Способ создания сервовитного слоя на поверхностях пар трения скольжения

 

Изобретение относится к области машиностроения, может быть применено для смазки пар трения, например, в гидромашинах, при обработке металлов и позволяет повысить зффективность образования и удержания сервовитного слоя в зоне трения. Поверхности трения или отдельные их зоны трения совместно со смазками и ПАВ подвергают периодическим циклам обжатия и разгрузки высоким гидростатическим давлением , причем гидростатическое обжатие ведут в интервале давлений от РКР. мин, ДО Ркр. с выдержкой при указанных давлениях до начала разгрузки , при этом при каждом цикле давление обжатия изменяют в пределах Ркр.«ин,3 -.5%. При давлениях и РКД „„„ формируются топологические изменения в составляющих компонентах смазки и в поверхностном слое пар трения скольжения, приводящие к выходу электронов и ионов из медьсодержащих добавок, и переходу их на поверхности трения в период разгрузок по образовавшимся временным мостам повьш1енной проводимости в зоне критических давлений и внедрению их на поверхность трения в зтой зоне. i (Л ОО СЛ О 4 4 ОО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1350443 А1 (51) 4 F 16 N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3947605/25-08 (22). 22.08.85 (46) 07.11.87. Бюл. 1р 41 (75) В.Л.Пашенко, В.В.Ржевский, А.М.Рагутский, В.Н.Хорин, Г.И.Солод и Ж.И.Тютюник (53) 621.89 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1000663, кл. F 16 N 15/00, 1983. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ СЕРВОВИТНОГО

СЛОЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ ПАР ТРЕНИЯ

СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения, может быть применено для смазки пар трения, например, в гидромашинах, при обработке металлов и позволяет повысить эффективность образования и удержания сервовитного слоя в зоне трения. Поверхности трения или отдельные их зоны трения совместно со смазками и ПАВ подвергают периодическим циклам обжатия и разгрузки высоким гидростатическим давлением, причем гидростатическое обжатие ведут в интервале давлений от

„и „Ло P кр „„„с выдержкой при кр. мии„ ""7 указанных давлениях до начала разгрузки, при этом при каждом цикле давление обжатия изменяют в пределах

P кр.мин +3 57 При давлениях P„ „„„ кр. мин — ° kP NMH и Р„ „ „ формируются топологические кр. мин изменения в составляющих компонентах смазки и в поверхностном слое пар .трения скольжения, приводящие к выходу электронов и ионов из медьсодержащих добавок, и переходу их на поверхности трения в период разгрузок по образовавшимся временным мостам повышенной проводимости в зоне критических давлений и внедрению их на поверхность трения в этой зоне, 50443

1 13

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для смазки пар трения, например, в гидромашинах, при обработке металлов и др.

Целью изобретения является повышение эффективности образования и удержания сервовитного слоя в зоне трения эа счет предотвращения износа

-пар трения.

Сущность данного способа создания сервовитного слоя на поверхностях пар трения скольжения, эксплуатирующихся со смазками, содержащими металлоплакирующие добавки с поверхностноактивными веществами, заключается в том, что поверхности трения или отдельные их зоны трения совместно со смазками и IIAB подвергают периодическим циклам обжатия и разгрузки высоким гидростатическим давлением, причем гидростатическое обжатие ведут в интервале давлений от Р,„ „ до Р, МИН1

Р„„ ц„ с выдержкой при указанных р, мн< давлениях до начала разгрузки, при этом при каждом цикле давление обжатия изменяют в пределах Р кр "1 3 — 5%. При давлениях Р к „„и

КР "1

P к формируются топологические р мин изменения в составляющих компонентах смазки и в поверхностном слое пар трения скольжения, приводящие к выходу электронов и ионов из медьсодержащих добавок и переходу их на поверхности трения в период раэгруэок по образовавшимся временным мостам повышенной .проводимости в,зоне критических давлений и внедрение их на поверхность трения в этой зоне„ Эффект усиливается, когда смазка имеет свойства полупроводника, прио введении поверхностно-активных веществ, ультразвуковых и инфразвуковых колебаний.

В этом случае образованные ювенильные поверхности пар трения образуют прочные смазки с защитным сервовитным слоем и предохраняют их от износа.

Ультразвук и инфразвук формируют в капиллярной щели диспергирование добавляют к смазке, их активизацию и в скачкообразном режиме обеспечивают расширение зон сервовитного слоя вдоль поверхностей трения, т.е. в капиллярной щели действует механизм барокапиллярной диффузии и зонного переноса, Регулирование параметра каждого цикла по давлению на 3-5 относительно Р „, в одну и другую кр. мин стороны позволяет обеспечить выход и

55 переход электронов и ионов в зону создания сервовитного слоя на поверхности трения.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Изготовленные и собранные, например, стальные прецизионные пары типа поршень-гильза, имеющие капиллярный кольцевой зазор 15-20 мм, устанавливают и закрепляют в гнездах плиты, подсоединенной к гидролинии нагнетания и слива гидравлического стенда с программным управлением во времени каждым циклом процесса нагрузки и разгрузки в рабочей камере, соединенной с капиллярной щелью между поршнем и гильзой. Стенд заправляют водомасляной эмульсией с полупроводниковыми свойствами или органической смазкой. Присадка, металлоплакирующие добавки и ПАВ вводятся в эмульсию или органическую жидкость с помощью смесителя и дозатора и доводятся до заданной концентрации непосредственно перед подачей в рабочие камеры, Программное устройство нагрузок и разгрузок гидростатических давлений в рабочей камере имеет регулируемый режим по скорости нагружения и достижения заданного гидростатического давления до P и до P „,,„ . кр.мин, кр. мин

