемой точности. это радиус 0,5 мм? или 0,1 мм?

1 час назад, ArtLogic сказал:

Остановились на варианте сделать менее твердыми обе детали. 

чтобы что? сэкономить на обработке? вы уменьшите ресурс. просто узнаете об этом с опозданием. вам предстоит серийное производство?

[Pochinix 294]

58 минут назад, vasillevich68 сказал:

 

ну почему же, есть инфа. У титана, ко всем его плюсам, есть большой минус: он при трении склепывается, так что титан скорее "антиантифрикционный" материал

 

- Поддакну. 

[vasillevich68 699]

56 минут назад, soklakov сказал:

чтобы что?

чтобы потом в очередной раз принять решение, что трущиеся детали нужно делать из еще менее твердого материала, и так, пока не дойдет дело до пластилина  

[soklakov 1 475]

13 минуты назад, vasillevich68 сказал:

трущиеся детали нужно делать из еще менее твердого материала, и так, пока не дойдет дело до пластилина

или все-таки до вазилина)

2 часа назад, vasillevich68 сказал:

У титана, ко всем его плюсам, есть большой минус: он при трении склепывается, так что титан скорее "антиантифрикционный" материал

на Питерской дамбе шарниры ботопортов с титановыми вкладышами. голландские ученые тоже очень беспокоятся, что оно там склеиться может.

пока не склеилось. все-таки нужны довольно большие контактные усилия, чтобы поднять температуру от трения. но тут же как - кто его знает, в какой момент оно изотрется так, что контактные усилия таки приведут к этому "склепыванию". в тоже время, интуиция подсказывает, что все таки нужны приличные скорости. а у ботопортов и этого ручного привода - скорости маленькие.

я не топлю за титан если что) титан сюда вряд ли в тему.

[vasillevich68 699]

4 минуты назад, soklakov сказал:

или все-таки до вазилина)

Вазелин это конечный этап. Когда из-за экспериментов заказ не будет выполнен вовремя, вспомнят про вазелин, но применятся он будет по другому назначению 

[vasillevich68 699]

22 часа назад, soklakov сказал:

пока не склеилось

Еще будучи пацаном, читал книжку про металлы, вот от туда и узнал о этом не хорошем свойстве титана. В книжке писали, что титан просто супер материал для авиации и космонавтики, но вот это нехорошее свойство долгое время не позволяло его применять, и лишь после того как нашли решение, его начали применять в этих областях.

Позже,  с этим неприятным свойством титана, я столкнулся на практике. Могу сказать, слипается намертво, и даже с другими материалами. Что же касаемо применения титана в приведенном Вами случае, то и это вполне реально. Не знаю каким способом там решена проблема, но могу предположить что титановые вкладыши азотированы. Сколько конкретно единиц твердости имеет азотированный титан, не могу сказать, не мерил, могу лишь сказать, что обработать его твердосплавным инструментом не представляется возможным. Так что азотированный вкладыш при необычайной химической пассивности титана,  даже в соленой воде может проработать тыщу лет.

Но это не для ТС, ему то нужно применять сырой материал 

 

@ArtLogic , я вот тут  погорячился. Я бы искал не подходящий материал, а подходящую конструкцию. У Вас примитивное устройства настройки ватерпаса, усложнено до конструкции космического корабля, отсюда все проблемы. Упростите, и все у Вас будет работать с материалами которые валяются во дворе.

 

вот как вариант  

Hide  

[soklakov 1 475]

11 минуту назад, vasillevich68 сказал:

Так что азотированный вкладыш при необычайной химической пассивности титана,  даже в соленой воде может проработать тыщу лет.

есть же еще истирание. спустя восемь лет эксплуатации вкладыши уже не как новые.