Повышение работоспособности узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.04, кандидат технических наук в форме науч. докл. Манерцев, Виктор Александрович

• Манерцев, Виктор Александрович
• кандидат технических наук в форме науч. докл.
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук в форме науч. докл. Манерцев, Виктор Александрович

- - Стр.

1. Сющш характеристика раЬоты.

1.1. Актуальность работы.

1.2. Цеть работы.

1.3. Ш защиту выносится.;.

1.4. Шучная новизна.

1.5. Практическая ценность.g

1.6. Апробация работы.р

1.7. Публикации.

2. Содержание работы.

2.1. Аналитический обзор.

2.2. Исследование и разработка порошковых антифрикционных материалов с комплексом заданных свойств.

2.3. Исследование взаимосвязи окончательной обработки с состоянием поверхностного рабочего слоя материала и влияния их на эксплуатационные характеристики деталей узлов трения электрических машин.

2.4. Разработка ресурсосберегающей, природосохраняющей и импортзамещающей технологии промышленного производства порошковых деталей высокой размерной и геометрической точности для узлов трения электрических машин.

2.5. Проведение и анализ результатов стендовых и эксплуатационных испытаний порошковых деталей узлов трения электрических машин.

6. Внедрение разработанных материалов и процессов про' iтленного производства порошковых дегалей для узлов ия электрических машин.

• "оды. ак работ, отражающих основное содержание диссер-i лции.

5. Литература.:.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение работоспособности узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин»

Известно, что развитие новой техники требует создания'материалов с заданным комплексом физико-механических характеристик и современных процессов промышленного производства деталей из таких материалов. Так, например, возрастание скоростей, быстродействия и энергонапряженности современных электротехнических конструкций с одновременным ужесточением требований к ним по надежности и долговечности, массо-габаритным и звуковым характеристикам выдвигают необходимость совершенствования узлов трения, в частности, многочисленных радиальных и осевых подшипниковых опор, вращающихся возвратно-поступательных, шаговых и т.п. валов, а также сопрягаемых с подшипниками деталей, материалов и различных смазок.

В настоящее время наряду с подшипниками качения и подшипниками скольжения из традиционных компактных металлургических материалов в качестве радиальных и осевых опор различных валов находят применение пористые подшипники скольжения из композиционных порошковых материалов, в частности, на основе меди и железа.

Вопросами создания композиционных антифрикционных материалов, изучения изнашивания их в различных режимах трения занимались и занимаются многие отечественные и зарубежные ученые. К- фундаментальным трудам в этой области следует отнести работы Боудена Ф. и Тейбора Д., Джонса В., Федорченко И.М., КрагельскоТо И.В., Семенова А.П., Буше Н.А., Матвеевского P.M., Радомысельского И.Д., Дем-кина Н.Б. и многих других. ••' <

Порошковые пористые подшипники и подпятники скольжения -перспективные антифрикционные детали. В настоящее время они находят применение во многих узлах трения электротехнических конструкций, обладают рядом преимуществ по сравнению с анкпогичными деталями из металлургических сплавов и подшипниками качения. Они способны работать в условиях ограниченной смазки или без дополнительной смазки извне, тогда как применение подшипников скольжения из литых сплавов и проката требует обильной смазки, что ограничивает область применения последних и усложняет обслуживание при эксплуатации. Подшипники качения сложнее в изготовлении, выше по массо-габаритным характеристикам и цене, имеют повышенные уровни шума, что исключает возможность их применения в звуко- и видеозаписы-вающей и воспроизводящей аппаратуре высоких классов, электробытовых машинах и приборах, а также не обеспечивают высокой надежности работы узлов трения электротехнических конструкций, в частности средне- и высокоскоростных электрических машин, имеющих весьма широкое применение. Поэтому повышение работоспособности узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин является актуальной и важной задачей.

Проведенные исследования являлись составной частью работ, проводимых научно-исследовательскими институтами электромеханики и электроугольных изделий, научно-производственным предприятием "Технология" и закрытым акционерным обществом "Электроконтакт" в соответствии с отраслевыми комплексными научно-техническими программами электротехники и приборостроения Е12. 84056-4675, Е21. 6658, Е21. 9149, Е.52 81025853 по заказам ракетно-космической корпорации "Энергия" и других предприятий в 1973 - 2000 гг. шдап>Едшш>1: .

Повышение работоспособности узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин путем обоснованного выбора вида подшипниковых опор и смазок, оптимизации и разработки новых порошковых материалов. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Изучением взаимосвязи работоспособности узлов трения средне-и высокоскоростных электрических машин: а) с химическим составом и структурой спеченных порошковых подшипников скольжения; б) с состоянием поверхностно го рабочего слоя спеченных порошковых подшипников скольжения, обусловленным технологической наследственностью; в) с типом и состоянием смазок (твердые, пластичные, жидкие).

2. Разработкой и внедрением новых износостойких композиционных материалов с комплексом заданных свойств для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин.

3. Разработкой и внедрением новой ресурсосберегающей, природо-сохраняющей и импортзамещающей технологии промышленного производства спеченных порошковых подшипников скольжения высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности в состоянии полной готовности под сборку узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин.

4. Разработкой и внедрением новых смазок для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин, а также новых способов изготовления и применения таких смазок.

5. Разработкой и внедрением в узлы трения средне- и высокоскоростных электрических машин новых конструкций порошковых радиальных и осевых подшипников скольжения, а также унифицированного ряда прецизионных порошковых радиальных подшипников скольжения сферической формы с диаметром внутреннего отверстия 2 . 15 мм.

6. Проведением и анализом результатов стендовых к эксплуатационных испытаний узлов трения с новыми порошковыми радиальными и упорными подшипниками скольжения, а также с новыяи смазками в составе реальных средне- и высокоскоростных электршеских машин различных типов.

7. Определением и анализом технико-экономической эффективности от внедрения в узлы трения средне- и высокоскоростных электрических машин новых порошковых радигльных и осевых подшипников скольжения высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности, а также новых смазог.

Методологической основой для решеьия поставленных задач являлось:

- выполнение комплексных исследований с проведением не только лабораторных и стендовых испытаний образцов спеченных порошковых антифрикционных материалов и смазок, го также стендовых и эксплуатационных испытаний узлов трения в составе реальных средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов;

- установление влияния процессов окончательной доводочной обработки на состояние поверхностного рабочего слоя материала и определение влияния этих процессов на эксплуатационные характеристики деталей узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов;

- исследование зависимости физико-механических и триботехниче-ских характеристик спеченных пористых антифрикционных материалов от их химического состава и состояния исходных порошков;

- создание специализированного технологического и контрольно-сортировочного оборудования, а также прецизионных приборов для измерения разменной и геометрической точности внутренних диаметров отверстий спеченных порошковых подшипников скольжения;

- разработка и внедрение новой безотходной технологии промышленного производства спеченных порошковых подшипников скольжения высокой размерной я геометрической точности и повышенной надежности в состоянии полной готовности под сборку узлов трения средне- и высокоскоростных электрических макшн различных типов;

- математическое планирование экспериментов и их обработка, обеспечивающие достоверность и надежность полученных результатов. l^JMJAimm^yijocHicHi

Новый класс спеченных порошковых антифрикционных материалов и процессы промышленного производства из них подшипников скольжения различных форм и размеров высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности в состояли* < полной готовности под сборку, а также новых антифрикционных смазок и смесей для узлов трения современных и перспективных средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов, чему предшествовало:

- выполнение комплексных исследований с проведением не только лабораторных,и стендовых испытаний образцов спеченных порошковых материалов и смазок, но также стендовых и эксплуатационных испытаний узлов трения в составе реальных средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов;

- исследование взаимосвязи процессов окончательной доводочной обработки с состоянием поверхностного рабочего слоя материала и определение влияния этих процессов на эксплуатационные характеристики деталей узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов;

- исследование процессов физико-технической обработки неметаллических твердых порошковых включений и твердых смазок;

- разработка способов получения спеченных антифрикционных материалов и деталей, а также антифрикционной смазки и композиции для пропитки порошковых антифрикционных материалов;

- разработка новой ресурсосберегающей, природосохраняющей и импортзамещающей технологии промышленного' производства порошковых деталей высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности в состоянии полной готовности под сборку для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов;

- изучение особенностей и разработка: вариантов технологии промышленного производства порошковых деталей из различных композиционных материалов на основе меди и 'железа;

- внедрение разработанных порошковых антифрикционных материалов и технологических процессов промышленного производства деталей высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности, а также новых антифрикционных смазок для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных типов.

