Способ повышения износостойкости пар трения

Настоящее изобретение относится к способу повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, при этом обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение износостойкости пар трения при снижении трудоемкости и упрощении осуществления способа.

 

Изобретение относится к области обработки смазочных углеводородных масел и может быть использовано в узлах трущихся деталей при эксплуатации машин и механизмов, имеющих замкнутые циркуляционные системы смазки.

Известны способы воздействия на углеводородные смазочные материалы магнитным полем. Так, например, известен способ магнитной обработки смазочных масел, реализуемый с помощью магнитоактиватора, включенного последовательно в круг циркуляции замкнутой системы смазки агрегата, согласно которому, по трубопроводу осуществляют подачу смазочного масла и воздействуют на него магнитным полем, силовые линии которого перпендикулярны потоку смазочного масла. При этом за счет расположения пар магнитов по ходу движения смазочного масла со смещением и переполюсовок осуществляется равномерное многочастотное воздействие магнитного поля на смазочный материал, приводящее к изменению плотности и вязкости жидкого смазочного материала, что, в свою очередь, приводит к улучшению трибологических свойств смазочных масел (Свидетельство на полезную модель №19100 U1, дата приоритета 24.01.2001, дата публикации 10.08.2001, авторы Аметов В.А. и др., RU).

Недостатком известного способа магнитной обработки смазочных масел является низкая эффективность, так как воздействие только магнитного поля не позволяет создавать на трущихся поверхностях прочные масляные пленки, обеспечивающие повышенную износостойкость пар трения, поскольку пленки в известном примере создаются из частиц, случайным образом содержащихся в смазке и не обладающих достаточными антифрикционными, противоизносными и противозадирными свойствами.

Широко известны способы повышения износостойкости пар трения введением в смазочный материал модификаторов трения, например в виде ультрадисперсных порошков химических элементов, а также различных присадок, как металлсодержащих, так и композиционных. Известно, например, применение металлосодержащей присадки "Гарант-М", содержащей ультрадисперсный порошок меди (Беляев С.А., Тарасов С.Ю., Колубаев А.В., Ларионов С.А. "Влияние УДП присадки меди в смазке на процессы трения и изнашивания", Материалы междунар. научн.-практ. симпозиума "СЛАВЯНОТРИБО-5. Наземная и аэрокосмическая трибология-2000: проблемы и достижения ". / ВМПАВТО, МФ СЕЗАМУ, РГАТА. Под общ. ред. Л.И. Погодаева. Ю.П. Замятина. - СПб. - Рыбинск, 2000, - с.249-251).

Недостатком данного способа является относительно низкая эффективность использования металлосодержащих присадок из-за их значительного осаждения в масляной системе и, как следствие, необходимости постоянного возобновления присадок при достаточно высокой их стоимости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ повышения износостойкости пар трения и улучшения эксплуатационных свойств смазочного материала, принятый в качестве прототипа, заключающийся во введении металлосодержащей присадки в работающий смазочный материал при повышенном содержании в нем контролируемого количества продуктов износа, соответствующего моменту повышенной интенсивности изнашивания, и одновременном воздействии на него магнитным полем постоянных магнитов (Патент РФ №2233867 C1, дата приоритета 11.12.2002, дата публикации 10.08.2004, авторы Аметов В.А. и др., RU, прототип).

Недостаток прототипа обусловлен необходимостью введения в работающий смазочный материал металлосодержащей присадки и необходимостью осуществления при этом контроля количества продуктов износа в работающем масле, что приводит к удорожанию и повышению трудоемкости осуществления способа.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и упрощение осуществления способа повышения износостойкости пар трения за счет улучшения эксплуатационных свойств смазочного материала в трибоузле, без вмешательства в химический состав смазочного материала.

Для решения поставленной задачи в способе повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, согласно изобретению, обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении износостойкости пар трения при снижении трудоемкости и упрощении осуществления способа.

Для подтверждения и обоснования технического результата, а также для реализации примера выполнения способа использовалась трехшариковая машина трения с парой «шар-цилиндр», известная по патенту РФ №2428677 «Устройство для испытания трущихся материалов и масел». При испытаниях использовались минеральные товарные и отработанные моторные масла: U-tech navigator 15W-40 SG/CD (пробег 15066 км), Лукойл Стандарт 10W-40 CF/CC (пробег 9987 км), М8-Г2 (пробег 11950 км). При испытаниях на указанном оборудовании достигается высокая степень достоверности результатов вследствие контакта трех шаров с цилиндром по индивидуальным дорожкам трения. Сущность испытаний заключалась в следующем.

