Способ восстановления поверхностей трения


 


Владельцы патента RU 2609574:

общество с ограниченной ответственностью инновационная компания "ЭФАМ" (RU)

Изобретение относится к триботехнике и может быть использовано при безразборном восстановительном ремонте, профилактике и предотвращении износа рабочих поверхностей деталей машин, подверженных износу, таких как поршневые узлы, подшипниковые пары трения, шестеренные передачи. Способ восстановления поверхностей трения металлического изделия с масляным резервуаром включает приготовление порошковой смеси, состоящей из дисперсных частиц размером от 200 до 300 нм и имеющей следующее соотношение компонентов, мас.%: антигорит (Mg6Si4O10(OH)8) 10-20, лизардит (Mg3Si2O5(OH)4) 10-30 и хризотил (Mg6Si4O10(OH)8) 40-90, и размешивание указанной порошковой смеси в масле. Из упомянутой порошковой смеси, размешанной в масле, получают состав-модификатор, который подают в масляный резервуар изделия. Указанное масло используют вязкостью от 20 до 30 сСт, а упомянутая порошковая смесь дополнительно содержит хризотил. Увеличивается срок проведения регламентных восстановительных работ, уменьшаются затраты на ремонтно-восстановительные работы и увеличивается эффективность работы изделия, а также время работы смазочного материала без замены.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к триботехнике, и может быть использовано при безразборном восстановительном ремонте, профилактике и предотвращении износа рабочих поверхностей деталей машин, подверженных износу, таких как поршневые узлы, подшипниковые пары трения, шестеренные передачи. Одной из проблем при работе пар трения является нарушение геометрии поверхностей трения в результате износа, приводящее к повышенному потреблению расходных материалов, снижению энергоэффективности и КПД машины (агрегата), необходимости проведения ремонтов с заменой деталей и узлов трения, а также вероятности выхода изделий из строя.

Известен способ модификации железосодержащих поверхностей узлов трения №2201998 С2 от 29.06.2001, заключающийся в использовании смеси дисперсных компонент минералов в виде альфа-хризотила, ортохризотила, лизардита ленточного и др. для повышения износостойкости поверхностей трения, а также для одновременного восстановления металлических трущихся поверхностей.

Недостатками данного способа является крупный фракционный состав частиц модификатора, приводящий к снижению возможного эффекта при наличии масляных фильтров в системе, низкая стабильность раствора (выпадение осадка) и, как следствие, слабый восстановительный эффект.

Известен способ №2377340 С1 от 07.04.2008, заключающийся в использовании смеси хризотила, хлорита и барита в соотношении 0.5/0.4/0.1 соответственно для восстановления геометрии поверхностей трения. Недостатком данного способа является нестабильность раствора модификатора из-за крупного фракционного состава частиц модификатора, приводящего к выпадению осадка и ухудшению качества восстанавливаемой поверхности.

Наиболее близким к заявленному решению по технической сути и достигаемому эффекту является способ №23451760 от 12.02.2008, заключающийся в использовании антигорита (Mg, Fe2)3Si2O5(OH)4 и лизардита Mg3Si2O5(OH)4 с добавлением в масляную основу для формирования антифрикционного и износостойкого покрытия деталей трения машин и механизмов.

Недостатками данного способа являются: низкий эффект восстановления геометрии детали при достаточно хорошем антифрикционном эффекте улучшения поверхностей трения, а также образование абразивных частиц в результате реакций железосодержащего компонента состава, приводящее к абразивному износу, в частности, подшипников скольжения.

Отличием заявляемого способа является подбор оптимального состава смеси минералов и основания для обеспечения стабильности состава-модификатора без образования осадка, а также добавлением нанодисперсных частиц хризотила, обеспечивающих более высокий и долговременный эффект восстановления геометрии изношенной поверхности, а также большую равномерность и стабильность получаемого слоя на трущихся поверхностях вследствие большей доступности частиц парам трения.

Сущность процессов, приводящих к снижению коэффициента трения и восстановлению геометрии поверхностей трения, до конца не изучена, однако принято считать, что происходит очистка трущихся поверхностей, формирование на них металлокерамического покрытия, характеризующегося высокой износостойкостью и значительно пониженным коэффициентом трения (подробнее о принципах написано у авторов Болгов В.Ю., Балабанов В.И. Автомобильные присадки и добавки. 2011). Исследования показали, что при характерном размере частиц состава-модификатора порядка 1 мкм происходит расслоение раствора состава-модификатора на дисперсную часть и основание - наблюдается выпадение осадка, что снижает эффективность процесса восстановления поверхностей и качество формируемого слоя. Экспериментальным путем установлено, что при использовании основания вязкостью 20-30 сСт оптимальным характерным размером фракций является 250(+-50) нм. Данный эффект обуславливается оптимизацией соотношения поверхностных энергий частиц минералов состава-модификатора за счет увеличения удельной площади поверхности частиц.

