Способ пропитки полых пористых изделий

Союз СоветскихСоц 1 алмстнческихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕ ТЕЛЬ СТВУ(28) П риоритет -3 Ьеударстюлый комитет СССР да делам кэаеретений н открытий.8 (088.8) Опубликовано 30 10 81 Бюллетень40 Дата опубликования описания 30,10.81 Н. Н, Дорожкин, В. К. Ярошевнч, М. А. Белоцерковский и А. М. Белоцерковский(72) Авторы изобретения Институт проблем надежности и долговечности машин АН Белорусской ССР(54), СПОСОБ ПРОПИТКИ ПОЛЫХ ПОРИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к технологии мащьностроения, а именно к способам пропиткижидкими смазками пористых втулок или пористых покрытий, нанесенных на внутреннююповерхность втулок,По основному авт. св. У 676305 известенспособ пропитки полых пористых изделий, вклю.чающий помещение в полость изделий цалфы,упруго поджатой под давлением 1 - 100 МПа,введение в полость изделия пропитывающей1 Ожидкости и вращение изделия со скоростью0,110 м/с 1,Недостатком способа является отсутствиеконтроля за процессом пропитки, Это приводит к тому, что время одного цикла пропитки15может быть либо меньше требуемого, что ухудшает качество пропитанных изделий, либо боль.ше, что уменьшает производительность процесса, повышает расход электроэнергии.Цель изобретения - оптимизация процессафф Ипропитки путем экспрессного контроля эа иеи.Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе пропитки полых пористыхизделий осуществляют контроль величины кру 2тящего момента иэделия, причем о завершении процесса пропитки его судят по величине минимального значения крутящего момента.На фиг, 1 представлен график изменения крутящего момента изделия и электрического тока в питающей цепи электродвигателя во времени; на фиг. 2 - схема устройства оптимизации процесса пропитки.Способ основан на обнаруженном экспериментально и подтвержденном теоретически явлении, заключающемся в том, что в каждом цикле пропитки характер изменения крутящего момента от сил сопротивления на изделии остается постоянным. Это .объясняется закономерностями изменения коэффициента трения между упруго поджимаемой цапфой и пропитываемым изделием, В начальный период при малой ско. рости скольжения и очень тонком слое пропи,тьшающей жидкости в зоне контакта имеет место граничное трение, коэффициент трения почти не изменяется до некоторого значения, этот период изображается на графике зависимости крутящего момента от сил сопротивления участком М 0 - а (фиг, 1). При дальнейшем76305 4 3 8 возрастании скорости вращения крутящий момент быстро уменьшается, так как поверхности скольжения отдаляются друг от друга, но не настолько, чтобы исключить возможность прикосновения отдельных микровыступов рельефаповерхностей цапфы и пронитываемого изделия, следовательно, граничное трение не полностью исключено (участок а - Ь на фиг. 1). Крутящий момент Мр достигает минимума ( т в . на фиг, 1) в тот момент, когда пропитывающая жидкость полностью заполнит поры и покроет все шероховатости на поверхностях сколькения. Дальнейшее течение кривой Мкр= Х(т) опреде. ляется динамической вязкостью, скоростью вра. , щения иэделия и средней. удельной нагрузкойна цапфу. Таким образом, на кривой Мц= ЦЦ, характеризующей процесс пропитки, обязательно имеется минимальное значение (т в), кото. рое соответствует моменту окончания полной пропитки пористого изделия и возникновению жидкостного клина, т.е. достижению минимального значения коэффициента трения между цапфой и пропитываемым изделием.При дальнейшем вращении изделия из.за тепловыделения повышается температура смазочно-пропитывающей жидкости, уменьшается вязкость, возрастает коэффициент трения и перегрев пропитываемого изделия. Таким образом, для достижения максимальной производительности и минимального энергопотребления, а также высокого качества пропитки, процесс пропитки необходимо прекращать по достиже.нии минимального значения М 1 р .Крутящий момент изделия прямо пропорционален мощности, потребляемой электродвигателем или любым другим устройством, с помощью которого осуществляется вращение изделия. Мощность, потребляемая электродвига.телем, прямо пропорциональна электрическому току, таким образом, контроль за пропиткой можно осуществлять, например, путем контро ля величины электрического тока, и пропитку прекращать по достижении минимального значения электрического тока.Нагрузочная характеристика электродвигате.