Приспособление для финишной безабразивной антифрикционной обработки гильз цилиндров автомобилей и тракторов

Авторы патента:

C23C26/00 - Способы покрытия, не предусмотренные в группах C23C 2/00-C23C 24/00

Владельцы патента RU 2782487:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение может быть использовано в области ремонта двигателей сельскохозяйственной, строительной и автомобильной техники. Приспособление для нанесения антифрикционного слоя на поверхность трения гильзы цилиндров двигателей автомобилей и тракторов содержит натирающий элемент 1, выполненный в форме цельного цилиндра с фасками по торцам, установленный в поршень 2, представляющий из себя двухступенчатый цилиндрический вал со сквозным отверстием по центру, корпус 3, представляющий из себя цилиндр с лыской на наружной поверхности по всей длине, на внутренней стороне которого с одного края имеется дно с отверстием под ступень поршня 2, с другого - внутренняя резьба на длину упора 5, выполненного с наружной резьбой и поперечной канавкой на торце с внешней стороны, а также пружина 4, находящаяся между поршнем 2 и упором 5. Повышается ресурс цилиндропоршневой группы двигателя. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области ремонта сельскохозяйственной, строительной, автомобильной техники, в частности приспособлениям, применяемым при проведении ремонта двигателей автомобилей и тракторов отечественного, зарубежного и совместного производства.

Известно устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий на рабочие поверхности гильз цилиндров двигателей состоящий из пневмоцилиндра с механизмом прижатия и подачи, выполненным в виде стакана с закрепленным в нем полым цилиндром и имеющим возможность свободно перемещаться в нем поршнем со штоком. К нижней части пневмоцилиндра крепится корпус с установленными в нем раздвижным конусом, проставкой шаровидной формы, стержнем с возвратной пружиной и размещенным в нижней торцевой части полым стаканом и в средней радиальной части толкателями с возвратными пружинами малого диаметра, воздействующими на пластинчатые проставки возвратные пластинчатые пружины, пластины нагружения, установленные в обоймах при этом обоймы крепятся к полому цилиндру и к полому стакану через колодки посредством пары вильчатых рычагов. В боковой части обойм выполнены вертикальные рифленые пазы для установки и крепления посредством накладок брусков из сплава меди с горизонтальными каналами для истечения материала среды. К средней части пневмоцилиндра крепится токосъемное устройство, выполненное в виде втулки-коллектора, электроконтактных щеток, закрепленных на изоляторе, медной шины, электрически связанной с источником постоянного тока [1].

Недостатком известного приспособления для фрикционно-механического нанесения покрытий на рабочие поверхности гильз цилиндров двигателей является: сложность и многоэлементность конструкции, невозможность установки режима рабочего хода инструмента, обеспечивающего перенос натираемого материала, цветной металл по черному, за один рабочий проход с гарантированной толщиной покрытия по всей обрабатываемой поверхности гильзы. Приспособление не может использоваться для обработки гильз цилиндров малого диаметра из за свой громоздкости.

Известен способ обработки внутренней поверхности гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Способ включает первичную токарную обработку, закаливание внутренней рабочей поверхности гильзы токами высокой частоты и ее финишную обработку на хонинговальном станке. После финишной обработки на упомянутую рабочую поверхность гильзы наносят антифрикционное покрытие путем втирания под давлением слоя латуни толщиной 0,02-0,03 мм посредством вращающихся и вертикально-поступательно перемещающихся трех латунных роликов, установленных на головке латунирования, которую закрепляют в шпинделе упомянутого станка с возможностью регулирования скорости вращения. Упомянутые ролики смачиваются технологической жидкостью в виде СОЖ, используемой в упомянутом станке и состоящей из смеси глицерина с хлоридами металлов. При этом гильзу блока цилиндров устанавливают в оправку и прижимают верхним фиксатором с обеспечением равномерного расположения и прижатия в оправке, а длительность цикла нанесения антифрикционного покрытия устанавливают 60 секунд [2].

