Способ получения металлоплакирующей смазочной композиции

 

Сущность изобретения: в способе получения металлоплакирующей смазочной композиции предварительно выбирают толщину металлоплэкирующего слоя для .реализации избирательного переноса и наполнитель вводят в количестве, определяемом по формуле m 2Kh0x хуОй/(Н21 +Rz2 + ARP1 + ARP2) , где К - коэффициент перекрытия частиц порошка , ho - толщина металлоплакирующего слоя на поверхностях трения, необходимая для реализации избирательного переноса, Rzi, Rz2 высота неровностей профиля поверхностей трения, A Rpi, A RP2 - величина деформации неровностей профиля поверхностей трения от их силового контактного взаимодействия, р, рем соответственно плотность металла наполнителя и смазочногр материала. 1 табл. 2 ил.. in

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s С 10 М 177/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842680/04 (22) 25.06.90 (46) 23.02.93. Бюл. ¹ 7 (71) Пензенский политехнический институт (72) В.С.Григорьев, H.E.Äåíèñîâà. Д.В.Григорьев, И.Н.Гонтарь и В,Г.Войнова (56) Авторское свидетельство СССР № 119978?, кл. С l0 М 125/04, 1985.

Матвеевский P.Ì. и др. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоиэносные свойства. Методы испытаний.

СправочНик. - M. Машиностроение, t989, с. . 144-146. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩЕЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ (57) Сущность изобретения; в способе получения металлоплакирующей смазочной

Изобретение относится к производству металлоплакирующих смазочных композиций для реализации избирательного переноса путем введения наполнителя из высокодисперсного порошка металла в смазочный материал, например меди, и может быть использовано в различных областях машиностроения и приборостроения.

Целью изобретения является снижение трудоемкости способа и расхода наполнителя.

Указанная цель достигается тем, что предварительно выбирают толщину металлоплакирующего слоя для реализации иэби.. И 1796667 А1 композиции предварительно выбирают тол- . щину металлоплакирующего слоя для ,реализации избирательного переноса и наполнитель вводят в количестве, определяемом по формуле m = f2Khpx

X /(Rz) + Rzg + А Rp) + А Rpg pcM) 100% ° где К вЂ” коэффициент перекрытия частиц порошка, ho — толщина металлоплакирующего слоя на поверхностях трения, необходимая для реализации избирательного переноса, Rz, Rz — высота неровностей профиля поверхностей трения, Л Рр1, Л Йр2 величина деформации неровностей профиля поверхностей трения от их силового контактного взаимодействия, рн,,о — соответственно плотность металла наполнителя и смаэочного материала.1 табл, 2 ил.. рательного переноса и наполнитель вводят в количестве, определяемом по формуле

2khp . 100%, Rz) + Rzg + A.Rp$ + ARp9 )Pсм где Й вЂ” коэффициент перекрытия частиц порошка при образовании металлоплакирующего слоя на поверхностях трения;

hp — толщина металлоплакирующего слоя на поверхностях трения, нербходимая для реализации избирательного переноса;

Rz>, Rzg — высота неровностей профиля поверхностей трения;

1796667

Ь Rp>, Ь Вр - величина деформации неровностей профиля поверхностей трения от их силового контактного взаимодействия;

Рн, Р, — плотность соответственно металла наполнителя и смазочного материала.

Известно, что избирательный перенос реализуется при граничной смазке поверхностей трения,,т.е. в местах их контакта слой смазочной композиции, практически . может быть равным нулю, При этом металлоплакирующий слой на поверхностях трения образуется путем вдавливания случайно расположенных частиц порошка смазочной композиции при их деформации на величины ЛВр1, ЬВр от

15 контактного силового взаимодействия в начальный момент эксплуатации, а также плакирования металлом порошка смазочной композиции при выносе ее из впадин контактирующих и перемещающихся относительно друг друга поверхностей трения;

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что количество вводимого наполнителя из высокодисперсного порошка металла в смазочный материал при .приготовлении композиции определяют в зависимости от конкретной стадии эксплуатации поверхностей трения, их параметров шероховатости и контактною силового взаимодействия.

Осуществление способа поясняется с помощью чертежа (фиг:1,2).

Для приготовления металлоплакирующей смазочной композиции с требуемым содержанием наполнителя, например, по. рошка меди, для реализации избирательного переноса необходимо знать исходные параметры шероховатости поверхностей трения 1 и 2 (фиг.1).и характеристики их 4 силового контактного взаимодействия. Сэм же механизм избирательного. переноса при . контактном взаимодействии поверхностей трения реализуется следующим образом.