Любой из циклов нагружения, выдержка достигнутого давления и последующая разгрузка могут быть изменены в процессе выдачи видеозаписи заданного и фактического циклов диаграммы нагружения. С каждого гнезда ппиты про изводится видеозапись цикла гидростатического нагружения, электротока, температуры, а также тепловые, световые, акустические процессы у верхней и нижней кромок кольцевых капиллярных щелей каждого поршня и гильзы, регистрируются плазмохимические явления.

После установки деталей осуществ.ляется прокачка капиллярных щелей при открытом сливе смазки из гнезд.

Диаграмма нагрузок и разгрузок щелей во времени набора давления, выдержки и разгрузки по характеру нагружения аналогична рабочей., Давление нагрузки выбирают из расчета 50-бО .. P м„„ х

40-60 МПа. Прокачка сопровождается вводом через одну из поверхностей капиллярной щели непосредственных пульсирующих потоков .энергии в виде ультразвука и инфразвука с регулируемой мощностью. Цель — создать условия

1350443

30 аж 635 Подписное

ВНИИПИ Заказ 5245/3 7

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, акустического диспергирования компонент смазки и добавок в щели, формирующих в момент дробления насосный скачек смазки вдоль щели за счет резкого увеличения капиллярного объема.

Наряду с этим ставитСя задача сформировать ювенильные очищенные поверхности с помощью непосредственных акустических волн, распространяющихся вдоль капиллярных щелей. В этом случае между ювенильной поверхностью и полупроводниковой жидкостью с диспергированными компонентами добавок возникают увеличение разности потенциалов и активизация подвижности носителей тока. В результате дробления компонент добавок и образование отрицательных ионов с присоединением к ним электрона меди создают условия уменьшения работы выхода электрона после наложения давления от P„ до

Кр. мин, Ркр „ при уменьшении энергии актиgp мн н2 вации носителей тока. В результате этих действий повьппается поверхност- « ный заряд, а в объеме смазки капиллярной щели усиливается противоположный заряд. Происходит переход механической энергии в химическую, поглощаемую поверхностями компонент добавок. В таком состоянии осуществляется обжатие щели давлением в интервале

Р„,„до Ркр „„„, т.е. давление

Мн повышается. до тех пор, пока приборы видеозаписи давления не зафиксируют первый гидродинамический всплеск на диаграмме цикла роста давления. При

Ркр мин > Р к возникают второи кР мнк2 кр, макс1 и третий гидродинамический всплеск.

При Р„ „, происходит аномальное

\ падение электросопротивления на 10 - —

10 порядков, а гидравлического сопротивления на порядок. Таким образом происходит реализация поверхностной . энергии компонент смазки и выход электронов и ионов в зонах ее концентрации.

После достижения заданного давления (Р„ „„„ факт.) нагрузка поддерживается на время (t ) выхода и переноса электронов и ионов меди из добавок на ювенильные поверхности. Приборы регистрируют повьппение поверхностного заряда на 0,1 — 0,2В, что подтверждает образование двойного электрического слоя на поверхности раздела фаз и возникновение временных мостов связи в направлении, перпендикулярном сжатой поверхности щели (в капиллярной кольцевой щели поверхность гильзы подвергнута растяжению, а поршня — сжатию). Время (t ) связа6 но с подвижностью электронов и ионов в зоне и зависит от толщины слоя смазки (зазор между гильзой и поршнем) .

После гидростатического обжатия смазки в щели давлением (Р „р нр ° мин „ факт.) осуществляется ее разгрузка путем снятия давления программным устройством.. Циклы обжатия и разгрузок повторяют около 10 раз. С каждым циклом давление регулируют на 3-5Х в одну и другую стороны от P „ для смещения мостов связи перехода электронов и ионов на поверхность.

После демонтажа из гнезд на поверхности поршня отчетливо виден слой медной составляющей в виде точек и пятен, Ресурс этих пар трения 35 тыс. ч. Восстановление изношенных пар осуществляется таким же способом. С ростом концентрации давлений P увеличивается плотность сервовитного слоя.

Формула изобретения

Способ создания сервовитного слоя на поверхностях пар трения скольжения, эксплуатирующихся со смазками, содержащими металлоплакирующие добав40 ки с поверхностно-активными веществами, путем совместного периодического цикла обжатия и разгрузки зоны поверхностей трения и смазок высоким гидростатическим давлением, о т л и— чающий с я тем, что, с целью

45 повышения эффективности образования и удержания сервовитного слоя в зоне трения, гидростатическое обжатие ведут в интервале давлений от Р „

Кр. мн н до Р „с выдержкой при указанных кр. Мин< давлениях до начала разгрузки, при этом при каждом цикле давление обжатия изменяют в пределах Р gp,„+ 3-5Х, 1