Недостатком известного способа с предложенным приспособлением является: нанесение антифрикционного слоя на рабочую поверхность гильзы с гарантированным переносом материала может быть осуществлено только в первом рабочем проходе, так как там имеется контакт черного металла с цветным. Во всех остальных возвратно поступательных рабочих движениях натирание ровным слоем не возможно из за изменившихся условия трения роликов из цветного металла о поверхность с нанесенным материалом в предыдущих ходах.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение ресурса гильз цилиндров автотракторных двигателей.

Достигается это за счет следующего технического результата при осуществлении изобретения: нанесение материала из цветного металла или сплава происходит за счет задания постоянного усилия прижатия натира к обрабатываемой поверхности гильзы цилиндров за один рабочий проход.

Получение усматриваемого технического результата обуславливается следующими совокупными признаками заявленного изобретения.

Предлагаемое приспособление для финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО) гильз цилиндров, содержит корпус, поршень, пружину, упор, натирающий стержень. В отличие от известного в предлагаемом приспособлении натирающий стержень, выполнен в форме цельного цилиндра с фасками по торцам, поршень представляет собой двухступенчатый цилиндрический вал со сквозным соосным отверстием по центру, корпус выполненный в виде полого цилиндра с лыской на наружной поверхности по всей длине, с одного края имеющий дно с отверстием под ступень меньшего диаметра поршня, с другого внутренней резьбой на длину упора, пружину, находящуюся между поршнем и упором без зазора внутри корпуса, упор с наружной резьбой и поперечной канавкой на торце с внешней стороны.

Признаки заявленного изобретения находятся в следующей причинно-следственной связи с получаемым техническим результатом.

Конструкция, взаиморасположение и взаимодействие элементов приспособления: корпус, упор, пружина, поршень, натирающий элемент создают условия для задания необходимой силы прижатия натира к обрабатываемой поверхности гильзы цилиндров.

Постоянно подпружиненный натирающий элемент приспособления ФАБО позволяет постоянно сохранять усилия прижатия к рабочей поверхности гильзы цилиндров в процессе нанесения покрытия на всей ее длине, что гарантировано обеспечивает одинаковую толщину слоя за один рабочий проход. Равномерность нанесенного антифрикционного слоя повысит ресурс обрабатываемой детали.

Таким образом, в совокупности признаки заявленного изобретения, находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом, являются существенными.

На фиг. 1 схематично изображено приспособление для ФАБО гильз цилиндров; на фиг. 2 вид справа, на фиг. 3 схема работы приспособления по рабочей поверхности гильзы цилиндров, на фиг. 4 - опытный образец приспособления; на фиг. 5. - лабораторные исследования приспособления для ФАБО гильз цилиндров: а) установка приспособления в шпиндель станка; б) проведение обработки ФАБО; в) исследование шероховатости покрытия.

Приспособление для нанесения антифрикционного слоя на поверхность трения гильзы цилиндров содержит натирающий элемент 1, выполненный в форме цельного цилиндра с фасками по торцам, поршень 2 представляющий из себя двухступенчатый цилиндрический вал со сквозным отверстием по центру, корпус 3, представляющий из себя полый цилиндр с лыской на наружней поверхности по всей длине (фиг. 2), с одного края имеющий дно с отверстием под ступень поршня, с другого внутренней резьбой на длину упора 5, пружину 4, находящуюся между поршнем и упором внутри корпуса, упор 5 с наружной резьбой и поперечной канавкой на торце с внешней стороны.

Приспособление для ФАБО гильз цилиндров работает следующим образом (фиг. 3).

