Подшипники из древесных материалов

Казалось бы, в современном мире инновационных технологий, сложных сплавов и сверхпрочных полимеров, нет более странного материала для изготовления подшипников, чем древесина. Но не спешите с выводами – списывать со счетов дерево, с которым человек работает десятки тысяч лет, все еще рано. Есть узлы, где добротная опора скольжения из дерева или древесно-полимерного композита гораздо более эффективна и выгодна, чем деталь из легированной стали.

Два основных мировых потребителя подшипников из дерева – это металлургическая и горнодобывающая отрасль. Транспортировка при помощи конвейеров сыпучих и полужидких грузов, таких как руда, агломерат, формовочная земля и отходы литейного производства, требует огромных затрат на поддержание устройств линейного перемещения грузов в рабочем состоянии. Пыль, вода, жидкие абразивные составы и химически агрессивные жидкости попадают в стальные подшипники и быстро выводят их из строя.

Примерно так же обстоят дела в цементном производстве – конгломерат и готовый цемент обладают исключительными абразивными свойствами и шары, кольца и втулки подшипников из стали стремительно стираются. Изделия из дерева не так восприимчивы к абразивам и не боятся коррозии. Кроме этого, подшипники из древесных материалов используют в таких сферах человеческой деятельности:

• В сельскохозяйственной технике, например, в комбайнах;

• В подающих муку шнеках мельниц;

• В транспортерах животноводческих комплексов;

• В водяных турбинах.

Есть такие подшипники даже в самых современных атомных подводных лодках – по техническим причинам использовать металлические узлы в этих кораблях можно не везде.

Удивительно, но в таких экстремальных условиях подшипники скольжения из дерева служат в 2-3 дольше. Стоит ли говорить о том, что замена деревянных подшипников после их выхода из строя обходится гораздо дешевле, чем деталей из стали и полимерных материалов.

Подшипники из дерева, чаще всего, имеют наборную конструкцию. Это связано с тем, что свойства древесины вдоль и поперек волокон разные и, изготовив подшипник из массива, невозможно добиться его одинаковой прочности во всех направлениях. Многие из таких опор являются самосмазывающимися – реализовать это в случае с деревом совсем несложно. Опору пропитывают маслом, которое потом попадает к месту трения с валом по естественным капиллярам древесины. Масло выполняет еще одну функцию – защищает опору скольжения от влаги.

При этом, несмотря на важные преимущества, такие подшипники имеют и несколько минусов. Самым важным недостатком опор скольжения из дерева можно считать то, что при изменении условий окружающей среды изменяются и свойства деталей. Локальный нагрев или нехватка масла приводят к пересыханию рабочей части опоры и увеличению зазоров в детали. Это явление всегда учитывается при проектировании деревянных подшипников. Также нужно помнить и о том, что срок хранения таких деталей очень скромный и подшипники, хранившиеся слишком долго или с нарушениями условий, восстановлению не подлежат и просто выбрасываются.