1.4. НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

- в результате комплексных исследований с проведением выполнены комплексные исследования с проведением не только лабораторных и стендовых испытаний образцов спеченных порошковых антифрикционных материалов и смазок, но также стендовых и эксплуатационных испытаний; оптимизированы применяемые и впервые разработаны новые порошковые материалы для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин;

- впервые установлено влияние процессов окончательной доводочной обработки на состояние поверхностного рабочего слоя материала и определено влияние этих процессов на эксплуатационные характеристики деталей узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин;

- получены зависимости физико-механическил; и триботехнических характеристик спеченных порошковых пористых антифрикционных материалов от их химического состава и состояния исходных порошков;

- разработаны новые конструкции порошковых радиальных подшипников сферической формы и осевого подшипника (подпятника) кольцевой формы с фигурными выемками на торцевой поверхности дкя электрических машин с вертикально вращающимся валом, новые спеченные порошковые антифрикционные материалы и способы их получения, антифрикционная смазка и смесь для пропитки порошковых антифрикционных материалов;

- впервые создано автоматическое многопозиционное роторное прессовое оборудование с горизонтальной осью вращения ротора, автоматическое прецизионное контрольно- сортировочное оборудование с разрешающей способностью по 6-й квалитет размерной точности включительно и уникальные электронные приборы для измерения размерной и геометрической точности внутренних диаметров отверстий спеченных порошковых поддипников скольжения;

- впервые разработана ресурсосберегающая, нриродосохранятошая и импортзамещающая технолц-ия промышленного производства спеченных порошковых подшипников скольжения высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности в состоянии полной готовности под сборку для уз/оь трения современных средне- и высокоскоростных электрических манин различных типов.

Разработанные порошковые антифрикционные >>тгериалы с традиционным содержанием олова 10% мае. средне-, мал о- ч безграфитовые марок БГр4А, БрОГЮ-2А, БрОГЮ-1А, БрОЮА; мал^цовямисгае высоколегированные марок ПА-Бр05ГН4ЮА, ПА-Бр05Г21г4юл, ПА-БрОЛ и безоловянистые марки ЖГр2Д60КФА с заданным комплексом свойств выше уровня наиболее распространенного серийного материала Бгр4 (пористость, масловпитываемость, размерная и геометр веская точность, шероховатость поверхностей, надежность, изногостойк1С7Ь и срок службы, а для материала ПА-БрОЛ: плотность, твердость, неощм способность) применяются на ряде предприятий для изготовления ю-рошковых пористых и беспористых радлальных и упорны! подшит» i-ков скольжения.

РОСС

ЧШП: v о

Разработаны и введены в действие 8 технических условий на порошковые антифрикционные вкладыши, детали и подшипники, предназначенные для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных тип ов общего и специального назначения.

Создано специальное размольное (для получения высокодйсперс-ных металлических и неметаллических порошков), высокопроизводи-тельнле роторно-гшужковос смесильное, автоматическое многокомпо-эициоиное роторное прессовое, конвейерное печное, автоматическое контрольно-сортировочное, и маслопропиточное технологическое оборудование, а также специализированные электронные приборы для точны:? измерений размерной и геометрической точности внутренних диаметров отверстий спеченных порошковых подшипников скольжения различных геометрических форм и размеров в пределах унифицированного рядл диаметров внутренних отверстий 2 . 16 мм.

Па многочисленных предприятиях были испытаны сотни стандартных и нестандартных типоразмеров порошковых радиальных и упорных подшипников скольжения различных геометрических форм (цилиндрические гладкие с отверстием или выемкой на торце, цилиндрические с буртом, сферические, кольцевые гладкие или с выемками на торце и т.п.). Достигнуты высокие показатели по техническим характеристикам узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин (например по надежности, сроку службы, массо-габаритным, звуковым и другим характеристикам) благодаря применению порошковых подшипников скольжения взамен подшипников качения и механически обработанных подшипников скольжения из литых, катаных и порошковых заготовок.