От внешнего стабилизированного источника питания через одну пару трения пропускался постоянный ток величиной 100, 200, 300 мкА положительной и отрицательной полярности, устанавливаемой при статическом положении пары трения. Указанные значения тока являются оптимальными, так как при значениях тока, меньших 100 мкА, ток не оказывает влияния на противоизносные свойства, а при значениях свыше 300 мкА, ток вызывает изменения в структуре смазочного материала, что недопустимо. При этом режим обработки смазочного материала, осуществляемый при значении тока 200 мкА и положительной полярности, является наиболее предпочтительным для получения максимального технического результата при повышении износостойкости пар трения.

Значение износа определялось как среднеарифметическое значение диаметров пятен износа по трем шарам при каждом значении тока и полярности.

Результаты исследований работающего смазочного материала на трехшариковой машине трения приведены в таблице.

Испытуемое масло Среднеарифметическое значение диаметра пятна износа, мм
Без пропускания тока Сп С пропусканием тока
100 мкА 200 мкА 300 мкА
+ - + - + -
М-8Г2
товарное 0,32 0,293 0,32 0,28 0,3 0,293 0,34
отработанное 0,7 0,683 0,747 0,31 0,81 0,687 0,74
Лукойл Стандарт 10W-40 SF/CC
товарное 0,3 0,28 0,287 0,244 0,267 0,3 0,34
отработанное 0,38 0,338 0,303 0,28 0,338 0,354 0,495
U-tech navigator 15W-40 SG/CD
товарное 0,31 0,28 0,326 0,26 0,28 0,32 0,353
отработанное 0,37 0,32 0,36 0,3 0,313 0,34 0,44

По результатам исследования видно, что противоизносные свойства масел при положительном потенциале выше, чем противоизносные свойства масел, испытанных без пропускания тока и при отрицательном потенциале на шарах, причем при величине тока 200 мкА и положительной полярности этот эффект наиболее заметен. Из таблицы также видно, что при пропускании тока от 100 до 300 мкА износ деталей трибоузла снижается в среднем на 10-20%.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что нет необходимости вводить металлосодержащую присадку в смазочный материал, осуществлять контроль продуктов износа, что в целом позволяет удешевить и понизить трудоемкость осуществления способа, а также уменьшить износ деталей.

Способ повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, отличающийся тем, что обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике и используется для исследования воздействия гидроабразивных сред на материалы и покрытия. Установка содержит бак, гидроабразивную головку, держатель испытываемого образца, регулирующий расстояние от плоскости образца до гидроабразивной головки и поворот его на определенный угол по отношению к ее оси, бункер для абразива, автономную систему подачи жидкости.

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа канала ствола артиллерийского оружия содержит два датчика, непосредственно закрепленных на стволе на определенном расстояние друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, последовательно соединенные блок анализа скорости движения снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство, индикатор, при этом выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, блок анализа скорости движения снаряда состоит из первого, второго и третьего пороговых устройств, задатчика сигналов, элемента ИЛИ, причем выход блока измерения скорости снаряда соединен с входом блока анализа скорости движения снаряда, вход которого является первыми входами пороговых устройств, вторые входы которых соединены с соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, выходы первого, второго и третьего пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока анализа скорости движения снаряда.

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие.

Изобретение относится к области триботехники, а именно к оценке совместимости конструкционных и смазочных материалов в парах трения. Сущность: производят триботехнические испытания пар трения при различных нагрузках и определяют критическую нагрузку и температуру в момент схватывания.

Изобретение относится к устройствам для испытания блочных полимерных материалов. Машина трения состоит из станины с приводом моторредуктора с вертикальным расположением вала и закрепленным на нем цилиндрическим полимерным телом трения, к которому прижимается металлическое контртело, помещенное вместе с телом трения во внутреннюю полость элемента приложения к узлу трения магнитного поля, элемента приложения к узлу трения потенциала от внешнего источника электрической энергии и элементов передачи регистрируемых сигналов.

Изобретение относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа стволов многоствольных пушек артиллерийского оружия содержит первый и второй датчики, непосредственно закрепленные на стволе, на определенном расстоянии друг от друга, блок измерения скорости снаряда, дифференцирующую цепь, генератор сигналов, сдвиговый регистр, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки учета стрельбы, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки анализа скорости снаряда, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, передающее устройство, приемное устройство и индикатор.

