Способ создания предохранительного слоя преимущественно на поверхностях пар трения скольжения

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в парах трения гидромашин, при обработке металлов. Цель изобретения - повышение эффективности образования и удержания предохранительного слоя в зоне трения. На поверхностях пар трения создают зоны с локальной концентрацией напряжений, а циклы обжатий, разгрузок и сдвиговых деформаций ведут в осциллирующем режиме, при этом режим концентрации напряжений ведут в интервале давлений Р<SB POS="POST">кр.мин1</SB> - Р<SB POS="POST">кр.мин2</SB>, смещение и расширение зон сдвиговых деформаций - в интервале α<SB POS="POST">1</SB> - α<SB POS="POST">2</SB> с частотой *980<SB POS="POST">мин1</SB> - *980<SB POS="POST">мин2</SB>, а концентрацию и состав модифицирующих или примесных добавок регулируют при изменении интенсивности или параметров предохранительного слоя, например, после перекристаллизации поверхностного слоя в квазиаморфное состояние. Зоны с локальной концентрацией создаются с помощью рабочего инструмента, имеющего участки с заостренным контуром или заостренными вершинами, т.е. концентраторами напряжений. После сообщения рабочему инструменту осциллирующих движений и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности одновременно с вводом ПАВ и модифицирующих добавок формируются топологические изменения и происходит перекристаллизация кристаллической структуры в квазиаморфное состояние на глубину до 5-15 мкм. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg q F 16 N 15/00

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕКИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4247529/29-29 (22) 07.04.87 (46) 07.07.89. Бюл. М 25 (7 1) Горловский машиностроительный завод им. С.М.Кирова (72) В.Л.Пащенко, M.Ñ.Îñòðîâñêèé, Г.И.Солод, И.Е.Москаленко и А.M.Ðàãóòñêèé (53) 621.89(088.8)

1 (56) Авторское свидетельство СССР

1350443, кл. F 16 N 15/00, 1985. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО СЛОЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО НА ПОВЕРХНОСТЯХ IIAP ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в парах трения гидромашин, при обработке металлов. Цель изобретения повышение эффективности образования и удержания предохранигельного слоя в зоне трения. На поверхностях пар трения создают зоны с локальной концентрацией напряжений, а циклы обжатий, разгрузок и сдвиговых деформаций

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в парах трения гидромашин, при обработке металлов и др.

Цель изобретения — повышение эффективности образования и удержания предохранительного слоя в зоне трения и расширение области применения на любые пары трения при уменьшении энергозатрат при его создании.

Зоны с локальной концентрацией создаются с помощью рабочего инстру„„SU„„149217 А1 ведут в осциллирующем режиме, при этом режим концентрации напряжений ведут в интервале давлений Р„

Р„ „„, смешение и расширение эон сдвиговых деформаций — в интервале о, — о с частотой я мин,, -67 мин., a концентрацию и состав модифицирующих или примесных добавок регулируют при изменении интенсивности HJtH параметров предохранительного слоя, например, после перекристаллиэации поверхностного слоя в квазиаморфное состояние. Зоны с локальной концентрацией создаются с помощью рабочего инструмента, имеющего участки с заостренным контуром или заостренными вер- а е шинами, т.е. концентраторами напряжений. После сообщения рабочему инструменту осциллирующих движений и перемещения его вдоль обрабатываемой С поверхности одновременно с вводом ПАВ и модифицирующих добавок формируются топологические изменения и происходит перекристаллизация кристаллической структуры в квазиаморфное состояние 4 на глубину до 5-15 мкм. 1 э.п. ф-лы. мента, имеющего участки с заостренным контуром или заостренными вершинами, т.е. концентраторами напряжений. Форма рабочего инструмента зависит от формы поверхности, на которой создается предохранительный слой, Для плоской поверхности рабочий инструмент должен иметь многопиковые концентраторы в виде нанесенных на плоскости инструмента заостренных вершин н впадин с системой подвода и отвода смазки, ПАВ и добавок в зону обжатия.

1492178

15

25

35

45

55

11ля отверстий рабочий инструмент должен иметь заостренный или многолезвийный цилиндрический контур и т.д, Так как инструмениг имеет заостренный контур или заостренные вершины, то уже при приложении небольших усилий на поверхности трения (предварительное обжатие) создаются локальные зоны с вь1сокой концентрацией напряжений от 1 „, „„„, до Р„, „я

После сообщения рабочему инструменту осциллирующих движений и перемещения его вдoJlb обрабатываемой поверхности одновременно с вводом 11ЛБ и модифицирующих добавок формируются топологические изменения и происходит перекристаллизация кристаллической структуры в квазиаморфное состояние на глубину до 5-15 мкм. В том случае, когда в добавки вводятся медьсодержащне и др. металлоплакирующие основы, происходит выход электронов и ионов из добавок и переход пх на образовавшиеся квазиаморфные поверхности трения в период обратного хода рабочего инструмента на разгрузку. Эффект усиливается, когда смазка имеет свойства полупроводника, »ptt концентрированном вводе поверх»остно-активных веществ, ультразвуковых и инфразвуковых колебаний. Оптимальным режимом сдвиговых деформаций является интервал 1.) — I.g (экспериме»том установлено 50-150 мкм) с частотой осцилляцип

U ltd > до мин (20 500 1"ц) ° При этом режим обжлтий, рлзгрузок и сдвиговых деформаций легк.) автоматизировать но числовому :рограммному упраш е пю илп по наперед злдлнной диаграмме со срав»»наем; 1 и автоматически управляемой ви,ltto ),,лисью всего режима, Б этом с:ty«ne, »»женин и нлгpiçки y 1рлвляются 1)о ttcc õ ttQ»pлвле ниях, что позволяет зоны с первоначальной lочечной илп линейной концентрацией расширять в регулируемом режиме. Образованные ювенильные поверхности с кназилморфным строением связи обладают высокими защитными свойствами от изнлшивлния, коррозии и химически актив»ых сред, а введение на них медной составляющей из металлоплакирующ»х доблвок создает практически безизносную квазиаморфную и сервовитную поверхность со сверхпрочным сцеплением. Т.е, в,лком каскаде капиллярных мпкрообьемов действует механизм блрокапиллярной диффузии, зонного переноса и пз бирлтельской »ерекристаллиэлцип микрослоя »оверхности трения, сопровождающиеся выходом и переходом электронов и ионов в зону »ерекриста шиэации. Злектрохимические и топологические изменения сопровождаются аномальным падением электросопротинления, формированием плазмохимических и акустоэлектрических явлений и явлений электронной эмиссии.

1)еалиэация предлагаемого способа может быть осуществлена следующим образом (для плоской поверхности) .

Обрабатываемую деталь, например стальную, устанавливают и закрепляют на монтажной плите вибростанка с рабочим инструментом н виде многолезвийной головки с гидравлическим управлением по поджиму, разгрузке и осцилляции с помощью управляемого манипулятора с программным устройством.

Вибростлнок имеет гидравлическую систему, заправленную водомасляной эму ьсией с полупроводниковыми свойствами или органической смазкой.

ПЛВ, модифицирующие добавки, присадка и металло»лакирующие смазки вводятся в эмульсию или оргл»ическую жидкость с помощью смесителя и дозлТорс1 и доводятся до заданной концентрации непосредственно перед подачей к обрлблтываемой поверхности через рабочую головку вибростанка. Программное устройство и манипулятор для формирования нагрузок, разгрузок, сдвиговых деформаций и подачи рабочей жидкости имеет регулируемый режим по т Р дор, . ия ( ьР. ми н1

1500 ГП1л) по интервалу сдвиговых деформаций от L „до 1. (oT 20 до

500 мкм) и »о частоте осцилляции (от

20 до 8000 Гц) . Бибростлнок снабжен системой акустическОго контро я точности изготовления и получлемого класса чистоты поверхности, толщины формирования слоя с квазиаморфным состоянием и толщины создаваемого сервовитного слоя, Контроль интервл. а крит»ческих давлений осуществляется по падению электросопротииленпя и появпению металлической эеркллы. ой поверх»ости после перемещения рлбочей головки вибростанкл.

Предлагаемым способом и станком можно создавать предохранительный слой в виде металлического зеркального квазиаморфного слоя пли в виде

14921

Составитель И.Пащенко

Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Редактор Л.Зайцева

Заказ 3860/42 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 нанесенног о на него сервовитного слоя по всей поверхности, на отдельных ее участках или по контуру.

Формул а изобретения

1. Способ создания предохранительного слоя преимущественно на поверхностях пар трения скольжения, зксплу- 1п атирующихся со смазками, содержащими металлоплакирующие добавки с поверхностно-активными веществами, путем введения в поверхностный слой модифицирующих добавок и проведения совме- 1я стного периодического цикла обжатия и разгрузки зоны поверхностей трения и смазок высоким гидростатическим

78 6 давлением и сдвиговыми деформациями, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности образования и удержания предохранительного слоя в зоне трения, на поверхностях пар трения создают зоны с локальной концентрацией напряжений, а циклы обжатия, разгрузок и сдвиговых деформаций ведут в осциллирующем режиме.

2. Способ по п. 1, о т л.и ч а юшийся тем, что интервал давлений, зон сдвиговых деформаций и частей соответственно изменяют в пределах 100 ... 1500 МИа, 50 ... 150 мкм и

20...500 Гц.