Разработанные порошковые подшипники скольжения высокой размерной и геометрическо й точности и повышенной надежности внедрены в узлы трения многик десятков типоразмеров средне- и высокоскоростных электрических мдшии общего и специального назначения.

Применение разработанной технологии промышленного производства позволило повысить КИМ подшипников до 1,0 за счет полного устранения механической обработки резанием с удалением слоя материала и одновременным обеспечением высокой размерной и геометрической точности и повышенной надежности.

Получено 3 авторских свидетельства и 7 патентов.

1.6. АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертационной работы докладывались на Всесоюзных научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях "Проблемы порошковой металлургии при производстве деталей в машиностроении" г.Ташкент, 1979 г.; "Пути совершенствования технологии эпектроуголыюго производства" г. Электроугли Московской обл. 1985 г.; "Перспективы применения изделий порошковой металлургии на предприятиях электротехнической промышленности с целью снижения остродефицитных материалов" г. Москва, ВДНХ, 1985 Г.; "Пути совершенствования технологии электроугольных и металлоке-рамических изделий" г. Москва ВДНХ, 1988 г.; "Дезинтеграторная технология" г. Киев, 1991 г.; "Порошковая металлургия" г. Минск, 1991 г.; на Республиканских и региональных научно-технических конференциях "Возможности снижения шума и повышения срока службы электродвигателей малой мощности для бытовых приборов" г. Вилыпос, 1973 г.; "Теория и технология прессования порошков" г. Севастополь, 1973 г.; "Перспективные методы производства деталей из металлических порошков и области их применения в машиностроении" г. Иваново, 1982 г.; "Проблемы производства и применения порошковых материалов и порошковых покрытий в машиностроении" г. Иваново, 1988 г.; "Повышение долговечности и качества подшипниковых узлов" г. Пермь, 1990 г. и неоднократно заслушивались на кафедре "Механика" ИГХТУ.

1.7. ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты исследования по теме диссертации опубликованы в 45 работах, включая 3 авторских свидетельства и 7 патентов. Кроме того материалы диссертации изложены в 20 отчетах о научно-исследовательских работах.

2.1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

Задачи трибологии, в которых к компонентам трибосистемы относят материалы, конструкции узлов трения, режимы трения и связи между ними, сформулированы достаточно давно [1, 2]. Однако износостойкие подшипниковые материалы по-прежнему являются узким местом при создании новой техники.

В последние годы большое внимание уделяется разработке композиционных антифрикционных материалов, наиболее полно отвечающих требованиям, предъявляемым к подшипниковым материалам. Из композиционных в самостоятельную группу выделяются подшипниковые материалы, получаемые прогрессивными методами порошковой металлургии [3,4].

Методы порошковой металлургии позволяют получать MaTqmanbi и изделия почти любой структуры и любого химического состава, дают возможность изготовлять материалы и изделия, которые не всегда возможно получить другими методами [5, 6].

Наибольшее распространение получили два вида антифрикционных порошковых материалов - железографитовые и бронзографитовые [7]. В материалах на основе меди графит выполняет роль твердой смазки, в материалах на основе железа графит, кроме этого, участвует в структурообразовании. Для повышения износостойкости таких материалов в них вводят различные легирующие добавки [8].

Структура порошковых материалов антифрикционного назначения представляет собой сочетание твердых и мягких компонентов, причем самым мягким являются поры, которые могут быть заполнены смазкой. Наличие пор в порядковых материалах сказывается на коэффициент трения и величину износа. Оптимальной пористостью, при которой достигаются удовлетворительные антифрикционные и механические свойства подшипников, считают 15 - 30% [9].

Большинство исследователей отмечают [3, 10], что минимальному коэффициенту трения и износу отвечают материалы с содержанием графита 2 - 3 % мае. Показано [11], что минимальный износ наблюдается у порошковых материалов на основе железографита легированного 4 - 5 % мае, меди.