Изобретения относится к области артиллерийского оружия и может быть использовано для определения износа канала ствола артиллерийского оружия. Устройство для определения износа канала ствола оружия содержит первый и второй датчики, непосредственно закрепленные на стволе, на определенном расстоянии друг от друга, и блок измерения скорости снаряда, причем выходы первого и второго датчиков подсоединены с первым и вторым входами блока измерений скорости снаряда.

Изобретение относится к триботехнике, а именно к экспериментальным устройствам и способам исследования свойств масел для целей смазки. .

Изобретение относится к средствам определения качественных параметров поверхностного слоя оптически прозрачных поверхностей путем моделирования воздействия на оптически прозрачную поверхность различных природных факторов.

Изобретение относится к области антифрикционных покрытий, наносящихся на хвостовики лопаток ротационных машин, и контроля его качества. .

Настоящее изобретение относится к противоизносным и противозадирным присадкам к смазочным маслам для холодной объемной штамповки металла, работающим при высоких давлениях, на основе серасодержащих производных фуллерена, при этом в качестве серасодержащих производных фуллерена они содержат 1'-[2”-(метилтио)этил]-1'-[S-алкилкарботиоил]-(С60-Ih)[5,6]фуллеро[2',3':1,9]циклопропаны общей формулы (2), которые вводят в индустриальные масла в количестве 0,003-0,007 мас.%. R=Am, i-Pr, Cy, Bn. Техническим результатом настоящего изобретения является получение смазочных масел на основе серасодержащих производных фуллерена, растворимых в индустриальных маслах, без использования известных серасодержащих присадок, с сохранением их эксплутационных характеристик.

Настоящее изобретение относится к смазочной масляной композиции, включающей 100 масс. частей смазки и от 0,01 до 3,0 масс.

Настоящее изобретение относится к электропроводящей смазке, содержащей минеральное масло, присадку, металлический порошок, в качестве которого используют высокодисперсный порошок меди, стабилизирующую добавку, при этом смазка дополнительно содержит загуститель, в качестве которого используют этилцеллюлозу, при этом в качестве присадки используют органическую матрицу, представляющую собой соли высокомолекулярных органических соединений (мыло) и высших органических жирных кислот, а в качестве стабилизирующей добавки - 30%-ный раствор бензотриазола в ацетоне при следующем содержании компонентов, мас.%: органическая матрица 40, высокодисперсный порошок меди 30, загуститель 20, стабилизирующая добавка 5, минеральное масло - остальное.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции для коробки передач с кинематической вязкостью при 100°С, составляющей от 5,5 до 7 мм2/с, содержащей одну или несколько фосфорсодержащих, серосодержащих или содержащих серу и фосфор присадок, повышающих износостойкость, и/или присадок для предельного давления, по меньшей мере один метиловый эфир жирной кислоты формулы RСООСН3, где R представляет собой парафиновую или олефиновую группу, содержащую от 11 до 23 атомов углерода, и либо не менее одного соединения, выбранного из группы тяжелых поли-альфа-олефинов с кинематической вязкостью при 100°С, измеренной в соответствии со стандартом ASTM D445, составляющей от 300 до 1200 мм2/с, и с молекулярной массой от 4000 до 50000 дальтон, либо не менее одного соединения, выбранного из группы легких поли-альфа-олефинов с кинематической вязкостью при 100°С, составляющей от 1,5 до 3 мм2/с, с кинематической вязкостью при 40°С, составляющей от 4 до 6 мм2/с, и с молекулярной массой менее 500 дальтон в сочетании с одним или несколькими соединениями типа полиметакрилатов с молекулярной массой менее 30000 дальтон, и где соотношение массового процентного содержания полиметакрилата(ов) и массового процентного содержания эфира(ов) жирной кислоты составляет от 0,8 до 1,2.
Настоящее изобретение относится к смазке для механической обработки металлов, содержащей касторовое масло в количестве 40-60 мас.%, олеиновую кислоту в количестве 10-30 мас.%, стеариновую кислоту в количестве 17-25 мас.% и серу мелкого помола в количестве 5-7 мас.%.

Настоящее изобретение относится к смазочному веществу для цилиндров, имеющему ЩЧ (щелочное число), определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, больше или равное 15 миллиграмм гидроксида калия на грамм смазочного вещества, содержащему: - одно или более смазочное базовое масло для судовых двигателей, - по меньшей мере один детергент, основанный на щелочных или щелочноземельных металлах, сверхзащелоченный карбонатами металлов, возможно в комбинации с одним или более нейтральным детергентом, - один или более маслорастворимый жирный амин, содержащий от 16 до 22 атомов углерода и имеющий ЩЧ, определенное в соответствии со стандартом ASTM D-2896, составляющее от 150 до 600 миллиграмм гидроксида калия на грамм.
Настоящее изобретение относится к пакету присадок для дизельных масел, содержащему алкилсалицилат кальция и цинковую соль эфиров дитиофосфорной кислоты, при этом он дополнительно содержит беззольный сукцинимидный дисперсант, а в качестве алкилсалицилата кальция - малозольный алкилсалицилат кальция, имеющий щелочное число 50-70 мг КОН/г, и сверхщелочной алкилсалицилат кальция, имеющий щелочное число более 300 мг КОН/г, и при следующем соотношении компонентов, мас.%: сверхщелочной алкилсалицилат кальция, имеющий   щелочное число более 300 мг КОН/г до 100 малозольный алкилсалицилат кальция, имеющий   щелочное число 50-70 мг КОН/г 5-10 цинковая соль эфиров дитиофосфорной кислоты 13-25 беззольный сукцинимидный дисперсант 5-15. Также настоящее изобретение относится к дизельному маслу на основе нефтяного масла, содержащему пакет присадок.
Настоящее изобретение относится к смазочной композиции, содержащей минеральное масло и порошкообразный наполнитель, состоящий из смеси наноразмерных порошков дисульфида молибдена и сплава порошков латуни и фосфора, полученных при испарении и конденсации пара в плазменном испарителе с соотношением компонентов, мас.%: 55:30:15, разбавленных в минеральном масле, при этом в композицию добавляют 15% раствора карбамида в 10% водном растворе аммиака в соотношении 50:50 мас.%, разбавленных в 84,7% минерального масла, при этом дисперсность порошкообразного наполнителя составляет 5-10 нм.
Настоящее изобретение относится к составу смазочного масла для газовых турбин, содержащему 2,6-дитретбутилпаракрезол 0,5-1,5; антиокислительные высокомолекулярные присадки фенольного или аминного типа 0,1-1,0; кислый эфир алкилдитиофосфорной кислоты 0,005-0,02; ариловые эфиры фосфорной кислоты 0,2-0,6; полиметилсилоксан 0,001-0,005; раствор полиметакрилата в минеральном масле 0,03-0,07; масло легкое изопарафиное 30,0-70,0; масло базовое изопарафиное - остальное.
Настоящее изобретение относится к составу смазочного масла для газовых турбин, содержщему в % масс. 2,6-дитретбутилпаракрезол 0,1-2,0; аминопроизводную антиокислительную присадку 0,1-2,0; смесь моно- и диглицеридов β-(3,5-дитретбутил-4-оксифенил)пропионовой кислоты 0,5-2,0; парафины хлорированные жидкие 0,2-0,6; полиметилсилоксан 0,001-0,005; масло легкое изопарафиное 10,0-45,0 и минеральное масло остальное.

Настоящее изобретение относится к способу получения магнитного масла, включающему обработку магнетита в диэфире карбоновой кислоты в присутствии водного раствора 12-оксистеариновой кислоты или 12-гидрокси-Δ9-октадеценовой кислоты при нагревании до температуры выпаривания воды с последующей термообработкой смеси при 110-180°C и охлаждением полученного масла, содержащего магнетит - 15-30 масс.%, олигоэфир, полученный на основе 12-оксистеариновой кислоты или 12-гидроки-Δ9-октадеценовой кислоты 10-40 масс.% и диэфир карбоновой кислоты - остальное, отличающемуся тем, что полученную смесь подвергают давлению 100-150 МПа с одновременным нагревом в течение 3-17 ч с последующим снятием давления и дальнейшей термообработкой в течение 5-20 ч.

Настоящее изобретение относится к способу повышения износостойкости пар трения путем обработки смазочного материала, работающего в узлах трущихся деталей, при этом обработку смазочного материала осуществляют непосредственно в трибоузле, при этом на одну трущуюся поверхность детали трибоузла подают постоянный ток положительной полярности, регулируемый по величине от 100 до 300 мкА, который через слой смазочного материала и поверхность контрдетали трибоузла образует замкнутую цепь, при этом подачу тока через трибоузел осуществляют от источника питания, соединенного с потенциометрами и регулятором величины и полярности тока. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение износостойкости пар трения при снижении трудоемкости и упрощении осуществления способа.

Наверх