RU2059121C1 - Method of forming sulfovite film on friction surfaces - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; application of film on manufactured and repaired surfaces of engageable and friction parts of friction pairs at different hardness (steel - bronze, steel - babbit, steel - brass, etc). SUBSTANCE: member of pair being machined having high hardness is brought into contact with technological member of proportional or higher hardness; activated mixture is placed between them; activated mixture contains the following components, mass-%: abrasive-like powder of natural serpentinite, 0.5-40; sulfure, 0.1-5; surface-active substance, 1-40; organic binder, remainder. Member of pair being machined is magnetized and is connected to negative terminal of DC source and technological part is connected to positive terminal of this source. EFFECT: enhanced reliability.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения сервовитной пленки на изготавливаемых и ремонтируемых поверхностях контактируемых и трущихся деталей пар трения с различной твердостью (сталь бронза, сталь балит, сталь латунь и т.п.). The invention relates to mechanical engineering and can be used for applying a servo film on manufactured and repaired surfaces of contact and rubbing parts of friction pairs with different hardnesses (bronze steel, balite steel, brass steel, etc.).

Известен способ формирования сервовитных пленок на трущихся поверхностях, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями размещают предварительно механоактивированную смесь абразивоподобного порошка природного кварца в органическом связующем. A known method of forming servo-like films on rubbing surfaces, which consists in the fact that between the rubbing surfaces place a previously mechanically activated mixture of abrasive-like powder of natural quartz in an organic binder.

Недостатком данного способа является то, что в парах трения с различной твердостью элементов трения сервовитная пленка либо не формируется на элементе пары трения большей твердостью, либо имеет низкое качество из-за того, что в процессе приработки на элементе пары большей твердости не происходит разрушение оксидной пленки. The disadvantage of this method is that in the friction pairs with different hardness of the friction elements, the servovitic film either does not form on the friction pair element with greater hardness, or is of poor quality due to the fact that the oxide film does not break down on the element of higher hardness pairs .

Цель изобретения повышение качества сервовитной пленки в парах трения с различной твердостью. The purpose of the invention is to improve the quality of the servovitic film in friction pairs with different hardness.

Цель достигается тем, что осуществляют контакт элемента обрабатываемой пары трения большей твердости с технологическим элементом, обладающим соразмерной или повышенной твердостью, размещают между ними активированную смесь, содержащую следующие компоненты, мас. The goal is achieved by the fact that they carry out the contact of the element of the processed friction pair of greater hardness with the technological element having a commensurate or increased hardness, place between them an activated mixture containing the following components, wt.

Абразивоподобный
порошок природного серпентинита 0,5-40 Сера 0,1-5 ПАВ 1-40
Органическое связующее Остальное, при этом обрабатываемый элемент пары намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а технологическую деталь к положительному и прирабатывают до образования сервовитной пленки, после чего технологическую деталь заменяют элементом пары и прирабатывают в этой же смеси.Abrasive-like
natural serpentinite powder 0.5-40 Sulfur 0.1-5 surfactant 1-40
Organic binder The rest, while the processed element of the pair is magnetized and connected to the negative pole of the direct current source, and the technological part is positive and run in until a servo film is formed, after which the technological part is replaced by the pair element and worked in in the same mixture.

Заданные параметры являются необходимыми для процесса образования сервовитной пленки на обрабатываемых поверхностях. The specified parameters are necessary for the process of formation of a servo-like film on the machined surfaces.

Сервовитная пленка формируется на ювенильной поверхности (со сколотой оксидной пленкой), поэтому твердость технологической детали должна быть выше или, в крайнем случае, равной твердости обрабатываемой детали. Намагничивание обрабатываемой детали обеспечивает улучшение процесса образования сервовитной пленки за счет привлечения частиц абразивоподобного порошка природного серпентинита, обладающего магнитными свойствами, к обрабатываемой поверхности. Того же эффекта позволяет добиться подключение обрабатываемой детали к отрицательному, а технологической детали к положительному полюсу источника постоянного тока для привлечения к обрабатываемой поверхности ионов, образовавшихся в смеси в процессе активизации, а также процессе приработки. A servo film is formed on the juvenile surface (with a chipped oxide film), so the hardness of the technological part should be higher or, in extreme cases, equal to the hardness of the workpiece. The magnetization of the workpiece provides an improvement in the process of formation of a servo-like film by attracting particles of abrasive-like powder of natural serpentinite with magnetic properties to the surface to be treated. The same effect can be achieved by connecting the workpiece to the negative, and the technological part to the positive pole of the direct current source to attract ions formed in the mixture during activation and the running-in process to the work surface.

П р и м е р. Производилось формирование сервовитной пленки на червячной паре одноступенчатого червячного универсального 24-63 редуктора (черт. 5005.1.000.00.СБ). Червяк изготовлен из ст. 40х ГОСТ 4543-71, венец червячного колеса из бронзы Бр АЖ9-4л ГОСТ 493-79. PRI me R. A servo film was formed on a worm pair of a single-stage worm universal 24-63 gearbox (Fig. 5005.1.000.00. SB). The worm is made of art. 40x GOST 4543-71, crown of a worm wheel made of bronze Br АЖ9-4л GOST 493-79.

В специальном приспособлении червяк ввели в зацепление с инстpументом, имитирующим червячное колесо, изготовленным из стали 45х ГОСТ 4543-71, и представляющим собой ролики. Обкатку производили в среде смеси, содержащей следующие компоненты, мас. In a special device, the worm was engaged with a tool simulating a worm wheel made of steel 45x GOST 4543-71, and representing the rollers. Run-in was carried out in a mixture medium containing the following components, wt.

Абразивоподобный порошок 5 Сера 0,5 ПАВ 5 Добавки 0,5 Литол-24 Остальное
В качестве абразивоподобного порошка использовали природный серпентинит Печенговского месторождения, приготовленный следующим способом.Abrasive-like powder 5 Sulfur 0.5 Surfactant 5 Additives 0.5 Litol-24 Else
As an abrasive-like powder, we used natural serpentinite of the Pechengovskoye deposit, prepared by the following method.

Сначала диспергировали до 500 мкм и меньше, затем отсепарировали на металлической сетке под углом 7^о к горизонтальной плоскости и с частотой 50 Гц и амплитудой 2,5 мм колебаний под углом 30^о к горизонтальной плоскости и с ячейкой 200 мкм, обеспечившей осветление и крупность не более 40 мкм.Initially dispersed to 500 microns and smaller, then the separated on a metal grid at an angle ^of 7 to the horizontal plane and with a frequency of 50 Hz and an amplitude of 2.5 mm under the oscillation angle ^of 30 to the horizontal plane and with the cell 200 microns, and the coarseness of lightening ensured not more than 40 microns.

Затем повторно диспергировали до крупности не более 5 мкм, отсепарировали постоянным магнитом, что позволило повысить осветление и снизить крупность до 2 мкм. Then re-dispersed to a particle size of not more than 5 microns, separated by a permanent magnet, which allowed to increase the clarification and reduce the particle size to 2 microns.

Обезвоженный абразивоподобный порошок осветлен до шарово-голубоватого, очень светлого цвета, а его химический состав содержал следующее, MoO 39 SiO₂ 36 FeO, Fe₂O₂, Fe₃O₄ 10 Al₂O₃ 3 РЭМ 1,3 Оксиды Mn, Ni, Co, Cu, Ti, Zr, Cr 3,5 Остальное 3,3
В качестве ускорения процесса окисления ювенильной поверхности дополнительно введена сера.The dehydrated abrasive-like powder is clarified to a spherical bluish, very light color, and its chemical composition contained the following, MoO 39 SiO ₂ 36 FeO, Fe ₂ O ₂ , Fe ₃ O ₄ 10 Al ₂ O ₃ 3 SEM 1.3 Oxides Mn, Ni , Co, Cu, Ti, Zr, Cr 3.5 Else 3.3
As an acceleration of the oxidation of the juvenile surface, sulfur is additionally introduced.

Для обеспечения удержания во взвеси абразивоподобных частиц крупностью 0,1-2 мкм и для снижения прочности поверхностного слоя металла и абразива введен ПАВ (ОП-7). A surfactant (OP-7) was introduced to ensure the retention of abrasive-like particles with a particle size of 0.1-2 μm in suspension and to reduce the strength of the surface layer of the metal and abrasive.

Смесь приготавливали следующим образом. The mixture was prepared as follows.

В ПАВ засыпали абразивоподобный порошок, серу и иные добавки, тщательно перемешивали до взвеси. В разогретый до 95оС литол-24 залили взвесь и тщательно перемешивали. Намагничивание червяка осуществлялось с помощью кольцевых постоянных магнитов, закрепленных на червяке. An abrasive-like powder, sulfur and other additives were poured into the surfactant, mixed thoroughly until suspended. A suspension of lithol-24 heated to 95 ° C was poured and mixed thoroughly. The worm was magnetized using ring permanent magnets mounted on the worm.

Кроме того, к червяку подсоединили электрод от отрицательного полюса источника постоянного тока напряжением 24 В, силой тока 1 А, а к ролику электрод от положительного полюса этого же источника тока. In addition, an electrode was connected to the worm from the negative pole of a 24 V DC source with a current of 1 A, and an electrode from the positive pole of the same current source was connected to the worm.

Обкатку производили в режимах холостого хода, 25% 50% 75% и 100% нагрузках от номинальной. Run-in was performed in idle mode, 25% 50% 75% and 100% of the rated load.

Контроль образования сервовитной пленки на червяке определяли путем измерения толщины витков червяка на каждой "ступеньке", образованной соответствующей нагрузкой от номинальной. После образования сервовитной пленки толщиной 0,01-0,1 мм процесс прекратили. The control of the formation of a servo-like film on the worm was determined by measuring the thickness of the turns of the worm on each "step" formed by the corresponding load from the nominal. After the formation of a servovitic film with a thickness of 0.01-0.1 mm, the process was stopped.

Затем червяк установили в редуктор в паре со штатным червячным колесом. Then the worm was installed in the gearbox paired with a regular worm wheel.

Приработку провели на испытательном стенде в среде механоактивированной смеси в течение 15 мин на каждом указанном выше режиме нагружения, после чего механоактивированную смесь слили до истечения струей. Провели часовую обкатку "всухую" в течение часа на каждом указанном выше режиме нагружения. The running-in was carried out on a test bench in the environment of a mechanically activated mixture for 15 min at each of the above loading conditions, after which the mechanically activated mixture was drained before flowing. Spent an hour run-in "dry" for an hour at each of the above loading conditions.

Контроль качества редуктора определяли в соответствии с технологическими требованиями чертежа. The quality control of the gearbox was determined in accordance with the technological requirements of the drawing.

В результате замеров отмечено повышение КПД на 3% и снижение температуры на 7% относительно требования чертежа на смазке Литол-24. As a result of measurements, an increase in efficiency by 3% and a decrease in temperature by 7% relative to the requirements of the drawing on Litol-24 grease were noted.

Claims (1)

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СЕРВОВИТНОЙ ПЛЕНКИ НА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЯХ, заключающийся в том, что между трущимися поверхностями элементов пары трения размещают предварительно активированную смесь абразивоподобного порошка в органическом связующем, после чего поверхности трения элементов прирабатывают, отличающийся тем, что используют активированную смесь, содержащую следующие ингредиенты, мас. A METHOD FOR FORMING A SERVOFILM FILM ON FRACTURING SURFACES, namely, that a pre-activated mixture of abrasive-like powder is placed between the friction surfaces of the elements of the friction pair in an organic binder, after which the friction surfaces of the elements are worked in, characterized in that they use an activated mixture containing the following ingredients. Природный серпентинит 0,5 40,0
Сера 0,1 5,0
ПАВ 1 40
Органическое связующее Остальное
причем перед размещением активированной смеси между поверхностями трения элементов элемент пары трения с большей твердостью вводят в контакт с технологическим элементом с равной или большей твердостью, упомянутую активированную смесь сначала размещают между ними, при этом обрабатываемый элемент намагничивают и подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока, а технологический элемент к положительному полюсу, затем упомянутые поверхности трения прирабатывают, после чего технологический элемент заменяют элементом пары трения.Natural serpentinite 0.5 40.0
Sulfur 0.1 5.0
Surfactant 1 40
Organic binder Else
moreover, before placing the activated mixture between the friction surfaces of the elements, the element of the friction pair with greater hardness is brought into contact with the technological element with equal or greater hardness, said activated mixture is first placed between them, while the processed element is magnetized and connected to the negative pole of the current source, and the technological element to the positive pole, then the aforementioned friction surfaces are run-in, after which the technological element is replaced by the element of the friction pair.