Спеченные материалы на основе меди с пористостью 20 - 30 % успешно конкурируют с традиционными литыми антифрикционными материалами, однако механические свойства спеченных бронз более низкие, чем литых или кованых [12]. Введение в порошковую бронзу свинца, цинка, никеля, фосфора, железа наряду с повышением прочности, твердости и усталостной прочности ухудшает антифрикционные свойства [13].

Одна из основных тенденций в создании порошковых антифрикционных материалов - гетерогенизация структуры, достигаемая введением в материал различных наполнителей, регулирующих его антифрикционные свойства. В качестве наполнителей используют, чаще всего, порошки твердых смазок, оксидов, боридов и др. [3]. Равномерное распределение таких наполнителей по объему матрицы материала и прочное удержание их в композиции является достаточно сложной задачей.

Другая тенденция в решении ряда задач триботехники основана на использовании многокомпонентного легирования [14]. Однако получение композиционного спеченного материала из большого количества порошков легирующих добавок с разной насыпной массой также является также проблематичным.

Появились работы [15, 16], в которых пытаются объединить введение в матрицу неметаллических наполнителей различной природы для улучшения триботехнических свойств с легированием, путем восстановления легирующего металла на частицах наполнителей. В этом интересном направлении решены вопросы создания небольшого количества материалов электротехнического и специального назначения.

Анализ результатов исследований, проведенных в научно-технической литературе, показывает возможность создания спеченных материалов с высокой износостойкостью и позволил сформулировать основные задачи работы:

1.1. Разработать, исследовать и оптимизировать составы порошковых антифрикционных материалов на медной основе с целью повышения износостойкости и снижения содержания дефицитных легирующих добавок.

1.2. Исследовать влияние на триботехнические характеристики многокомпонентного легирования материалов на медной основе.

1.3. Разработать и исследовать антифрикционные свойства порошковых композиционных материалов с металлизированными неметаллическими наполнителями различной природы.

К началу работы в стране для узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин широко применялись подшипники качения различных серий, подшипники скольжения из традиционных компактных металлургических материалов, порошковые подшипники скольжения с механической доработкой и импортные порошковые подшипники скольжения.

При этом принятые отечественные и зарубежные процессы промышленного производства обеспечивали выпуск порошковых деталей для узлов трения в основном в виде заготовок различных форм и размеров, которые имели существенные отклонения формы и расположения поверхностей, низкую размерную и геометрическую точность, высокую шероховатость поверхностей и в таком виде не могли быть применены для сборки в узлы трения средне- и высокоскоростных электрических машин.

Для получения необходимых форм и размеров заго товки подвергали механической обработке резанием с удалением слоя материала, как правило, на предприятиях-потребителях, находящихся на расстоянии сотен и тысяч километров от предприятий-изготовителей порошковых заготовок. При этом каждое предприятие проводило механическую обработку порошковых заготовок по собственным технологическим процессам, а в ряде случаев и собственными методами (например, дорнова-нием, прошиванием с одновременным выглаживанием и т.п.) с большими затратами энергии, многообразного стандартного и специального режущего инструмента, основных, вспомогательных материалов, труда с загрязнением природы мелкой и пылевидной стружкой, смазочно-охлаждающими и промывочными жидкостями. При этом коэффициент использования материала (КИМ) составлял от 0,2 (при цилиндрической форме заготовки без отверстия) до 0,7 (при сферической форме заготовки с отверстием).

Но самое главное заключалось в том, что порошковые детали для узлов трения, изготовленные по таким двум последовательным процессам (первый - изготовления порошковой заготовки с минимальными припусками методом порошковой металлургии, второй - окончательная доработка этой порошковой заготовки методом механической обработки) не обеспечивали предъявляемые к ним технические требования (например, по надежности, уровню шума, сроку службы и т.п.), а в ряде случаев даже приводили к отказу в работе электрических машин по причине заклинивания вала в опорных деталях узлов трения или задевания якоря За полюса в результате одностороннего износа порошкового подшипника скольжения.

