відновлення підшипників
DVS64RU була більше 1 місяця тому
Діагностика автомобілів і безрозбірного ремонт авто і механізмів, Знижки на обробку ДВС 10%. Постійним клієнтам знижка 15% на другий і наступні автомобілі.
Енгельс, Україна
Протизносні склади, на основі мінералів природного походження, володіє унікальними властивостями. У процесі тертя поверхонь трибосопряжений з привнесеними протизношувальними складами формується металокерамічний поверхневий шар. Це призводить до заліковування втомних мікротріщин, мікропошкодження поверхонь після механічної обробки, усунення наслідки руйнівного прояви водневого розтріскування і електрохімічної корозії і не допускають цього в майбутньому. В результаті піднімається і вирівнюється компресія ДВС, збільшується потужність, зменшується витрата ПММ, збільшується термін служби агрегатів і багато іншого.
У даній статті ми розглянемо, як протизносні склади, на основі мінералів природного походження, працюють в підшипниках. Для того, що б показати дію протизносних складів і побачити результат - проведемо експеримент в лабораторії трибології.
Для експерименту було взято типовий підшипник №8202, який легко розбирається. Він витримує великі навантаження, зроблений з високолегованої, інструментальної сталі ШХ-15. В автотранспорті ця високоякісна сталь використовується для виробництва навантажених вузлів, такі як ШРУСи, ролики штовхачів, плунжери насосів високого тиску та опорні підшипники валів КПП.
Рис.1 Серійний підшипник № 8202 за ДСТУ, виробництва 20 ГПЗ. Застосовується в паливній системі дизельних ДВС тракторної техніки, в черв'ячних редукторах, шпиндельних вузлах і ін.
За допомогою гравёрной фрези робимо пошкодження на доріжці кочення нашого експериментального підшипника (див. Рис.3), тобто усвідомлено пошкоджує частина площині. Висвердлюємо, дряпаємо в значній мірі, для більшої наочності вади моделюються «із запасом», в кілька разів небезпечніше тих, які можуть здатися на площині при справжньою експлуатації.
Потім закладаємо змащення (0,5 мл). Носієм протизносних складів, на основі мінералів природного походження, в даному експерименті виступає мастило НТ, створена для вузлів з великим (до 80%) зносом. Починаємо «крутити» підшипник зі змазкою на особливій установці під великим навантаженням (8000 Н і 1000 оборотів в хвилину) не зупиняючи, що близько до режиму штатної експлуатації.
У період даної роботи відбувається формування металокерамічного захисного шару на площині тертя у вигляді метало-матричного нанокомпозиту, причому в період підробітки здійснюються процеси ізоморфізму, в результаті яких відбувається глибока дифузія заміщених структур в матриці основного металу у вигляді асоціатів ортогонально поверхні тертя.
Процес формування металокерамічного захисного шару відбувається швидко, через 15 хв. роботи, поки ще видно обриси пошкодження, припиняємо роботу установки. Подивимося, що ж сталося з поверхнею доріжки кочення. Роботу підшипника під навантаженням гарантує спеціальна установка, яка дозволяє оцінити рівень ремонтних, відновлювальних і захисних властивостей протизносних складів, на основі мінералів природного походження.
Мал. 3. Частина доріжки підшипника.
Початкова фабрична площину шорстка, з глибокими відбитками від шліфувального приладу. По центру - точковий недолік (кратер, каверна), обсягом понад 0,5 мм в діаметрі і глибиною до 0,7 мм, який ми спеціально зробили гравёрной фрезою для експерименту.
Мал. 4. Той же ділянку доріжки підшипника після 15 хв. роботи під навантаженням.
Площина дзеркальна, гладка. Відбитки від фабричної шліфування відсутні. Видно обрис кратера, добре помітно, скільки за цей час наросло металокерамічного шару.
Навіть неозброєним поглядом помітно, зроблене нами, пошкодження значно поменшало, затягнулося з країв. Фото з мікроскопа (рис. 3 і 4) дозволяють оглянути складові частини - невеликі відбитки від фабричної шліфування за цей час зникли, у краю кратера виникли напливи. Схематично дію протизносних складів показано на малюнках 3 і 4. Добре видно, що збільшення металокерамічного шару відбувається на краях кратера, з часом наповнюючи пошкодження від країв до центру.
Ми підійшли до основної частини нашого експерименту. Нарощування металокерамічного захисного шару відбувається в парах трибосопряжений різних вузлів і агрегатів в режимі штатної експлуатації. Він як би підноситься над поверхнями тертя, що дає можливість згладити їх мікрорельєф. Дозволяє повернути вихідну геометрію зношених поверхонь тертя, компенсуючи собою знос. При цьому відбувається оптимізація зазорів, що називається «за фактом складання» і по фактичному зносу. Оптимізація призводить до зниження вібрацій, локальних перегрівів, що є одним з факторів економії енергоресурсів. Товщини шарів різні і залежать від ступеня руйнування сполучених поверхонь тертя.
Проаналізуємо, як з'являється пошкодження на справжніх елементах ДВС. Щоб отримати знос досить подряпини, або відколу від твердих частинок (пилу, бруду, дрібних тирси, стружки). На їх місці з'являється зона ненормальною поверхневої активності. Атоми металу тут мають некомпенсовані взаємозв'язку, і, при підвищенні перевантаження, їх з легкістю «розгойдати» і відірвати від матриці. Метал починає йти в стружку. Пошкодження збільшується і відбувається знос елементів. Що б усвідомити значення даного процесу, досить зрозуміти - в 4 літрах відслужило масла знаходиться близько 2 грам металу. А капітальний ремонт роблять при зносі не більше ніж 60 грамів металу для ДВС об'ємом 1800 см3.
На перший погляд може здатися, що 60 грам металу для 100-кілограмового ДВС - просто крапля в морі. Але біда в тому, що знос відбувається в основних парах тертя (кільце - циліндр, шийки вала - вкладиш і так далі), які відповідають за роботу і параметри ДВС. Результати такого зносу для ДВС прогнозовані і дуже неприємне: в таких випадках зменшується потужність, зменшується компресія, це веде до збільшення рас¬хода ПММ, підвищення вмісту шкідливих сполук у вихлопних газах. Треба відзначити, що, падіння компресії на 20-25%, до прикладу з 14 до 10 одиниць, говорить про 100% знос ДВС по тех. даними заводів-виготовлювачів. Поганим сигналом про порушення роботи ДВС служить розкид компресії по цілін¬драм більше 2 одиниць для дизельних агрегатів і 1 одиниці для бензинових агрегатів, витрати масла більший, ніж 0,4-0,6% від витрати пального (т. Е. 0,8 літра на 1000 км при витраті пального 10 літрів на 100 км).
Даний експеримент - наочна ілюстрація до того, як діють в процесі відновлення протизносні склади, на основі мінералів природного походження.
Процес відновлення видно вже через перші 15 хвилин, металокерамічний захисний шар формується на поверхні доріжки підшипника і йде заращіваніе дефекту (рис. 4 і 6).
Через 1 годину від подряпини не залишилося сліду (рис. 7), дефект усунуто.
При застосуванні протизносних складів, на основі мінералів природного походження, значну частку ефекту зниження тертя і зносу дають специфічні механічні характеристики цих матеріалів і будова їх електронних оболонок.
Результати застосування протизносних складів в якості тонкошарових покриттів на деталях пар тертя основних існуючих в техніці груп машин і механізмів, показали, що з застосуванням даного методу механічні системи виходять на якісно новий рівень, різко, в деяких випадках в 20 - 30 разів, знижуючи величину механічних втрат і інтенсивність зношування вузлів.
Деякі типові механізми і машини після застосування виглядають наступним чином:
- механічний ККД автомобільного двигуна в цілому збільшується з 0,74-0,83 до 0,98-0,99; міжремонтні періоди збільшуються в 4-5 разів; споживання мастил знижується мінімум в 2-3 рази; двигун отримує можливість працювати без підведення мастила, маючи лише тонку плівку масла на поверхні деталей, що труться;
- повітряні компресори отримують механічний ккд 0,98-0,99;
- турбокомпресори великої потужності (10 МВт) зменшують свої механічні втрати з 10% до 1-2% і обсяг необхідних регламентних робіт у них скорочується в 2,5 рази;
- зубчасті передачі знижують інтенсивність зношування в 40-60 разів;
- трудомісткість виготовлення окремих деталей знижується в 5 разів при поліпшенні їх триботехнічних характеристик;
- верстатний парк знижує енергоспоживання в середньому на 15%, з'являється можливість відновлення зношених вузлів без виведення верстатів з експлуатації.