Установить приспособление в шпиндельный вал 6 вертикально расточному станку (фиг. 3). Опустить шпиндель станка вместе с приспособлением внутрь гильзы цилиндров, так чтобы натирающий элемент 1 (фиг. 1) оказался в крайней верхнем положении относительно торца гильзы (фиг. 3). Вращая маховик механизма установки вылета режущего инструмента подвести натирающий элемент 1 приспособления (фиг. 1) до касания внутренней поверхности гильзы цилиндров (фиг. 3). Установить кольцо индикатора часового типа механизма контроля вылета инструмента в нулевое положение. Дальнейшим вращением маховика вылета инструмента переместить корпус 3 приспособления (фиг. 1) в сторону натирающей поверхности (фиг. 3) на необходимую величину, контролируемую по индикатору. Натирающий элемент 1 получит усилие прижатия к внутренней поверхности гильзы, через корпус 3, посредством сжатия пружины 4 находящейся между поршнем 2 и упором 5 (фиг. 1). Далее включается вращение шпиндельного вала и его вертикальное перемещение в низ. Натирающий элемент 1 скользит по внутренней поверхности гильзы цилиндров с постоянной величиной прижатия за счет сжатой пружины 4 до нижнего торца гильзы цилиндров. После рабочего прохода по всей внутренней поверхности гильзы приспособление ФАБО возвращают в исходное положение и в случае необходимости проводят повторную обработку.

Заявленное изобретение позволяет повысить ресурс гильз цилиндров двигателей при ремонте и при изготовлении.

Пример реализации изобретения.

На основании предложенной схемы приспособления для обработки ФАБО гильз цилиндров двигателя разработан опытный образец (Фиг. 4).

Проведены лабораторные исследования по применению приспособления ФАБО для нанесения покрытия из цветного сплава марки Л 62 (Фиг. 5) на вертикально расточном станке 2Е78П.

За критерий оценки качества нанесенного покрытия принимали шероховатость поверхности. В результате проведенных лабораторных опытов получили следующие результаты таблица 1.

Таблица 1 Результаты исследования шероховатости поверхности трения гильз цилиндров до и после обработки ФАБО
Образцы	Параметры шероховатости, мкм
R_max	R_z	R_a
До обработки	2,75	0,95	0,32
После обработки	1,98	0,45	0,28

Анализ таблицы 1 показывает, что в результате проведения обработки поверхности трения гильз цилиндров, послоенных латунью; среднее отклонение профиля от средней линии уменьшилось на 12,5%. Шероховатость поверхностей после нанесения антифрикционного слоя свидетельствует о формировании рациональной микрогеометрии, что обеспечивает долговечность работы деталей.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Патент RU № 2131481, кл. МПК C23C 26/00 Устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий, Опубл. 10.06.1999.

2. Патент RU № 2570683 , кл. МПК C23C 26/00 Способ обработки гильзы блока цилиндров с созданием антифрикционного покрытия, Опубл. 10.12.2015 Бюл. № 34.

Приспособление для нанесения антифрикционного слоя на поверхность трения гильзы цилиндров двигателей автомобилей и тракторов, содержащее натирающий элемент, выполненный в форме цельного цилиндра с фасками по торцам, установленного в поршень, представляющий из себя двухступенчатый цилиндрический вал со сквозным отверстием по центру, корпус, представляющий из себя цилиндр с лыской на наружной поверхности по всей длине, на внутренней стороне которого с одного края имеется дно с отверстием под ступень поршня, с другого - внутренняя резьба на длину упора, выполненного с наружной резьбой и поперечной канавкой на торце с внешней стороны, а также пружина, находящаяся между поршнем и упором.

Изобретение относится к композициям для формирования шликерного безобжигового защитного от окисления покрытия и может быть использовано в химической, металлургической, авиационной промышленности и, например, в производстве углерод-карбидокремниевых материалов и изделий из них. Композиция для формирования шликерного безобжигового защитного от окисления покрытия содержит в качестве связующего золь кремниевой кислоты, а в качестве порошкового наполнителя смесь карбида гафния 75-94 мас.% и карбида кремния 6-25 мас.

