Подшипники Babbitt используются в насосах, двигателях, вентиляторах, промышленном оборудовании и турбинах. В основном, они выдерживают вес вала и обеспечивают неповрежденную поверхность высокоскоростного вала, который вращается. Облицовка подшипника скрепляется баббитом, который представляет собой мягкий сплав с низкой температурой плавления. При загрязнении или поломке системы смазки изнашивается более мягкий сплав, а не вал.
Подшипники Babbitt используются в системах с масляной смазкой и имеют различную конструкцию. Они зависят от частоты вращения вала и стабильности, нагрузки на подшипник и охлаждения, а также от центровки и требований к электричеству. Подшипник Babbitt можно оснастить датчиками температуры и вибрации или охладить водой по мере необходимости.
В целом подшипники Babbitt требуют минимального технического обслуживания и долгое время работают без какого-либо внимания. Они не только поддерживают механические детали, но и защищают от износа при трении. Чем мощнее и тяжелее двигатель, тем прочнее должны быть подшипники. Если вы планируете реставрировать старинный автомобиль, возможно, для выполнения вашей задачи вам понадобятся подшипники Babbitt. У нас есть инструкции, необходимые для правильного выполнения работы.
История подшипника Babbitt
Исаак Бэббит создал Babbitt metal в 1839 году. Он родился в Тонтоне, штат Массачусетс, 26 июля 1799 года. Этот мягкий сплав из цветных металлов белого цвета позже стал использоваться для изготовления опорной поверхности. Его свойства помогли снизить трение.
Бэббит был известен как изобретатель и быстро получил патент на этот новый сплав. Первоначальная формула включала 89,3% олова плюс 7,1% сурьмы и еще 3,6% меди. Эта формула существует по сей день и известна как подлинный баббит или ASTM B-23 Grade 2 Babbitt.
На первый взгляд кажется, что из материала Babbitt не получится хорошего подшипника. Это потому, что он легко повреждается и мягкий. Внешний вид обманчив, потому что общая структура этого сплава состоит из более мелких твердых кристаллов. Когда подшипник начинает изнашиваться, этот твердый кристалл обнажается. Он также обеспечивает путь для прохождения смазки между более высокими участками.
Не потребовалось много времени, чтобы подшипник Баббита стал популярным в тяжелой технике, работающей на двигателях. Вы найдете их в оборудовании для рубки деревьев, фрезерования и других механических операций. К сожалению, к 1949 году последние достижения после войны сделали подшипник Бэббита устаревшим для большинства автомобилей. Это не остановило людей от желания использовать их. Хотя вы больше не найдете подшипник бэббита промышленного производства, отлить его самостоятельно не так уж сложно.
Как работает подшипник Babbitt
Удивительно, но механика подшипника баббита проста. Для правильной работы любого подшипника он должен создавать низкое трение. Чем меньше сопротивление вращающегося объекта, тем легче он проворачивается.
В подшипниках Babbitt такое низкое трение достигается двумя способами. Во-первых, материал, из которого изготовлен Babbitt, изначально обеспечивает меньшее сопротивление. Даже когда он не смазан, трение меньше по сравнению с чугуном или сталью.
После добавления смазки эти подшипники сохраняют очень низкое трение; гораздо меньшее, чем многие другие шарикоподшипники.
Конечно, чтобы это было правдой, подшипники должны получать надлежащее количество смазки. В идеале вращающийся вал поверх сплава Babbitt всасывает масло и создает тонкую пленку материалов для сохранения смазки.
Например, когда вал остается неподвижным, его нагрузка соприкасается с поверхностью баббита. Поскольку внутри подшипника находится масло, вал окружен в каждой точке контакта. При вращении вала масло из окружающей среды всасывается под вал. При этом образуется масляная пленка клиновидной формы. В идеальных условиях вал плавает на масляной пленке и вообще никогда не касается материала подшипника.
Если масла недостаточно или оно выходит из строя из-за низкой вязкости, недостаточной частоты вращения, чрезмерной нагрузки или недостаточного количества масла, то подшипник, скорее всего, нагреется, но, как правило, это не приведет к серьезным проблемам.
Типы баббита
Слово “баббит” на самом деле описывает любой вид белого металла, независимо от того, из чего он состоит. Существует два основных семейства, на которые они делятся: на основе свинца или олова. Баббит на основе свинца лучше всего подходит для больших нагрузок или низких оборотов. Баббит на основе олова идеально подходит для подшипников с более сложной смазкой и высоких оборотов.
