Способ приработки пары трения

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к способам приработки пар трения при обкатке узлов трения, например шестеренных гидромашин. Целью изобретения является сокращение времени приработки и повышение долговечности пары трения. Смазанную пару трения, один из элементов которой выполнен из антифрикционного материала, включают в электрическую цепь при постоянной величине электрического тока так, что этот элемент является анодом. Осуществляют скольже-. ние пары трения. Создают контактное давление и регистрируют параметры трения, по которым оценивают время приработки. Перед включением пары трения в электрическую цепь отводят из зоны трения тепло и продукты трения путем гидродинамического или гидростатического смазывания, скольжение осуществляют также перед включением в электрическую цепь со скоростью , равной эксплуатационной Величину контактного давления выбирают равной эксплуатационному. В качестве параметров трения определяют толщину д приработочного анодного слоя, плотность j приработочного анодного слоя, электрохимический эквивалент Эа анодного металла , коэффициент ц растворения приработочного слоя и плотность I тока, а время г приработки определяют из соотношения: т 5 j /Эа V i. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1759591 А1

119) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865490/28 (22) 10.09,90 (46) 07.09,92. Бюл. N. 33 (71) Винницкий проектно-конструкторский технологический институт гидропневмоагрегатов (72) А.H,Áèëàíèê (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 1250909, кл. G 01 N 3/56, 1985. ?. Авторское свидетельство СССР

М 1535689, кл, В 23 Р 9/00, 1988, (54) СПОСОБ ПРИРАБОТКИ ПАРЫ ТРЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности. к способам приработки пар трения при обкатке узлов трения, например шестеренных гидромашин. Целью изобретения является сокращение времени приработки и повышение долговечности пары трения. Смазанную пару трения, один из элементов которой выполнен из антифрикционного материала, включают в электрическую цепь при постоянной величине

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам приработки пары трения при обкатке узлов трения, например шестеренных гидромашин.

Известен способ приработки пар трения, выбранный в качестве аналога. в котором пару трения включают в электрическую цепь так, что деталь из антифрикционного материала является анодом, увеличивают контактное давление на паре трения Rpoпорционально квадрату времени приработки, напряжение электрической цепи уменьшают из условия постоянства протекающего в ней тока, время приработки выбирают из условия достижения эксплуа(51)5 В 23 Р 9/00; G 01 N 3/56 электрического тока так, что этот элемент является анодом, Осуществляют скольжение пары трения. Создают контактное давление и регистрируют параметры трения, по которым оценивают время приработки. Перед включением пары трения в электрическую цепь отводят из зоны трения тепло и продукты трения путем гидродинамического или гидростатического смазывания, скольжение осуществляют также перед включением в электрическую цепь со скоростью, равной эксплуатационной. Величину контактного давления выбирают равной эксплуатационному. В качестве параметров трения определяют толщину д приработочного анодного слоя, плотность

J приработочного анодного слоя, электрахимический эквивалент 3s анодного металла; коэффициент д растворения приработочного слоя и плотность I тока, а время z приработки определяют из соотношения: г =д ° j/3 )1 .!. 3 ил., 1 табл. тационных характеристик на детали из антифрикционного материала (1).

Известен также способ приработки пары трения, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что смазанную пару трения, один из элементов которой выполнен из антифрикционного материала, включают в электрическую цепь так, что элемент является анодом, приводят в движение пару трения, увеличивают контактное давление, уменьшают напряжение электрической цепи при постоянной величине тока и регистрируют параметры трния, по ко горым оценивают время приработки пары трения.

Для снижения длительности приработки

1759591 увеличение контактного давления осуществляют пропорционально кубу времени, а время приработки оценивают из условия достижения эксплуатационных характеристик на элементе из антифрикционного материала. Способ отличается тем, что смазывание пары трения осуществляют маловязкой жидкостью (21.

При использовании описанного способа трудно обеспечить увеличение контактного давления на паре трения в готовом изделии, а значит и сократить время приработки и осуществить стабильность протекания в цепи электрического тока за счет снижения напряжения, так как электрическое сопротивление трибопары незначительно, что снижает долговечность трибослоя.

