Способ восстановления прецизионных пар трения

 

Использование: ремонт машин, в частности восстановление прецизионных партопливно-гидравл^ических агрегатов. Сущность изобретения: детали пары трения смазывают металлосодержащей рабочей средой при избыточном давлении и при их движении производят регистрацию параметра мощности трения. При придании перемещающейся детали дополнительного движения в плоскости, перпендикул5фной первому движению, производят измерение мощности, необходимой для проведения детали в дополнительное движение. Процесс прекращают при достижении мощности минимального значения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 Р 6/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817825!27 (22) 23.04,90 (46) 15.11.92, Áþë. N. 42 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) А.Ю. Кривашин (56) Повышение износостойкости на основе избирательного переноса / Под ред, Д.Н.

Гаркунова. M. Машиностроение, 1977, с.

29 — 60, (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ПАР ТРЕНИЯ (57) Использование: ремонт машин, в частности восстановление прецизионных пар

Изобретение относится к ремонту машин, в частности к восстановлению прецизионных пар топливно-гидравлической аппаратуры, например, плунжерных пар топливного насоса высокого давления.

Целью предлагаемого способа является повышение качества восстановления изношенных поверхностей прецизионных пар, что достигается за счет придания одной из деталей пары одновременно с основным дополнительного движения, например, возвратно-поступательного и возвратно-вращательного и определения момента окончания процесса восстановления по минимуму мощности трения, затрачиваемой на приведение детали пары в дополнительное движение.

Указанная цель достигается предлагаемым способом, который как и прототип включает смазывание деталей пары метал5LL, 1775265 А1 топливно-гидравлических агрегатов, Сущность изобретения: детали пары трения смазывают металлосодержащей рабочей средой при избыточном давлении и при их движении производят регистрацию параметра мощности трения. При придании перемещающейся детали дополнительного движения в плоскости, перпендикулярной первому движению. производят измерение мощности, необходимой для проведения детали в дополнительное движение. Процесс прекращают при достижении мощности минимального значения. 1 ил. лосодержащей рабочей средой и приведение их в движение. В отличие от прототипа перемещающейся детали придают дополнительное движение в плоскости, перпен- 3 дикулярной первому движению, производят (.Л измерение мощности, необходимой для приведения детали в дополнительное дви- О жение, а процесс восстановления прекра- (Я щают при минимальном значении мощности.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит емкость 1 для рабочей среды, подкачивающий насос 2 для подачи металлосодержащей рабочей среды и впускному отверстию вгулки 3, плунжер 4, соединенный через рейку 5 в направляющей 6 топливного насоса с кривошипам 7, закрепленном на валу электродвигателя 8, 1775265

10

25

40

50 который питается от стабилизатора напря-, жения 10 через ЛАТР 9, компенсационную схему 11 измерения изменения тока, включенную между электродвигателем 8 и автотрансформатором 9, мультиметр 12, работающий в режиме вольтметра, нагнета-. тельный клапан 13, стоящий в гидравлической цепи плунжерной пары и форсунка 14.

Предлагаемый способ основан на явлении избирательного переноса (ИП). Привод перемещающейся детали в дополнительное движение обеспечивает благоприятные условия для инициирования и протекания начальной фазы ИП (образование металлической плен ки): знакоперемен ное изменение напряжений сдвига в точке контакта, достижение условий граничной смазки и высокая активация поверхностей трения. При отсутствии дополнительно о движения процесс становится неустойчивым.

В предлагаемом способе активация поверхностей производится алюминиевым порошком, выполняющего роль абразива.

Приведение перемещающейся детали пары в дополнительное движение позволяет частицам алюминия активировать большую площадь поверхности, чем если бы деталь пары была приведена лишь в движение в одной плоскости. За счет дополнительного движения плунжера происходит перераспределение потока рабочей жидко-сти с порошком алюминия через зазоры. плунжерной пары, образованные местными износами поверхностей, что обеспечивает точность воспроизведения формы изношенных поверхностей.

Кроме того, на дополнительное движение плунжера практически не влияют переменные нагрузки воздействующие на первое движение плунжера (возвратно-поступательное). Мощность, расходуемая на привод плунжера в дополнительное движение, не имеет резких изменений по величине и зависит в основном от состояния восстанавливаемых поверхностей и вязкости жидкости в зазоре пары.

Мощность, затрачиваемая на приведе-. ние детали пары в дополнительное движение при восстановлении ее рабочих поверхностей с местными износами-в металлосодержащей рабочей среде, изменяется по параболической зависимости и имеет минимум. Это объясняется тем„что при трении поверхности прецизионной пары и перекачивании ею рабочей жидкости образующаяся теплота повышает температуру как поверхностей трения с активированными участками, так и рабочей жидкости. В результате этого происходит уменьшение вязкости и снижение мощности на привод плунжера в дополнительное движение, При достижении температуры химического восстановления начинается осаждение покрытия из металлосодержащей рабочей среды на активированные участки поверхностей пары, Ввиду того, что общая площадь изношенных участков плунжера и втулки не превышает 10 Р от общей площади рабочих поверхностей, то изменение мошчости за счет уменьшения зазора в местах осаждения мало, Однако, так как температура поверхностей возрастает, и образующиеся покрытия с ювенильными поверхностями за счет роста их толщины контактируют между собой, исключая контакт с "третьим телом" абразивом, Это ведет к схватыванию поверхностей и заклиниванию прецизионной пары, Процесс следует прекращать при достижении минимального значения мощности, затрачиваемой на приводдетали восстанавливаемой пары в дополнительное движение, так как после минимума мощности следует резкий подъем и заклинивание плунжера во втулке.

В известном решении явление заклинивания при осаждении покрытия отсутствует ввиду относительно большого зазора в паре по сравнению с зазором в прецизионной плунжерной паре (1-2 мкм) при малых концентрациях металлосодержащей присадки (до 3 мас. $), а рост покрытия продолжается до определенных пределов, после чего компенсируется износом.

Для экспериментов отбирали плунжерные пары равной степени изношенности (17%); Эту величину определяли по отношению разницы цикловой объемной подачи плунжерной пары на номинальной и пусковой частотах вращения кулачкового вала наСоса к цикловой объемной подаче на номинальной частоте вращения, и это отношение умножали на 1007ь.

Восстанавливали прецизионные пары топливного насоса высокого давления 4ТН9х10. Для привода насоса, измерения цикловой объемной подачи секций, частоты вращения вала насоса испольэовали стенд

NC-104 "Моторпал".

В качестве рабочей среды была выбрана металлосодержащая среда при следующем соотношении компонентов, мас. :

Хлорид меди 3

Глюкоза 3

Порошок алюминия 0,3

Глицерин Остальное

В качестве форсунки был установлен максиметр с давлением срабатывания 5

1775265

МПа, Использовали электродвигатель марки УЛ 062 УХЛ4, лабораторный автотрансформатор типа PH0-250-2А, стабилизатор

Б2-2, мультиметр HP-11.

Способ осуществляли на следующих ре- 5 жимах. Частоту вращения кулачкового вала насоса установили равной 160 об/мин, частоту возвратно-вращательного движения плунжера 1600 o6/мин. Амплитуда перемещения точки поверхности плунжера диамет- 10 ром 9 мм была постоянной и равнялась 0,5 мм. Отсчет циклов при возвратно-поступательном движении плунжера осуществляли частотомером Ч3-63.

Предлагаемый способ восстановления 15 реализован следующим образом, Топливный насос высокого давления устанавливают на стенд для испытания и регулировки топливных насосов высокого давления, к секциям насоса через трубопро- 20 воды форсунки 14, подключают к подкачивающему насосу 2 емкость 1 с металлосодержащай средой. При этом подкачивающий насос связан трубопроводом с головкой насоса высокого давления, в кото- 25 рой установлены плунжерные пары 3, 4. На насос высокого давления устанавливают электродвигатель 3, который приводит в возвратно-вращательное движение плунжеры 4 через кривошип 7 и рейку 5. Вклю- 30 чают электродвигатель стенда и электродвигатель 8 привода плунжеров, после чего измеряют напряжение мультимет ром 12 с выхода компенсационной схемы 11 для определения момента окончания про- 35 цесса по минимальному значению мощности трения, затрачиваемой электродвигателем на привод плунжером в возвратно-вращательное движение. Минимальное значение мощности трения опре- 40 деляют по минимуму напряжения, Снимаемого с выхода компенсационной схемы. как только минимум определен, оба двигателя выключают, а топливный насос промывают средой, содержащей поверхностно-активное вещество и ингибитор коррозии.

Оценку восстановления плунжерных пар проводили путем сравнения изменения цикловой подачи в Д до и после восстановления. Это изменение определяли по стношению разницы цикловой обьемной подачи плунжерной пары на номинальной и пусковой частотах вращения кулачкового вала насоса и цикловой объемной подачей на номинальной частоте вращения и это отношение умножали на 100 . Данную оценку проводили при неизменном активном коде плунжера с нагнетательными клапанами, форсунками, которые не использовали при восстановлении.

При замере круглости на приборе "Талеронд" для 8-ми изношенных плунжерных пар с утечкой топлива 23 в среднем отклонение от круглости составило 0,6 мкм. После восстановления по предлагаемому способу отклонение от круглости в среднем получено равным 0,42 мкм. Для данных плунжерных пар утечки топлива до восстановления составили 23, после восстановления 17 .

Формула изобретения

Способ восстановления прецизионных пар трения, при котором детали пары сма- . зывают металлосодержащей рабочей средой при избыточном давлении и сообщают, одной иэ них относительно другой движение водной плоскости, отл ич à ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества восстановления, перемещающейся детали придают дополнительное движение в плоскости, перпендикулярной первому движению, производят измерение мощности, необходимой для приведения детали в дополнительное движение, а процесс прекращают при минимальном значении мощности.

1775265

Составитель А.Кривашин

Техред M.Moðãeíòàë Корректор А.Долинич

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4012 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5