Способ смазки узлов трения

Способ предназначен для смазки узлов трения в машиностроении, самолетостроении, производстве железнодорожных транспортных средств, судов, автомобилей, станков, электрических и других машин, где необходимо обеспечивать высокую долговечность трущихся деталей. Способ заключается в том, что дополнительно вводят тонкий промежуточный подслой из кремнийорганических жидкостей, например олигодиметилсилоксана, а отбор жидкостей для промежуточного подслоя и выбор смазочной среды производят индивидуально для каждой совокупности деталей пар трения и смазки по проявлению максимальной адгезии материала промежуточного подслоя к металлической поверхности и к выбранному смазочному материалу по оценке ее угла смачивания на поверхностях, покрытых слоем выбранной кремнийорганической жидкости. Технический результат - повышение износостойкости узлов трения между трущимися поверхностями деталей и смазочной смесью. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области разработки, производства, эксплуатации и технического обслуживания узлов трения технологических, энергетических и транспортных машин и может быть использовано в машиностроении, самолетостроении, производстве железнодорожных транспортных средств, судов, автомобилей, станков, электрических и других машин, где необходимо обеспечивать высокую долговечность трущихся деталей.

Известен способ смазки узлов трения, который принят в качестве аналога, включающий нанесение на поверхности трения смазывающей смеси, состоящей из вязкой основы и тонкодисперсионного порошка твердой смазки [1].

Недостаток известного способа заключается в том, что вязкая смазка экранирует твердосмазочные частицы, в результате чего они не проявляют свойственного твердым смазкам эффекта и не дают существенного повышения износостойкости трущихся пар деталей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ смазки узлов трения [2], в котором жидкая фаза содержит порошки политетрафторэтилена и др., состоящие из отобранных частиц, имеющих положительную плавучесть и размеры от 1 до 30 мкм, он принят за прототип.

Недостаток известного способа заключается в том, что применение смеси масел с порошками политетрафторэтилена дает лишь избирательные положительные эффекты, например, на поверхностях трения-скольжения, имеющих поры и микронеровности (в том числе на цилиндровых парах двигателей внутреннего сгорания) и не приводит к существенным результатам при высоких нагрузках, например в подшипниках качения, кулачковых парах и др.

Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости узлов трения.

Технический результат изобретения заключается в том, что в способе смазки, включающем нанесение на трущиеся поверхности смазывающей смеси, а между трущимися поверхностями деталей и смазочной смесью дополнительного введения тонкого промежуточного подслоя из кремнийорганических жидкостей, например олигодиметилсилоксана, отбор жидкостей для промежуточного подслоя, а также выбор смазочной среды производят индивидуально для каждой совокупности деталей пар трения и смазки по проявлению максимальной адгезии материала промежуточного подслоя к металлической поверхности и к выбранному смазочному материалу, по оценке ее угла смачивания на поверхностях, покрытых слоем выбранной кремнийорганической жидкости.

Способ осуществляют следующим образом.

Для подшипников (качения или скольжения) изготавливают детали, производят их взаимную приработку, а затем производят выбор промежуточной (кремнийорганической) жидкости подслоя, применяя известную методику оценки угла смачивания (см., например, Физические величины. Справочник. - М.: Энергоатомиздат 1991. - c.330).

Затем ту же процедуру производят на поверхностях трения, покрытых промежуточным слоем, при выборе оптимальной смазки, в том числе содержащей твердосмазочные полимерные и другие частицы.

Анализ существующих технических решения в данной области показывает, что не известно применение промежуточных слоев жидкостей в парах трения между металлической поверхностью и слоем рабочей смазки.

Пример реализации способа.

Для повышения работоспособности роликовых подшипников переднеприводных автомобилей ВАЗ подбирали материал промежуточного слоя и оптимальную смазку.

Для выбора материала оценивали адгезию группы испытываемых жидкостей типа ПМС.

Для этого на промытую и просушенную поверхность роликового кольца наносили капли испытываемых жидкостей, измеряли известным образом угол смачивания и выбирали жидкость, обладающую наибольшей адгезией к данной металлической поверхности. В данном случае была выбрана жидкость марки ПМС-5000. Затем, подобным образом, на поверхности кольца, покрытой слоем ПМС-5000, выбирали оптимальную смазку. По результатам сравнения в данном случае было выбрано масло марки ТАД-17.

При осуществлении способа после выбора материалов подслоя и смазки, тщательно промытый и просушенный подшипник разбирали, на поверхность наружного кольца тампоном наносили слой жидкости марки ПМС-5000 (толщиной порядка 10 мкм). Затем подшипник собирали, производили прокрутку внутреннего кольца (30 сек), для того, чтобы ПМС-5000 перенеслась на ролики и внутреннее кольцо, а затем подшипник устанавливали на испытательный стенд для испытаний при смазке маслом ТАД-17.

При испытаниях оценивали:

- температуру саморазогрева;

- изменение момента трения;

- изменение уровня шума;

- изменение уровня вибрации;

- эффективность способа по износостойкости оценивали на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75.

Испытания подтвердили эффективность предложенного способа.

1. За время испытания (60 мин) подшипник практически не нагревался, а температура оставалась на уровне комнатной (Т=+20°С).

2. Момент трения снижался на 17,6%.

3. Уровень шума снижался до 3,0 дБ.

4. Уровень вибрации снижался на 2-3 дБ.

5. Пятно износа уменьшилось на 30 и более процентов.

Использование предложенного технического решения позволяет получить экономический и технический эффекты за счет следующего.

1. За счет увеличения долговечности узлов трения и как следствие машин и механизмов в целом.

2. За счет экономии электроэнергии (топлива) вследствие снижения механических потерь на трение.

3. За счет снижения расходов на ремонт и замену смазочных материалов

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 796620, кл. F16 № 15/00, 1981 г.

2. Патент РФ RU 2059919 С1, 05.10.1996 г.

1. Способ смазки узлов трения, включающий нанесение на трущиеся поверхности смазывающей смеси, отличающийся тем, что между трущимися поверхностями деталей и смазочной смесью, дополнительно вводят тонкий промежуточный подслой из кремнийорганических жидкостей, например, олигодиметилсилоксана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбор жидкостей для промежуточного подслоя, а также выбор смазочной среды производят индивидуально для каждой совокупности деталей пар трения и смазки по проявлению максимальной адгезии материала промежуточного подслоя к металлической поверхности и к выбранному смазочному материалу, по оценке ее угла смачивания на поверхностях, покрытых слоем выбранной кремнийорганической жидкости.