Способ возбуждения избирательного переноса в узлах трения Советский патент 1983 года по МПК G01N3/56 

|

ф

ОГ)

сл Изобретение относится к исследо&анию прочностных с эойств твердых материалов и касается проблемы повышения износостойкости узлов TpS ния. . Известно, что при трении медных сплавов о сталь в условиях смазки поверхностно-активными веществами (ПАВ) происходит избирательный перенос меди из твердого раствора медного сплава на сталь и обратно, сопровождаклдийся уменьшением коэффициента трения до жидкостного и значительным снижением износа пары трения. Известен способ возбуждения избирательного переноса в узлах трения, заключающийся в том,что узел трения, один из элементов которого выполнен, из медесодержащего матери ала, помещают в смазку, содержащую поверхностно-активные вещества, и задают сопряженным элементам узла Трения относительное движение. Чере некоторое время на поверхностях стальной и бронзовой деталей появляется тончайший (около 1 мкм) слой обогащенный медью, вследствие чего износ уменьшается на 2-3 порядка по сравнению с износом при граничном трении в инертной смазке, козффициент трения не превышает жидкостного (0,01), детали узла трения при работе не нагревают, контактируимдие п верхности становятся зеркально глад ними (до 14-го класса) и могут вы-г держивать без задиров в 1,5-2 раза большее давление, l. Однако режим избирательного nepe носа ограничен не только в отношени выбора материалов иар трения и сред но.и по скорости скольжения, давлен и по температуре, что обусловлено с отношением скоростей упрочнения и о хода деформируемого объема поверхностного слоя, В связи с этим имеет место проблема расширения диапазона условий возникновения режима избира льного переноса,Кроме того, процесс формирования защитной пленки толщиной, необходимой для гарантированно обеспечения эффекта безызносности достаточно длительный (часы и даже десятки часов), что обусЛЬвлено временем стабилизации структурных превращений в тонких поверхностных слоях. До выхода же на этот режим в узле трения идет приработка, сопр вождающаяся износом, хотя и небольшим. Следовательно, возникает задача сокращения времени приработки, т,е, задача интенсификации процесса избирательного переноса, особенно н начальной его .стадии. Цель изобретения - интенсификаци избирательного переноса. Эта цель достигается тем, что в узле трения возбуждают ультразвуко вые колебания, накладывают их хотя бы на один из его элементов, а частоту и интенсивнос -ь колебаний выбирают из условия исключения кавитационного разрушения рабочего слоя Элемента, выполненного из медесодержащего материала. При этом ультразвуковые колебания могут возбуждаться в смазке. На Фиг, 1 представлена схема реализации способа с наложением ультразвуковых колебаний непосредственно на один из элементов трибосопряжения; нафиг,2 - создание ультразвуковых колебаний в зоне контакта введением их непосредственно в смазку, Образец 1 (фиг,1 и 2), выполненный, например, из бронзы БрОЦС 5-5-5, и остальное контртело 2 образуют трущуюся пару, нагруженную нормальной нагрузкой Р и расположенную в масляной ванне 3, в которой содержится ПАВ, например глицерин, полиэтиленгликольу олеиновая кислота и т.д. С помощью привода (не показан)- образцам задается относительное движение, вид кот.орого может быть произвольным (поступательным, враща:тельным и т,д,) . Ультразвуковой вибратор 4, питающийся от стандартного ультразвукового генератора (не показан), обеспечивает через рабочий элемент 5. наложение ультразвуковых колебаний непосредственно на образец 1 (он может быть жестко с ним закреплен). или введение их в смазку (фиг,2). Если трущаяся .пара не содержит медного сплава, то медесодержащий порошок может быть введен непосредственно в смазку Или сам рабочий элемент ультразвукового вибратора, погруженный в смазку, может быть выполнен из медного сплава и выделять медь -в процессе работы. Параметры ультразвукового поля (интенсивность, частота, звуковое давление и т.д.) вь1бираются извест- . ными методами в зависимости от плотности средц, скорости распространения звука в ней, коэффициентов поглощения, расстояния от поверхности ультразвукового, излучателя до поверхности контакта, материалов эле(лентов трибосопряжения и т.Д. . Доля энергии развиваемых ультразвуковым вибратором колебаний, приходящаяся на поверхности трения твердых тел, должн.а быть достаточной для разрушения окисных пленок на них, но и для их механической активации, т.е. для создания непосредственно в поверхностных слоях этих тел сдвиговых пластических деформаций .(больше упругих, но не больше деформаций разрушения), Слёдствием таких деформаций является ис-, кажение кристаллической структуры

1. СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИЗБИРА ТЕЛЬНОГО ПЕРЕНОСА В УЗЛАХ ТРЕНИЯ, заключающийся в том, что узел трения, один из элементов которого выполнен из медесодержащего материала. помещают в смазку, содержащую поверхностно-активные вещества, и задают сопряженным элементам узла трения относительное движение, отличающийся тем, что, с целью интенсификации избирательного переноса, в узле трения возбуждают ультразвуковые колебания, накладывают их хотя бы на один из его элементов, а частоту и интенсивность колебаний выбирают из условия исключения кавитационного рааруше-. ния рабочего слоя элемента, выполненного из медесодержащего материала. 2. Способ по п.1,отличающ и и с я тем, что ультразвуковые колебания возбуждают в смазке. СО