Между поверхностями трения и 1 и 2 размещают металлоплакирующую смазочную композицию, которая состоит из смазочного материала 3 и наполнителя 4. От усилия

Р происходит выдавливание этой композиции и деформация выступов неровностей поверхностей трения 1 и 2 на величины

ЬРр1и ЬВр, а также вдавливание на их площадке контактирования случайно распо-. ложенных в смазочном материале частиц наполнителя 4 с коэффициентом перекры- 55 тия, равным коэффициенту асимметрии при равновероятном законе их распределения в обьеме смазочного материала (фиг.2).

В процессе эксплуатации при относительном перемещении поверхностей трения 1 и 2 из впадины неровностей из профиля средними высотами Rz и Rz извлекается смазочная композиция и происходит плакирование площадок контэктирования материала наполнителя. При этом по мере накопления антифрикционного металла на выступах площадок контактирования наблюдается его "сползание" во впадину, удаление с них. В итоге этот процесс формирования металлоплакирующего слоя динамически уравновешивается и избирательный перенос стабильно реализуется на поверхностях трения 1 и 2 s условиях гра-. ничной смазки. Известно, что для этого толщина металлоплакирующей пленки должна быть в несколько атомных слоев, например, для наполнителя из меди hp = 80г, где r— радиус атома меди.

Следовательно, для приготовления смазочной композиции количество наполнителя 4 в смазочном материале 3 следует определять с учетом конкретных условий эксплуатации и параметров шероховатости поверхностей трения 1 и 2..

Авторами производилось определение оптимального количества содержания наполнителя в аиде медного порошка размером частиц 10-160 мкм при приготовлении смазочной композиции СМП-5 для ролико-. вого подшипника 32205 со следующими эксплуатационными характеристиками: нагрузка а подшипник Р 1559 Н, высота неровностей профиля поверхностей трения

Rz> и Rzz, 1,6 мкм, величина деформации неровностей профиля h,Rp, ARpg. 0,4 мкм, плотность смазочного материала peg, 1;044х х10, кг/м, плотность материала наполниз з толя р 8,96 10 кг/мз, радиус атома меди r

1,28 10, толщина металлоплакирующего слоя Ь, 80 r, мкм, коэффициент k перекрытия частиц порошка меди при образовании металлоплакирующего слоя 1,1.

Для этих данных количество наполнителя в смазочной композиции согласно указанной выше формуле равно m = 4,77, Проведены сравнительные испытания работоспособности подшипникового узла при частоте вращения n = 2185 мин с содержанием наполнителя для заявляемого решения m = 4,7О/ и прототипа mq = 1 ф,;

mz = 12 >, результаты которых приведены в таблице.

В таблице видно, что при испытаниях в заявляемом техническом решении все эксплуатационные показатели подшипника значительно лучше, чем у прототипа, например, по износу поверхности трения в 2 раза, Использование заявляемого изобретения позволит уменьшить расход дорогосто1796667

Прототип

Заявляемое решение

Показатели а 2=12%

Время испытаний, ч

Износ поверхностей

300

3000

3000 трения, мкм

Наличие задиров на

Нет

Нет поверхностям трения

Равноменрность враНет

Нет щения

Изменение коэффиНет

Да циента трения

Состояние металлоплакирующеГО СЛОЯ

Равномерное без за- Неравномерное с заНеравномерное без задиров диров дирами ящего наполнителя при приготовлении металлоплакирующей смазочной композиции для требуемого эксплуатационного назначения поверхностей трения, избежать появления задиров в узлах трения при граничной смазке при малых долях наполнителя (до 1-3%) и большого износа и энергетических потерь в них из-за сильного изменения реологических свойств смазочной композиции при большой доле наполнителя в ней (свыше 10%);

Формула изобретения

Способ получения металлоплэкирующей смазочной композиции путем смешения смазочного материала с металлическим порошкообразным наполнителем. о т л и ч аю шийся тем, что, с цепью снижения трудоемкости способа и расхода наполнителя. предварительно выбирают толщину металлоплакирующего слоя для реализации избирательного переноса и нэполнитель вводят в количестве, определяемом по формуле

2 K ho 100%, Rz1 + Rz2 + Rp1 + Rpz ) pcM где К вЂ” коэффициент перекрытия частиц порошка;

hp — толщина металлоплакирующего

10 слоя на поверхностях трения, необходимая для реализации избирательного переноса; мкм;

0 1, RzZ — ВЫСОта. НЕрОВНОСтЕй ПрОфИЛя поверхностей трения;мкм;

Ь Рр1, Л Rр2 — величина деформации неровностей профиля поверхностей трения от их силового контактного взаимодействия; мкм; рн, ос — плотность соответственно металла наполнителя и смазочного материала, кг/см .

1796667

Составитель В. Григорьев

Редактор О. Стенина, Техред М, Моргентал Корректор Н, Милюкова

Заказ 632 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Проиааодстаенно-иадательскид комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101