лей Я = 1(т) имеет две экстремальные точки (фиг. 1); и - пик пускового момента (время разгона), гп - минимум крутящего момента, вследствие чего, осуществляя контроль за пропиткой с помощью, например, линейных интегральных схем, необходимо вводить в схему оптимизаторов реле времени, отсекающее" пик пускового момента. Это не повлияет на степень заполнения пор смазкой, так как время разгонаэлектродвигателей составляет 2 - 10 с, а период собственно пропитки на порядок боль ше.Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг. 2), содержит цапфу 1, поджатую уп. 5 1 О 5 20 25 30 4 О 45 50 55 ругим элементом 2 к пропитываемому изделию 3, соединенному приводом 4 вращения с электро. двигателем 5, подключенным к источнику 6 электрического тока, трансформатора 7 тока, установленного на питающей шине электродвигателя 5 и подключенного к выпрямителю 8, с которого электрический ток подается на дифференцирующее звено 9, которое подключено к компаратору 10, к нему подключен регулируемый источник 11 опорного напряжения. Компаратор 10 соединен со схемой 12 совпадения, к которой подключено реле 13 времени, Схе. ма 12 совпадения соединена с исполнительным реле 14, подключенным в цепь питания элект родвигателя.Устройство работает следующим образом.Цапфу 1 с помощью упругого элемента 2, с определенным усилием поджимают к пропитываемому изделию 3, заполненному жидкой смазкой, подключают электродвигатель 5 к источнику б электрического тока и с помощью привода 4 осуществляют вращение изделия 3, Электрический ток от трансформатора тока 7 через выпрямитель 8 проходит к дифференцирующему звену 9, которое выдает производную тока по времени на вход компаратора 10, .сравнивающего входное напряжение и заданное опорное напряжение от регулируемого источника 11 опорного напряжения. На выходе компаратора 10 получаем сигнал или нуль в зависимости от полярности дифференциального входного сигнала по отношению к заданному опорному уровню. Сигналы с выхода компаратора 10 и реле 13 времени (установка которого должна быть несколько больше времени разгона электродвигателя 5) подаются на схему 12 совпадения, с выхода которой выходной сигнал, соответствующий достижению окрест-. ности экстремума= 0 выдается на исполнительное реле 14, которое отключает электродвигатель 5 от источника 6 питания, Процесспропитки закончен.Способ осуществляется следующим образом.Во втулку. диаметром 60 мм и длиной 60 мм из высокооловянистой бронзы Бр 010 с пористостью 30% заливают жидкую смазку (масло индустриальное 45). Через упругий элемент (ре. зиновую прокладку из вакуумной резины) цапфу поджимают к втулке с удельным давлением 1,6 МПа. Динамическая вязкость масла - 0,04 Мас, Скорость вращения втулки составляет 0,477 м(с, что обеспечивает возникнове. ние гидродинамического клина между втулкойи цапфой, Схема оптимизации изготовлена с использованием серийных элементов линейных интегральных схем - операционных и цифровыхусилителей, В качестве дифференцирующегозвена и компаратора использовались операционные усилители К 140 УТ 1 и К 140 УТ 2, Схема сов; г.Ужгород, ул,Проектная,4 г 5 876305 6 падения собрана на элементе цифрового усилю, пористых иэделий, что.дмт возможность его теля К 176 ЛЕ 5. Настройка схемы производилась автоматизации. с помощью электроннолучевого осциллографа типа С 1-68. Установка реле времени составляла 5 с; Через 67 с с момента включения схь 5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я мы электродвигатель был автоматически отключен. Гидростатическнм взвешиванием и металло. Способ пропитки полых пористых изделий графическим. анализом установлено, что все от- по авт. св. Р 676387, о т л и ч а ю щ и йкрытые поры втулки заполнены маслом. Иссле- с я тем, что, с целью оптимизации процесса дование наполнения втулок таких же размеров 10 пропитки, осуществляют контроль величины путем пропитки эа 45 - 60 с показали, что втул- крутящегомомента изделия, причем заверше. ки пропитываются неполностью. Пропитка для ние процесса пропитки определяют по величине тельностью более 67 с не повышает количества минимального значения крутящего момента, масла в порах и требует неоправданных энерго, Источники информации, затрат. принятые во внимание при экспертизеТаким образом, предлагаемый способ позво. Авторское свидетельство СССР я". 676387, лает оптимизировать процесс пропитки полых кл. В 22 Р 326, 1977.П