Выбор наилучшего материала для баббита
Чтобы определить, какой материал подшипника вам нужен для конкретного применения, вам следует следовать этим рекомендациям.
Рассчитайте скорость на поверхности
Скорость вращения вала на поверхности определяется тем, сколько футов в минуту проходит вал по окружности. Вам нужно будет использовать эту формулу, чтобы найти значение:
Скорость вращения на поверхности = число оборотов в минуту x D x об / мин / 12
Pi равно 3,1416, а “D” обозначает диаметр вала, измеряемый в дюймах. Вы умножаете это на число оборотов в минуту, деленное на 12.
Рассчитайте нагрузку на подшипник
Нагрузка на подшипник складывается из веса, приложенного к любому другому прямому весу, и веса вала. Это измеряется в фунтах на квадратный дюйм.
На старых деревообрабатывающих станках нагрузка на подшипник не является главной проблемой. Это потому, что отношение веса к площади поверхности недостаточно велико, чтобы вызвать какую-либо разницу. Нагрузка возникает только при длительном использовании тяжелых валов. Хорошим примером этого является рядный валомоделательный станок. В результате получается избыточный вес по сравнению с небольшими подшипниками.
Чтобы определить нагрузку на подшипник, вы будете использовать эту формулу: W / ID x L
“W” обозначает вес в фунтах. Это должен быть общий вес подшипника, включая режущие головки, шкивы и валы. “ID” обозначает внутренний диаметр подшипника в дюймах. Наконец, буква “L” обозначает длину подшипника в дюймах.
Определите необходимые материалы
Состав баббита на основе свинца варьируется от 10-15% сурьмы. Кроме того, он содержит максимум 10% олова, в то время как остальная часть конструкции основана на свинце. Этот состав дешевле и обычно мягче, чем разновидность на основе олова. Из-за этого меньше шансов забить вал.
С другой стороны, баббит на основе свинца плохо выдерживает большие нагрузки или высокие скорости. Они больше предназначены для применения в более легких условиях и на более низких скоростях. Возможно, они часто используются на оправке ленточной пилы.
Баббит на основе олова, с другой стороны, состоит на 80-90% из олова. Остальное изготавливается из 3-8% меди и 4-14% сурьмы. Любое увеличение содержания сурьмы или меди повышает прочность и твердостность композиции при одновременном снижении пластичности. Это увеличивает вероятность усталости и растрескивания.
Разновидность подшипников на основе олова лучше всего подходит для высокоскоростных работ, таких как строгальные и фуганок. Они также идеально подходят для любых подшипников, которые трудно смазывать. Стоимость олова намного выше, чем свинца, но в долгосрочной перспективе это часто не зря потраченные деньги.
Переработка баббита
Если вы планируете заливку подшипников Babbitt самостоятельно, было бы полезно узнать, как перерабатывать материалы. Вы можете использовать старую опору для бэббита, но в старых гильзах часто недостаточно для заливки новой опоры. Чтобы сэкономить деньги, некоторые люди предпочитают смешивать старую композицию с новой. Мы не рекомендуем этот способ.
Поскольку вы не знаете точных измерений своего состава, вы получите сплав, который не будет работать должным образом. Возможно, вы даже не знаете, на основе олова или свинца изготовлен ваш текущий подшипник. Если вы смешаете подшипник на основе свинца и олова, то вместо него получится губчатый подшипник. Это приведет только к преждевременному выходу из строя и пустой трате вашего времени.
Вместо этого разумно сдать любой использованный подшипник Babbitt в местный пункт вторичной переработки для надлежащей утилизации.
Шаги по заливке подшипника Babbitt
Если вы хотите заняться изготовлением подшипника баббита, у нас есть необходимые шаги.
Шаг № 1 – Снимите старый подшипник
Прежде чем делать что-либо еще, вы хотите удалить свой старый подшипник. Поскольку они твердые, вам нужно расплавить их с помощью кислородно-ацетиленовой горелки. Если у вас его нет, его легко найти в магазине строительных материалов или скобяных изделий.
При нагревании подшипника обязательно расплавьте удерживающие канавки, а также отверстия. Затем соберите баббит в чугунный котел для плавки. Если у вас его еще нет, вам стоит приобрести его в местном магазине сварочных принадлежностей.
Шаг № 2 – Купите Babbitt
Как мы говорили ранее, вам никогда не захочется повторно использовать имеющийся у вас баббит. Примеси меняют состав, и вы не знаете точно, что внутри. Вот почему вы хотите следовать приведенному выше руководству, чтобы определить, какой тип баббита подходит вам лучше всего.