Целью предлагаемого способа является сокращение времени приработки и повышение долговечности пары трения, Для достижения поставленной цепи смазанную пару трения, один из элементов которой выполнен из антифрикционного материала, включают в электрическую цепь при постоянной величине электрического тока так, что этот элемент является анодом, осуществляют скольжение пары трения, создают контактное давление и регистрируют параметры трения, по которым оценивают время приработки, перед включением пары трения в электрическую цепь отводят из зоны трения тепло и продукты трения путем гидродинамического или гидростатического смазывания, скольжение осуществляют также перед включением B электрическую цепь со скоростью, равной эксплуатационной, величину контактного давления выбирают равной эксплуатационному, в качестве параметров трения определяюттолщину д приработочного анодного слоя, плотность j приработочного анодного слоя, электрохимический эквивалент Э анодного металла. коэффициент у растворения приработочного слоя и плотность Iтока,,а время тприработки определяют из соотношения: . 3 д

3) y-I

На фиг. 1 представлены схемы качающего узла (без корпуса и крышки) шестеренного гидронасоса HLU-10, на котором проводились испытания; на фиг; 2 — схема включения изделия в электрическую цепь; на фиг. 3 — график зависимости коэффициента растворения y P or критерия PV анодной пары трения скольжения.

Качающий узел состоит из двух подшипников-компенсаторов 1, которые поджимаются к торцам шестерни, устраняя боковые перетечки рабочей жидкости из ведущей

5 шестерни 2, ведомой шестерни 3. Шестерни приводятся в движение посредством ведущего вала 4, В работающем узле подшипники-компенсаторы воздействуют на торцы и цапфы шестерен. Материал подшипника10 компенсатора — бронза ОЦС 5-5 — 5, материал шестерен-валов — сталь 18ХГТ HP 58 — 62.

Рабочая жидкость (минеральное масло

МГ10, М10В } поступает по трубопроводу 5 в шестеренный насос 5. Гидравлическое

15 давление(давление на паре трения подшипник-торец шестерни) контролируется манометром 7 и цифровым расходомером 8, по показаниям которого можно судить об объемном КПД насоса, и регулируется дроссе20 лем9, Насос приводится в движение двигателем 10. В электрической цепи двигателя сто-ит амперметр 11, по изменению показаний которого можно судить об изменении меха25 нического КПД насоса.

Источник 12 электрического тока подключен посредством выключателя 13 и токосъемника 14 на ведущий вал 15 насоса, второй конец источника тока подключен на

30 корпус насоса 16, Для регулировки силы тока в цепи имеется реостат 17. Контроль параметров подаваемого тока контролируется приборами 18 и 19.

Результаты ускоренной приработки на35 сосов методами трибоэлектрохимии приведены в таблице.

Пример 1. Проводилась обкатка гидронасоса НШ10-3.

Удельная плотность Бр ОЦС 5-5-5 j =8,5

40 г/см .

Толщина приработочного слоя

45 где h,4 — высота гребешков микронеровности анодной детали, равная 0;2 мкм;

4hz — суммарная погрешность геометрической формы сопряженных деталей (допуск цилиндричности), равная 1/2 допуска

50 цилиндрического вала+ 1/2 допуска цилиндричности подшипника. г

2 мкм +5 мкм

55, ЛЬ- погрешность сборки, равная 1/2 допуска на размер замыкающего звена размерной цепи.

ЛЬз = — = 5 мкм;

12 мкм

1759591 д 10х8,5

=0,19ч =684с

10х8,5

1,186 х 540 х 18

= 0 00736 ч = 26 4 с д = h,h =9,7 = мкм.

Электрохимический эквивалент бронзы

3а = 1,186 г/А ч, плотность подаваемого тока на трибопару!

= 45 А/дм; давление на трибопаре 5 МПа, скорость скольжения 2 м/с;

pV=10 Мпа м с

По графику {фиг.3) находят коэффициент растворения r = 8 . Время ускоренного формирования устанавливают по формуле:

За g 1,186х45х8

В таблице время обкатки г=- 690 с.