Вместе с тем, практически не было возможности выбора наиболее подходящего порошкового антифрикционного материала. Например, предприятия электротехники и приборостроения выпускали только одну марку антифрикционного материала, на основе меди, содержащую 9 . 11% мае. олова и 3,5 . 4,5% мае. графита, что значительно ограничивало области применения порошковых деталей в узлах зрения различных электрических машин общего и специального назначения.

2.2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПОРОШКОВЫХ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С КОМПЛЕКСОМ ЗАДАННЫХ

СВОЙСТВ

При разработке порошковых антифрикционных материалов ставили задачу создания материалов для деталей узлов трения электрических машин с комплексом оптимальных свойств (механическая прочность, объемная пористость, масловпитываемость, низкие коэффициент трения, шероховатость и уровень звука, высокие размерная и геометрическая точность, надежность и долговечность работы, экономичность и экологичность). Комплекс указанных свойств обеспечивается введением в основу материала различных легирующих элементов и процессами обработки материала. Широко распространенный на предприятиях электротехники и приборостроения порошковый антифрикционный материал маркиБГр4ТУ 16-88 ИЛГТ 713.141003ТУ на основе меди содержит 10% мае. олова и 4% мае. графита.

На рис.1 показано влияние содержания графита (а) и олова (б) на физико-механические свойства порошковых антифрикционных материалов на основе меди.

Из рис. 1 видно, что с повышением содержания графита механические свойства порошкового материала снижаются, а масловпитываемость повышается. При этом масловпитываемость является наиболее существенным и объективным показателем, т.к. обеспечивает возможность самосмазывания антифрикционных деталей в процессе работы и оказывает первоочередное влияние на надежность и ресурс работы узбб г/я* f/t

0 t>f f,r г/ jo if %t> % мае

CL. w

J8Q-J60

W Horn-280260240 0 4

-eo

-fff

JO

T.

Рис.1.'ТПшяние содержания графита (а) и олова (б) на физико-механйческие свойства порошковых антифрикционных материалов на основе меди. а - 10% мае. Sn; б - 4% мае. С. лов трения. Вместе с тем масловпитываемость является емким, универсальным и доступным показателем, характеризующим пористость и плотность порошкового материала, а также надежность и срок службы антифрикционных деталей из таких материалов.

Поэтому дальнейшие исследования проводились по следующим направлениям:

1. Значительное (в 1,5 . 5 раз) повышение масловпитываемости наиболее широко распространенного порошкового материала БГр4.

2. Частичное уменьшение (50.75% от принятого содержания) и полное устранение принятого традиционного (4% мае.) содержания графита.

3. Частичное уменьшение (50.80% от принятого содержания) и полное устранение принятого традиционного (10% мае.) содержания олова.

4. Сложное легирование медной основы.

5. Введение в медную основу химически металлизированных и термически плакированных твердых смазок.

6. Введение в медную основу неметаллических твердых наполнителей.

На рис. 2 - 3, в качестве примера, показаны графики зависимости износостойкости малооловянистых порошковых материалов от нагрузки и пути трения в сравнении с широко распространенной литой бронзой Бр05Ц5С5, порошковым бронзографитом Бр010Г4 и разработанным малографитовым материалом Бр010Г1 на рис. штрих-диаграммы рентгенострукгурного анализа, а табл. 1 . 4 - антифрикционные и физико-механические свойства таких материалов.

Из рис. 2 . 3 видно, что лучшие характеристики показывают мало-оловянистые материалы Бр02Г1Кф0, 5 (ПН85Ю15) 4 и Бр05Г2Кф0, 2Мн5 с содержанием олова от 2 до 5% мае., легированные никель-алюминиевым металлидом в виде механической смеси ПН85Ю15 и в виде металлидного сплава Мн.

Из приведенных рисунков видно, что лучшие характеристики показывают безоловянистые порошковые материалы, содержащие самофлюсующийся сплав на основе железа Г1Р-Х4Г2Р4С2ФЮД в количестве 10 . 20 %, латунь ПЛ-80, феррофосфор и фтористый кальций.

Проведенные исследования показали, что порошковые пористые антифрикционные материалы повышенной масловпитываемости (не менее 2,5% мае.) имеют более высокие (почти на порядок) показатели по сроку службы, а материалы с пониженным содержанием графита и без него имеют более высокие физико-механические и эксплуатационные характеристики.