Затем обратитесь в местные компании, занимающиеся поставками измельчителей или лесопилок, чтобы приобрести необходимые материалы. В некоторых хозяйственных магазинах также есть то, что вам понадобится. В противном случае делайте покупки в онлайн-магазинах, таких как .
Шаг № 3 – Подготовьте поверхности
Прежде чем двигаться дальше, необходимо подготовить все поверхности. Как правило, требуется использовать растворитель, который полностью удаляет остатки загрязнений и масла. Часто это самая сложная часть всего процесса, особенно на старых и изношенных поверхностях.
Со временем загрязнения и смазочные материалы проникают глубоко в старый подшипник и сталь. Даже если вы думаете, что он чистый, вы снова нагреете его и обнаружите, что из вашей стали поступает больше масла и загрязнений. Нагрейте участок, а затем протрите щеткой из нержавеющей стали. Это отличное дополнение к обработке растворителем. Вы никогда не можете быть слишком уверены, что все удалено, потому что загрязнения помешают правильному склеиванию баббита.
Как только вал будет очищен и готов к установке подшипника, вы готовы двигаться дальше.
Шаг № 4 – Нанесите слой на вал
Вам нужно покрыть вал, чтобы предотвратить прилипание подшипника к нему. Для этого вы просто используете немного дыма от свечи или керосиновой лампы с низким пламенем.
Шаг № 5 – Расположите детали
Установите корпус подшипника в вертикальное положение. Затем выровняйте вал по середине корпуса подшипника. Необходимо убедиться, что он полностью выровнен посередине. Здесь нет права на ошибку.
Ваша следующая задача — заделать отверстия внутри подшипника, за исключением, конечно, заливочного отверстия. Обычно используемые материалы включают глину, листовой металл, огнеупорный картон или дерево.
Шаг № 6 – Расплавьте металл
Используя чугунный плавильный котел, полученный ранее, разогрейте новый металлический баббит до желаемой температуры. Это зависит от используемого сплава. Если вы используете электрическую кастрюлю, у вас будет больше контроля над нагревом.
Плавильщики можно найти в оружейных мастерских или специализированных кузнечных мастерских. Здесь также можно найти термометр для литья пуль, который помогает проверить температуру вашего металла.
Шаг № 7 – Нагрейте вал и корпус подшипника
Это сводит к минимуму тепловой удар при заливке материала подшипника в корпус. Это также помогает обеспечить стабильную работу подшипника и продлить срок его службы. Попробуйте нагреть вал и корпус подшипника до 250 градусов по Фаренгейту. Это идеальная температура для обеспечения быстрого испарения влаги без разбрызгивания.
Шаг № 8 – Снимите пленку с металла баббита
Как только металл для баббита нагреется до нужной температуры, его нужно тщательно перемешать. Затем удалите загрязнения, иначе известные как шлак. Вы обнаружите, что они всплывают на поверхность металла, и их легко заметить.
Шаг № 9 – Залейте свой подшипник
Как только все будет готово, залейте расплавленный металл в корпус. Если у вас недостаточно большой ковш, чтобы налить все за один раз, то вы хотите налить второй как можно быстрее. В противном случае вы можете столкнуться с границей между ними, что ухудшит долговечность.
Шаг № 10 – Готово
Как только подшипник полностью остынет, вы проделаете отверстия для масла с помощью дрели. Затем после сверления удалите излишки материала.
Возьмите ромбовидную стамеску и проделайте масляную канавку из ваших масляных отверстий. Это должно быть примерно на расстоянии ¼ дюйма от торца вашего подшипника. На внутренней поверхности подшипника необходимо прорезать канавку для смазки, чтобы освободить его от вала. Это позволяет заменить его после завершения долбления. После того, как вся работа выполнена, обязательно уберите остатки и уберите инструменты.
Вот и все! Теперь у вас есть полностью функциональный подшипник Babbitt для защиты вашего оборудования и двигателей от износа.
Заключительные соображения
Если вам нужен подшипник баббита, изготовить его не так уж сложно. Любой человек, склонный к механическим работам, сможет изготовить функциональный подшипник баббита для своего оборудования без какого-либо профессионального опыта. Большинство расходных материалов должны быть доступны на месте, поэтому у вас также не должно возникнуть проблем с поиском того, что вам нужно.
Вы когда-нибудь изготавливали подшипники Babbitt? Мы хотели бы услышать о вашем опыте.