Использование состава-модификатора заключается в следующем. Сначала готовится порошковая смесь нанодисперсных частиц, мас. %: антигорита Mg6Si4O10(OH)8 10-20, лизардита Mg3Si2O5(OH)4 10-30, хризотила Mg6Si4O10(OH)8 40-90. Соотношение определено экспериментально и может варьироваться в зависимости от целевого механизма применения. Далее порошковая смесь размешивается в масле, по вязкости близком к маслу, используемому в конечном изделии. Далее состав-модификатор подается в масляный резервуар изделия или механизма, после чего изделие включается или запускается, а вместе с ним происходит размешивание состава-модификатора и обеспечение восстановления геометрии поверхностей трения.

Задачей изобретения является снижение затрат на обслуживание и эксплуатацию изделий, содержащих металлические поверхности трения и масляный резервуар.

Техническим результатом изобретения являются увеличение срока проведения регламентных восстановительных работ, уменьшение затрат на ремонтно-восстановительные работы и увеличение эффективности работы изделия, а также увеличение времени работы смазочного материала без замены.

Например, использование настоящей присадки-модификатора в количестве 0.5 грамм на 7 литров рабочего объема масла в двигателе ЗМ3-409 автомобиля УА3-3163 с пробегом 160 тысяч километров позволило улучшить показатели работы двигателя, такие как компрессия - увеличение на 10-20% практически до номинальных значений, давление масла на холостом ходу в рабочем диапазоне температур выросло на 10%, расход масла уменьшился с 0,6 литров на 1000 км до 0.1 литра, расход топлива уменьшился в среднем на 5-10%, уменьшилось избыточное давление в картере двигателя до полного прекращения дымления из патрубка вентиляции картера, а также уменьшилась температура выхлопных газов на 30 градусов, а также уменьшился шум двигателя на 3 дБ на холостом ходу. По результатам диагностики с частичным разбором двигателя после 50 тыс. км пробега установлено, что достижение таких показателей обусловлено улучшением состояния рабочих пар трения механизмов с образованием на них антифрикционного защитного слоя, сохраняющего характеристики более длительное время, чем в аналогичных разработках.

Способ восстановления поверхностей трения металлического изделия с масляным резервуаром, включающий приготовление порошковой смеси, содержащей антигорит и лизардит, и размешивание указанной порошковой смеси в масле, отличающийся тем, что из упомянутой порошковой смеси, размешанной в масле, получают состав-модификатор, который подают в масляный резервуар изделия, при этом указанное масло используют вязкостью от 20 до 30 сСт, а упомянутая порошковая смесь дополнительно содержит хризотил, состоит из дисперсных частиц размером от 200 до 300 нм и имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

антигорит (Mg6Si4O10(OH)8) 10-20,

лизардит (Mg3Si2O5(OH)4) 10-30,

хризотил (Mg6Si4O10(OH)8) 40-90.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу изготовления горячедеформированных изделий и может быть использовано при обработке наружной поверхности заготовки перед различными видами деформирования.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к металлическим изделиям. Раствор для получения диффундированного металлокерамического поверхностного слоя металлического изделия содержит активные минеральные вещества, растворители, наполнители и красители, и дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов: растворители - 1 часть, активные вещества от 0,05 до 0,5 частей, наполнители и красители от 0,5 частей до 3 частей, дистиллированная вода от 0,1 части до 1 части, при этом в качестве активных минеральных веществ используют следующие компоненты с размером частиц от 0.5 мкм до 50 мкм, мас.%: силикаты природные - 10-80, бораты - 1-40, хлориты - 1-10, углеродосодержащие минералы - 1-25, остаточные примеси минералов - 5-30%.
Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к ремонту транспортных средств, машин и механизмов. В способе осуществляют приготовление восстановительного состава добавок, содержащего, мас.%: минеральные вещества в виде каолина не более 55, катализаторы не более 43 и фуллерены не более 2, подают упомянутый восстановительный состав в зону трения в один этап и осуществляют приработку трибосистемы.

Изобретение относится к металлическому листу с предварительным покрытием для применения в автомобилях, который имеет превосходную пригодность в контактной сварке, коррозионную стойкость и формуемость.

Изобретение относится к получению декоративного покрытия на изделиях из древесины. Поверхность древесины предварительно покрывают первым внутренним слоем из эпоксидной смолы и вторым внутренним слоем из эпоксидной смолы и порошка стекла в соотношении 1:1.

Изобретение относится к области нанесения защитных покрытий на металлические поверхности методом высокоэнергетического воздействия на поверхность обрабатываемого металла и может быть использовано для обработки металлических поверхностей, в частности нелегированных сталей.

Изобретение относится к материаловедению, а именно к лазерной обработке поверхности металлов для снижения скорости коррозии и повышения коррозионной стойкости поверхности нелегированной стали.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при утилизации газов цинкового производства в серную кислоту. Способ включает подготовку поверхности металлоконструкции электрофильтра и нанесение на нее защитного стеклопластикового покрытия на основе связующего материала в виде смолы Derakane Momentum 411-350 путем последовательного нанесения слоев упомянутой смолы и стекловуали, которые повторяют до создания защитного покрытия толщиной 5 мм, на которое затем наносят слой смолы и накладывают свинцовую шину шириной 20 мм и толщиной 4 мм, которую закрепляют нанесением по ее бокам дополнительного слоя упомянутой смолы и стекловуали.