П р и м-е р 2. На насос подавался ток

600 А, плотность тока = 540 А/дм, 6= 10 мкм, ) = 8,5. г/см, Эа = 1,186 г/А ч, скорость скольжения 4 м/с, давление 20 МПа, PV = 80

МПа м .По графику {фиг.3) определяют = 18 „тогда

В таблице время обкатки 30 с.

При обкатке насоса беэ пропускания электрического тока, при тех же значениях скорости, давления и времени, увеличение объемного, КПД не наблюдалось, По мере приработки происходят растворение гребешков микронеровностей пары трения и, как следствие, оптимизация технологических зазоров и снижение коэффициента трения. Интенсивное движение жидкости в процессе приработки обеспечивает стабильное и высокопроизводительное течение процесса. вынос излишних продуктов растворения и отвод тепла.

Предложен ный способ по с ра в нению с существующими уменьшает время приработки до 10 раз. После предложенного способа приработки пар трения наблюдалось повышение объемного КПД насоса зэ счет интенсивной приработки подшипников (компенсаторов) к торцам шестерни, что значительно умекьшало гидравлические утечки.

Использование предлагаемого способа приработки пар трения обеспечивает по сравнению с существующими способами: сокращение времени приработки и, как следствие, снижение энергопотерь на приработку пар трения, повышение производительноти труда; получение рабочей поверхности с износостойким поверхностным слоем; что приводит к повышению надежности и долговечности изделия.

Формула изобретения

Способ приработки пары трения, заключающийся в том, что смэзаннylo пару трения, один из элементов которой выполнен из антифрикционного материала, включают в электрическую цепь при постоянной величине электрического тока так, что этот элемент является акодом, осуществляют скольжение пэры трения, создают контактное давление и регистрируют параметры трения, по которым оцекиьают время приработки, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени приработки и повышения долговечности пары трения, перед включением пары трения в электрическую цепь отводят иэ зоны трения тепло и продукты трения путем гидродинамического или гидростатического смазывания, скольжение осуществляют также перед включением в электрическую цепь со скоростью, равной эксплуатационной; величину контактного давления выбирают равкой эксплуатационкой, в качестве параметров трения определяют толщину д приработочного анодного слоя, плотность j приработочного анодного слоя, электрохимический эквивалент 3а анодного металла, коэффициент у растворения прирэботочкого слоя и плотность l тTоoкKаa, à aper ÿ т приработки определяют иэ соотношения: б

Эа /

1759591

3э Рю

А/дмв МПа

V, РхЧ м/с МПа х М/с А

qV после об катки, yV S)p, до обкат- дм2 Д

Ф площадь трибоконтакта;

S тр

1 плотность тока;

g V — объемный КПД;

I< — ток, подаваемый на трибопары;

Р— давление, подводимое к трибопарам;

Т - время обкатки;

Ч вЂ” скорость скольжения шестерен гидронасоса; .

1 2 - ток, потребляемый электродвигателем привода до ускоренной обкатки;

I3 — ток, потребляемый электродвигателем после обкатки.

A/eosoe да8леиие

0,963

0,92

0,925

0,911

0,932

0,817

0,914

0,938

0,872

1,1 50

1,1 100

1,1 200

1,1 300

1,! 400

1,! 500

1,1 600

1,1 0.45 5 2

90 1О 2

180 16 2

270 20 2

360 20 2

450 20 2

540 20 4

0 . 5 2

О 20 4

32

7,6 0,987

9,8 0,943

15,8 0,937

20 6 0,94!

20 9 0,948

21,2 0,925

20,5 0,962

7,8 . 0,938

22,3 0,873

7,4 690

9,3 260

15,1 120

20 90

18 60

20,8 45

20,1 30

7,8 720

22,3 720

1759591 Редактор С.Кулакова

Заказ 3142 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1Õ

14

Составитель А.Биланик

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп