»
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
чем с мягкой, что и обуславливает форми-
рование рельефа
(рис. 6).
Рельеф состоит йз твердых, износостой-
ких выступов и впадин, которые имеют глу-
бину до Лг = 15 мкм при ширине
В =
25 мм.
Если
принять
минимально
допустимую
толщину смазочного слоя на вершине рель-
ефа 5 мкм, то относительная толщина сма-
зочного слоя будет
а
= 0,3.
Анализ
формулы
(1)
показывает,
что
при минимальных скоростях, в момент на-
чала движения, на вершине неровности об-
разуется
смазочный
слой толщиной 5 мкм
даже при контактном давлении в сотни ме-
гапаскалей. С увеличением скорости нагру-
зочные возможности подшипника увеличи-
ваются
и,
соответственно,
увеличивается
минимальная толщина смазочного слоя на
вершине неровности.
При работе подшипника зазор между по-
верхностями скольжения заполняется смаз-
кой.
Впадины
на
поверхности
шейки
вала
содержат микрообъемы с маслом. При дви-
жении
поверхностей
на
боковых
стенках
впадин
образуются
гидродинамические
клинья, грузоподъемность которых зависит
в основном от вязкости смазочной жидкос-
ти, скорости скольжения и угла подъема ги-
дродинамического клина.
Расчеты
но
формуле
показывают,
что
толщина смазочного слоя над вершиной ре-
льефа может быть от 10 до 20 мкм и зависит,
главным
образом,
от
параметров
рельефа
(см. рис. 5, в).
Специальный рельеф обеспе-
чивает режим трения со смазкой даже при
небольших
скоростях
вращения
вала.
В
данном случае масло захватывается
впади-
нами рельефа и перемещается в нагружен-
ную зону
подшипника,
что
исключает
ре-
жимы трения без смазки, снижает потери на
трение, температуру поверхности и износ.
Технология
электролитно-плазменного
формирования
специального
рельефа
со-
стоит
в
нагреве
до
температуры
закалки
участков
поверхности
шейки
вала.
Нагрев
осуществляют электрическими разрядами в
плазменном слое, который образуется меж-
ду поверхностью изделия и жидким элект-
родом (электролитом). В качестве электро-
лита используют водный раствор на основе
соли
щелочного
металла.
Охлаждение
на-
гретой поверхности осуществляется тем же
электролитом.
Устройство для
нагрева
(см. рис. 4,
6
и
рис. 4, г)
имеет корпус из диэлектрического
материала
и металлический
анод
с
харак-
терными размерами Д,
(рис. 7).
В аноде вы-
Мягкие участки
поверхности
Твердые участки
поверхности
Анод
--------
+
Рис. 6.
Макрошлиф
сечения вала
после
электролитно-
плазменной
обработки
Рис. 7.
Схема
электролитно-плазменного
нагре-
вателя
для
формирования
твердых
участков
на
поверхности вала
полнены отверстия, через которые протека-
ет
электролит
к
катоду
(нагреваемой
по-
верхности). Энергия в основном расходует-
ся
на
нагрев
катода
поверхности
изделия.
Рассеивание энергии мало, что обусловлено
малой толщиной плазменного слоя но срав-
нению с активной площадью нагрева и огра-
ниченным периметром выходного сопла на-
гревателя
(периметр
5 = 300 мм).
Измене-
ние геометрических соотношений
нагрева-
теля и электрических режимов обеспечива-
ет управление скоростью нагрева и охлаж-
дения
поверхности
изделия
в
диапазоне
20-500 °С/с при удельной мощности нагре-
ва поверхности 103—104 Вт/см2.
Электролитно-плазменная
обработка
обеспечивает
толщину
упрочненного
слоя
от 1
до 10 мм на поверхности изделия из ста-
ли с 0,5% С. При изменении времени нагре-
ва в процессе электролитно-плазменной об-
работки
изменяется
глубина упрочненного
слоя, например, при 40 с обработки слой по-
верхности упрочняется на глубину до 10 мм,
при 7 с —
до 1 мм. Максимальная твердость
упрочненного слоя (900 МПа) не зависит от
его толщины и плавно снижается от макси-
малыши твердости до твердости основы
и,
как правило, не зависит от времени нагрева.
Цилиндрическую поверхность упрочня-
ли на специальном стенде. Изделие закреп-
1(83) 2012 СВАРЩИК
предыдущая страница 24 Сварщик 2012 01 читать онлайн следующая страница 26 Сварщик 2012 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст