Деталей машин в режиме штатной эксплуатации

В машиностроении и эксплуатации машин всегда существовали и существуют проблемы связанные с износом и коррозией деталей. Эти проблемы кроются не столько в недостатках конструкции машин или в технологии обработки металлов, сколько в самих свойствах черных металлов и их сплавов. Стали и чугуны представляют собой твердый раствор химически нестабильных элементов со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Идеальными материалами для изготовления машин были бы материалы:

Ø цирконий - стойкий к коррозии;

Ø титан - имеющий хорошие конструкционные показатели;

Ø вольфрам - выдерживающий высокие температуры при эксплуатации;

Ø кобальт - стойкий к износу.

Но, тогда, сколько бы такие машины стоили?

Приходится использовать относительно дешевые черные металлы и др. В настоящее время машиностроители ищут выход из этого положения. Заманчива в этом направлении керамика. Но есть проблемы, такие как хрупкость и невозможность ее сочетания с металлами из-за высокой разницы термического расширения.

Специалистами ЗАО «НАНОТРАНС» разработана НТ технология, которая позволяет получить металлокерамический защитный слой на поверхностях трения деталей узлов механизмов и машин, изготовленных из металлов. И что самое главное, данный защитный слой на поверхностях трения обладает свойствами керамики и не снимается с поверхности металлов ни при каких условиях эксплуатации.

Металлокерамический защитный слой образуется в режиме штатной эксплуатации машин и механизмов при соблюдении. Детали машин можно не менять.

НТ технология включает в себя:

- Определение технического состояния объекта обработки в целом, состояния поверхностей трения деталей, характеристики материалов деталей. Оценка условий эксплуатации, причин снижения эксплуатационных параметров, выхода из строя и.т.д.

- Четкое определение желаемых целей восстановительного ремонта.

- Изготовление противоизносного состава НТ под конкретную задачу.

- Внесение противоизносного состава НТ в смазочный материал (штатный или изготовленный по новой технологии, разработанной нашей фирмой).

- Получение защитного слоя на поверхностях трения деталей.

- Оценка результатов. Главными критериями оценки должны быть показатели экономии ресурсов, энергоносителей и загрязнения окружающей среды.

Защитный слой обладает уникальным свойством увеличиваться в объеме. Он как бы возвышается над поверхностями трения, что дает возможность сгладить их микрорельеф. Позволяет вернуть исходную геометрию изношенных поверхностей трения, компенсируя собой износ. При этом происходит оптимизация зазоров, что называется «по факту сборки» и по фактическому износу. Оптимизация приводит к снижению вибраций, локальных перегревов, что является одним из факторов экономии энергоресурсов. Толщины слоев различны и зависят от степени разрушения сопряженных поверхностей трения и энергии выделяемой на них при трении. Регулирование толщины слоев происходит автоматически. Это свойство заложено в сам противоизносный состав НТ при его изготовлении.

Противоизносные составы НТ, которые производит наша фирма, в процессе их приработки на поверхностях трения изменяют структуру поверхностного и подповерхностного слоя поверхностей трения. Это приводит к залечиванию усталостных микротрещин, микроповреждений поверхностей после механической обработки и, что важно – устраняют последствия разрушающего проявления водородного растрескивания и электрохимической коррозии и не допускают этого в будущем. В наших составах есть компоненты, которые используют выделяющийся на поверхностях трения водород для своего дальнейшего морфологического изменения.

Противоизносные составы НТ – это экологически чистая ультрадисперсная смесь минералов, добавок и катализаторов, которая фильтрами не задерживается. Защитный слой образуется вследствие протекания реакции замещения ионов магния в кристаллах минералов, составляющих противоизносный состав НТ, на ионы железа поверхностного слоя поверхностей трения деталей машин. Защитный слой является силикатом железа. В результате защитный слой не имеет резкой границы с металлом (рис.1), на котором он образовался и имеет одинаковый коэффициент линейного термического расширения. Защитный слой-силикат железа не является химическим антагонистом к черному металлу в отличие от подавляющего числа разного рода антикоррозийных покрытий, создаваемых практически всеми присадками.

Кроме того, защитный слой обладает следующими свойствами:

- микротвердость до 60-65 HRC

- ударная прочность не менее 50 кг. мм. кв.

Рис.1 Созданый защитный слой на цилиндровой втулке ДВС.

- аномально низким коэффициентом трения слой по слою на деталях – 0,003 – 0,007

- температура разрушения – около 1600 град.С.

Доставку противоизносного состава НТ до поверхностей трения деталей обеспечивает штатное масло в самом механизме. Количество состава в сухом остатке составляет до 50 мг. на 1 литр масла. Через 20 минут приработки, состава в масле не обнаружить. Так проявляются его слабомагнитные свойства.

Что дает использование НТ технологии в машиностроении и эксплуатации любых машин:

- Снижение энергопотребления всего оборудования.

- Увеличение точности оборудования при изготовлении деталей машин.

- Возможность поддерживать оборудование в нужных параметрах в течение любого времени.

- Подача противоизносного состава НТ в зону резания обеспечивает и больший срок использования режущего инструмента и, одновременно лучшую, без разрывов, поверхность деталей.

- Возможность использовать менее дорогие сорта черных металлов, так как детали начинают разрушаться с поверхности, а ее мы можем реконструировать, защитить и далее поддерживать в нужном состоянии в течение любого срока.

- Возможность, во многих местах, заменить детали, изготовленные из цветных металлов на детали, изготовленные из черных металлов.

- Возможность оптимизировать зазоры в новой технике – по факту сборки и ликвидировать недостатки трущихся поверхностей, которые неизбежны при механической обработке деталей.

- В ходе гарантийного обслуживания изготовленной техники есть возможность ликвидации износа и оптимизации зазоров в любое время.

- Обеспечить специальными видами и сортами смазочных материалов, которые изначально содержали в себе наши компенсационные составы.

В ходе работ, мы будем предлагать и другие направления использования нашей технологии, но для краткости мы их не описываем.

Мы прекрасно понимаем, какая большая предстоит работа и понимаем, что ее можно сделать только вместе. Мы также понимаем то, что предприятие, которое примет наше предложение, по окончанию этих работ получит одностороннее экономическое преимущество перед своими конкурентами.

Мы готовы продемонстрировать возможности нашей технологии для того, чтобы помочь определиться нашему будущему партнеру.

ПРИМЕРЫ:

Шпиндель прокатной клети № 35 клетьевого стана «1700» ПХЛ смазывался смазкой, содержащей противоизносный состав НТ, и отработал три месяца. После снятия и осмотра, было принято решения о его дальнейшей эксплуатации, в связи с отсутствием износа.

Шпиндель смазывался штатной смазкой, без применения НТ технологии, после 3х месяцев эксплуатации был осмотрен и заменен на новый., в связи с большим износом.

Технический директор ЗАО «НАНОТРАНС»

Гужев О.П.