Разработанные малооловянистые легированные порошковые материалы по физико-механическим и триботехническим характеристикам удельной нагрузки. х - БрОЮГ4; • - Бр05Г2Мн5; V - БР05Ц5С5 (лот); ® - Бр02ПКф0,5Мн4; Т - БрОЮП; о - Бр04ГЗКф0.5Мн6; А - Бр05Г2Кф0,2Мн5; А -Бр04ГЗКф 1 [ПН85Ю15]6; ж - Бр02Г1Кф0,5[ЛН85Ю15]4.

5" KM

Рис. 3 График зависимости гоносостойкости материалов от пути трения. ^ - Бр010Г4; • - Бр05Г2Мн5; V - Бр05Ц5С5 (лит); е - Бр02Г1Кф0,5Мн4; Т - БрОЮП; о - Бр04ГЗКф0,5Мн6; Д Бр05Г2Кф0,2Мн5; А - Бр04ГЗКф1[ПН85Ю15]б; ж - Бр02Г1Кф0,5[ПН85Ю15]4.

Рис. 4. Зависимость интенсивности изнашивания бронзографитов от удельной нагрузки: 1 - бронза с 4% мае. неметаллизированного графита, 2 - бронза с 4% мае. омедненного графита, трение без смазки, скорость скольжения -1 м/с.

Рис. 5. Зависимость интенсивности изнашивания от удельной нагрузки для бронзографитов содержащих: 1 - 10% мае. омедненного порошка низкотемпературного стекла, 2 - 10% мае. омедненного порошка оксида алюминия, 3 - по 5% мае. омедненных порошков стекла и оксида алюминия. Трение без смазки, скорость скольжения - 1 м/с. значительно превышают традиционные металлургические (оловянистые Бр010Ф1, Бр05Ц5С5 и высокосвинцовистые Бр04Ц4С17 бронзы как с баббитовым покрытием, так и без него), принятые (Бр010Г4) и даже новые малографитовые (Бр010Г1) порошковые пористые антифрикционные материалы.

Дальнейшее улучшение триботехнических свойств порошковых бронзографитов оказалось возможным с помощью химической металлизации порошков твердых смазок.

Введение твердой смазки в виде омедненного порошка графита позволило резко снизить интенсивность изнашивания бронзографита, по сравнению с материалом аналогичного состава из механической смеси порошков меди, олова и графита, рис. 4.

Повышение износостойкости здесь можно объяснит!, более прочным закреплением металлизированных частиц графита в бронзовой матрице, препятствующим их выкрашиванию и удалению из зоны трения.

Повысип, нагрузочную способность при сохранении низкой интенсивности изнашивания удалось введением в бронзографитовую матрицу равных количеств омедненных порошков низкотемпературного стекла и оксида алюминия, рис. 5.

Неадекватное влияние на интенсивность изнашивания твердых включений можно объяснить следующим. При трении без смазки частицы низкотемпературного стекла подплавляются и "текут" в поверхностном слое, усиливая износ бронзографита. Такое же количество тугоплавких оксидов алюминия повышает нагрузочную способность в три раза. Введение равных количеств твердых включений различных по природе привело к взаимоусиливающему (синергетическому) эффекту: интенсивность изнашивания материала снизилась в 7 - 10 раз, коэффициент трения в 1,5 раза, нагрузочная способность возросла более, чем в 2 раза.

Таким образом, химическая металлизация порошков твердых смазок и твердых включений, как наполнителей порошковых материалов, позволяет в значительной степени регулировать свойства антифрикционных композиционных материалов.

2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ С СОСТОЯНИЕМ ПОВЕРХНОСТНОГО РАБОЧЕГО СЛОЯ МАТЕРИАЛА И ВЛИЯНИЯ ИХ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТАЛЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Ряд выпускаемых в настоящее время электрических машин, например электродвигателей малой мощности, фонотехнических устройств, электроприборов микроклимата и личной гигиены, электробытовых машин, приборов и др. с узлами трения иногда уступают лучшим зарубежным образцам по качеству и надежности. Это затрудняет конкурентоспособность многих электрических машин на внешнем рынке.