Изобретение относится к способу нанесения антифрикционных покрытий на стальную поверхность, в частности стальную сердцевину подпятникового узла тележки вагона и другие узлы трения.

Изобретение относится к смазочным композициям и может быть использовано в машиностроении для обработки пар трения, а также при эксплуатации механизмов и машин для продления межремонтного ресурса или во время ремонтно-восстановительных работ.

Настоящее изобретение относится к триботехническому составу, характеризующемуся тем, что он выполнен в виде композиции, составленной из природных минералов, полученных при измельчении керна, взятого из нескольких скважин с разной глубины, при этом композиция содержит природные минералы при следующем соотношении компонентов, мас.%: Антигорит 5-7; Лизардит 1-3; Тремолит 1-5; Хлорит 23-35; Тальк 26-38; Карбонат 22-26; Магнетит 1-3; Примеси 1-3, причем триботехнический состав содержит субмикронных частиц не более 20 мас.% порошка и частицы размером не более 15 мкм.
Изобретение относится к пластичной смазке для тяжелонагруженных узлов трения скольжения на основе углеводородного масла, содержащей литиевое мыло стеариновой кислоты (включающее стеариновую кислоту и гидроксид лития), литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты (включающее 12-оксистеариновую кислоту и гидроксид лития), одновалентную окись меди, низкомолекулярный полиизобутилен, дифениламин, полиальфаолефиновое масло, а также сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции C5-C9, при этом использовано полиальфаолефиновое масло с меньшей вязкостью и увеличено содержание окиси меди, так что составляющие смазку вещества берут в следующем соотношении компонентов в массовых долях: литиевое мыло стеариновой кислоты (включающее стеариновую кислоту и гидроксид лития) 3-10%; литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты (включающее 12-оксистеариновую кислоту и гидроксид лития) 5-12%; окись меди одновалентной 10,1-15,5%; низкомолекулярный полиизобутилен 1-5%; дифениламин 0,1-0,5%; полиальфаолефиновое масло с вязкостью 2,9-3,9 сСт при 100°C - 35-45%; сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции C5-C9 - остальное.

Настоящее изобретение относится к твердосмазочной композиции, содержащей мелкодисперсную смесь природных минералов от 1 до 5 мкм, включающую серпентин и тальк, дополнительно введены мел, каолин и бура при следующем соотношении компонентов, мас.%: мел - 10-15, бура - 10-15, каолин - 5-20, тальк - 5-15, серпентин - остальное.

Настоящее изобретение относится к присадке, добавляемой к маслу, содержащей слабоосновный гидротальцит, в которой слабоосновный гидротальцит имеет состав из Mg8-xAlx(OH)y(CO3)z·mH2O, где x равно 1 или более до 7 или менее, y, z и m являются положительными рациональными числами и z больше, чем y.
Изобретение относится к композиции для преобразования и восстановления металлических поверхностей трения, приготовленной в виде мелкодисперсного порошка, включающей хризотил, карбид кремния и окислы титана и меди, при этом она дополнительно содержит тальк и терморасширенный графит, содержащий не менее 7% элементов, присутствующих в природном графите, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тальк Mg3Si4O10(OH)2 6-8; терморасширенный графит 8-12; SiC 6-8; TiO2 2-4; CuO 2-4; хризотил Mg6Si4O10(OH)8 остальное.

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке с находящимися в ней мицеллами на основе молекул твердой пластичной смазки оксида железа Fe3O4 с окружающими их молекулами олеиновой кислоты, при этом ядро мицеллы Fe3O4 легировано Со (II) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Со (II) - 6%, Fe3O4 - 94%.

Настоящее изобретение относится к высокотемпературной смазочной композиции, содержащей присадку в виде ультрадисперсного порошка углекислого кальция с размером частиц не более 0,1 мкм, олеиновую кислоту и базовую основу, при этом размер частиц углекислого кальция не превышает 0,1 мкм, соотношение компонентов в высокотемпературной смазочной композиции, мас.%: Ультрадисперсный порошок углекислого кальция   с размером частиц не более 0,1 мкм 7,0÷10,0 Олеиновая кислота 1,0÷2,0 Базовая основа Остальное Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных свойств смазочной композиции и возможность использования в интервалах высоких температур (130-400°C).

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.
Изобретение относится к смазочному составу, включающему смазочную среду и продукт дегидратации гидратов природных минералов или смеси природных минералов, или синтезированных гидратов, в котором продукт дегидратации, включающий оксиды MgO, и/или SiO2, и/или Al2O3, и/или СаО, и/или Fe2O3, и/или K2O, и/или Na2O, получен после удаления конституционной воды и разрушения кристаллической решетки при температуре от 350 до 900°С.

Изобретение относится к технологии производства антифрикционных добавок и смазочных композиций для использования в узлах трения качения и скольжения в автомобильной, машиностроительной, текстильной, химической и других отраслях промышленности.
Наверх