Способ получения плёнки органо-неорганического комплексного галогенида // 2779015

Изобретение относится к области материаловедения, а именно к способу получения плёнки органо-неорганического комплексного галогенида с перовскитоподобной структурой. Указанная пленка может быть использована для производства полупроводниковых устройств.

Способ возбуждения стоячих спиновых волн в наноструктурированных эпитаксиальных плёнках феррит-граната с помощью фемтосекундных лазерных импульсов // 2777497

Изобретение относится к области спинтроники и сверхвысокочастотной техники и, в частности, к созданию оптически управляемых фильтров, модуляторов и маршрутизаторов СВЧ-излучения, логических элементов и преобразователей сигналов на основе эпитаксиальных пленок феррит-гранатов. Способ локального, ограниченного дифракционным пределом, возбуждения стоячих спиновых волн в наноструктурированной эпитаксиальной пленке из феррит-граната, полученной на подложке из гадолиний галлиевого граната, с помощью фемтосекундного импульсного когерентного лазерного линейно-поляризованного излучения включает следующие операции.

Способ упрочнения стальной поверхности // 2777087

Изобретение относится к области упрочнения стали и может быть использовано в различных отраслях, например в металлургии, сельском хозяйстве, оборонной промышленности и машиностроении. Способ упрочнения стальной поверхности включает нагрев стальной поверхности электрической дугой обратной полярности, горящей с угольного электрода, перемещение угольного электрода вдоль стальной поверхности с одновременным перемещением в направлении стальной поверхности со скоростью, равной скорости его износа.

Лист анизотропной электротехнической стали и способ его производства // 2766228

Настоящее изобретение относится к листу анизотропной электротехнической стали, который используется в качестве материала металлического сердечника для трансформатора, а также к способу его производства. Лист анизотропной электротехнической стали содержит основной стальной лист, промежуточный слой оксидной пленки, который расположен на основном стальном листе, содержит SiO2 и имеет среднюю толщину 1,0 нм - 1,0 мкм, и изоляционное покрытие с натяжением, которое расположено на промежуточном слое оксидной пленки.

Способ получения металлической ленты с бронзовым слоем с рифленой поверхностью для пропитки фторопластовой пастой // 2764531

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению листовых антифрикционных материалов на металлической подложке, и может использоваться для изготовления опор скольжения, работающих как со смазкой, так и в сухую при высоких скоростях скольжения, высоких нагрузках и температурах, со стабильно малым коэффициентом трения по мере износа рабочего слоя.

Лист анизотропной электротехнической стали и способ его производства // 2763911

Изобретение относится к металлургии, а именно к листу из анизотропной электротехнической стали, и может быть использовано в качестве материала сердечника для трансформатора. Лист анизотропной электротехнической стали содержит: основной стальной лист; промежуточный слой оксидной пленки, включающий в себя SiO2, который располагается на основном стальном листе и имеет среднюю толщину 1,0 нм - 1,0 мкм; и изоляционное покрытие с натяжением, которое располагается на промежуточном слое оксидной пленки, включающем в себя SiO2.

Способ поверхностного упрочнения детали из полимерного материала // 2761191

Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано для улучшения эксплуатационных характеристик деталей машин, выполненных из полимерных материалов различного строения, находящих применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности и сельского хозяйства, например, для поверхностного упрочнения зубчатых цилиндрических, конических передач, лопаток рабочих колес и лопаток корпуса жидкостно-кольцевых машин и дисковых уплотнений валов.

Защитное покрытие стального трубопровода от подземной коррозии // 2760783

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Предложено применение продуктов очистки отработанного моторного масла ПООМ, выделенных в процессе очистки с помощью разделяющего агента карбамида, в качестве защитного покрытия стального трубопровода от подземной коррозии.

Защитное покрытие стального трубопровода от подземной коррозии // 2760782

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов от подземной коррозии. Предлагается применять эмульгин, содержащий кубовые остатки производства алифатических аминов С10 – С15, С16 - С20, в качестве защитного покрытия стального трубопровода от подземной коррозии.