Способ создания сервовитного слоя на поверхностях пар трения скольжения Советский патент 1987 года по МПК F16N15/00 

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

изобретения является повышение эффективности образования и удержания сервовитного слоя в зоне трения за счет предотвращения износа пар трения.

Сущность данного способа создания сервовитного слоя на поверхностях пар трения скольжения, эксплуатирующихся со смазками, содержащими метал- лоплакирующие добавки с поверхностно- активными веществами, заключается в том, что 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 Р/ „„ до kp вьщержкой при указанных давлениях до начала разгрузки, при этом при каждом цикле давление обжатия изменяют в пр.еделах Р кр. мин i ±3-5%. При давлениях .мик Р кр. дди„ 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 повышенной проводимости в .зоне критических давлений и внедрение их на поверхность трения в этой зоне„ Эффект усиливается, когда смазка имеет свойства полупроводника, при°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 P,p. одну И другую стороны позволяет обеспечить выход и

5

0

5

0

5

0

5

0

5

переход электронов и ионов в зону создания сервовитного слоя на п оверх- ности трения.

Предлагаемый спосо осуществляют следующим образом.

Изготовленные и собранные, например, стальные прецизионные пары типа поршень-Г11Пьза, 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 водо- масляной эмульсией с полупроводниковыми свойствами или органической смазкой. Присадка, металлоплакирую- щие 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 регули- руемьй режим по скорости нагружения и достижения заданного гидростатического давления до Р./ и ДО Р кр. Любой из циклов нагружения, вьщержка достигнутого давления и последующая разгрузка могут быть изменены в процессе выдачи видеозаписи заданного и фактического циклов диаграммы нагружения. С каждого гнезда плиты производится видеозапись цикла гидростатического нагружения, электротока , температуры, а также тепловые, световые, акустические процессы у верхней и нижней кромок кольцевых капиллярньк щелей каждого поршня и гильзы, реги- стрируются 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, вьщержки и разгрузки по характеру нагружения аналогична рабочей. Давление нагрузки выбирают из расчета 50-60%. РКР-ММН s;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

3 , 13504434

акустического диспергирования компо-костного заряда на 0,1 - 0,2В, что нент смазки и добавок в щели, форми-подтверждает образование двойного рующих в момент дробления насосныйэлектрического слоя на поверхности скачек смазки вдоль щели за счет рез-раздела фаз и возникновение временного увеличения капиллярного объема.ных мостов связи в направлении, пер- Наряду с этим ставится задача сформи-пендикулярном сжатой поверхности щели ровать ювенильные очищенные поверхно-(в капиллярной кольцевой щели поверх- сти с помощью непосредственных акус-ность гильзы подвергнута растяжению, тических волн, распространяющихся . д а поршня - сжатию). Время (t.) связа- вдоль капиллярных щелей. В этом слу-но с подвижностью электронов и ионов чае между ювенильной поверхностью ив зоне и зависит от толщины слоя полупроводниковой жидкостью с диспер-смазки (зазор между гильзой и порщ- гированными компонентами добавок воз-нем) .

никают увеличение разности потенциа- 15 После гидростатического обжатия

лов и активизация подвижности носите-смазки в щели давлением (Р „

лей тока. В результате дробления ком-факт.) осуществляется ее разгрузка

понент добавок и образование отрица-путем снятия давления программным

тапьньЕХ ионов с присоединением к нимустройством. Циклы обжатия и разгру- электрона меди создают условия умень- 2о зок повторяют около 10 раз. С каждым

шения работы выхода электрона послециклом давление регулируют на 3-5%

наложения давления от „„„ Дов одну и другую стороны от Р ,

кр-мин Р уменьшении энергии акти-для смещения мостов связи перехода

вации носителей тока. В результатеэлектронов и ионов на поверхность, этих действий повьшхается поверхност- 25 После демонтажа из гнезд на поверхный заряд, а в объеме смазки капил-ности поршня отчетливо виден слой

лярной щели усиливается противополож-медной составляющей в виде точек и

ньй заряд. Происходит переход механи-пятен. Ресурс этих пар трения 35 тыс.

ческой энергии в химическую, погло-ч. Восстановление изношенных пар осу- щаемую поверхностями компонент доба- Q ществляется таким же способом. С ровок. В таком состоянии осуществляетсястом концентрации давлений Р | увелиобжатие щели давлением в интервалечивается плотность сервовитного слоя,

Pkp..н,Д° Ркр. мин . т.е. давление

повышается до тех пор, пока приборыФормула изобретения видеозаписи давления не зафиксируют

первьй гидродинамический всплеск на Способ создания сервовитного слоя диаграмме цикла роста давления. Прина поверхностях пар трения скольже- Р)ср.мин Ркр.макс возникают второйния, эксплуатирующихся со смазками, и третий гидродинамический всплеск.содержащими металлоплакирукяцие добав- При Рup „аКС, происходит аномальное ки с поверхностно-активными вещества- падение электр.осопротивления на , путем совместного периодического 10 порядков, а гидравлического соп-цикла обжатия и разгрузки зоны по- ротивления на порядок. Таким образом.верхностей трения и смазок высоким происходит реализация поверхностной.гидростатическим давлением, о т л и - энергии компонент смазки и выход чающийся тем, что, с целью электронов и ионов в зонах ее концен-повышения эффективности образования трации.и удержания сервовитного слоя в зоне После достижения заданного давле-трения, гидростатическое обжатие ве- ния (Pfcp ,,н, факт.) нагрузка подцер-дут в интервале давлений от Р живается на время (tg) выхода и пере-до . мин . вьщержкой при указанных носа электронов и ионов меди из доба-давлениях до начала разгрузки, при БОК на ювенильные поверхности. При-этом при каждом цикле давление обжа- боры регистрируют повышение поверх-тия изменяют в пределах .мкн 5 ВНИИПИ Заказ 5245/37 Тираж 635 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

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 раз- грузки 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