Одной из причин такого состояния является низкое качество опор скольжения, обусловленное на наш взгляд тем, что как традиционные (литые, катаные) так и перспективные (порошковые пористые) детали узлов трения изготовляют по многозвенной технологии с применением процессов окончательной механической обработки порошковых заготовок, имеющих, как правило, существенные отклонения, формы и расположения поверхностей, такие как: бочкообразность, некруглостъ, не-цилиНдричность, неперпендикулярность, несферичность, несимметричность.

С целью проверки этого предположения нами изучено состояние изготовления, сборки и применения деталей узлов трения, изготовленных из порошковых заготовок на очень большом ряде предприятий различных отраслей промышленности. В результате, с одной стороны собрано, обобщено и проанализировано более 200 замечаний и предложений многочисленных предприятий по состоянию и требуемому коренному повышению качества деталей узлов трения, изготовляемых процессами механической обработки, в частности, из порошковых пористых заготовок. С другой стороны по данным авторов (Раковский B.C., Радомысельский И.Д. и др.) широко распространено мнение о безграничной допустимости процессов механической обработки порошковых материалов различного, в том числе и антифрикционного назначения.

Поэтому возникла крайняя необходимость исследования влияния различных процессов, методов и видов окончательной обработки на состояние поверхностного рабочего слоя и эксплуатационные характеристики порошковых деталей узлов трения с целью выбора наиболее эффективного процесса, метода и вида окончательной обработки, обеспечивающего повышение качества и надежности порошковых деталей узлов трения, а следовательно, и самих электрических машин с такими деталями.

В качестве образцов для исследования были использованы реальные детали сферической формы размерами 07x016x11 мм общим количеством 50 штук, изготовленные из одной партии порошковых заготовок цилиндрической формы с двумя полусферическими торцами размерами 06, 7x017x12 мм, выпускаемых в массовых количествах ЗАО "Электроконтакт". Указанные заготовки были разделены на 10 групп (по 5 штук в каждой группе). Группы заготовок 1 й 7, калиброванные консольным стержнем и несмыкающимися пуансонами по принятому технологическому процессу исследовали в состоянии поставки предприятиям-потребителям, группы заготовок 6 и 10 исследовали после калибрования челночным стрежнем и смыкающимися пуансонами по предполагаемому новому технологическому процессу, остальные шесть групп заготовок 2,3,4,5,8 и 9 исследовали после дорнования, растачивания, прошивания, развертывания соответственно до размера отверстия 07+o.ois мм> точения фасонным резцом и шлифования фасонным кругом соответственно до размера сферы 016 о,24 мм и протачивания подрезным резцом до размера 1I-о.п мм.

На основании предварительных поисковых работ для исследования были выбраны два процесса окончательной обработки порошковых пористых деталей узлов трения для электрических конструкций.

1. Процесс механической обработки резанием с удалением слоя материала.

2. Процесс обработки поверхностным пластическим деформированием без удаления слоя материала.

При этом исследовали влияние шести наиболее характерных видов окончательной обработки основных рабочих поверхностей (отверстий) и четырех видов обработки вспомогательных рабочих поверхностей (сфер и торцев) порошковых пористых деталей сферической формы узлов трения для электрических машин:

1. Калибрование консольным стержнем по принятому технологическому процессу.

2. Дорнование.

3. Растачивание.

4. Прошивание.

5. Развертывание.

6. Калибрование челночным стержнем по предлагаемому новому технологическому процессу.

7. Калибрование несмыкающимися пуансонами по принятому технологическому процессу.

8. Точение фасонным и подрезным резцами.

9. Шлифование фасонным кругом.

10. Калибрование смыкающимися пуансонами по предлагаемому новому технологическому процессу.

На рис. 6 показано состояние поверхностного рабочего слоя в зависимости от метода и вида окончательной обработки отверстий порошковых пористых деталей узлов трения для электрических конструкций.

Из рис. 6 видно, что различные процессы окончательной обработки отверстий так же как сфер, цилиндров и торцев неизбежно приводит к различным (даже полярным) состояниям поверхностного рабочего слоя порошковых пористых деталей узлов трения.

При этом дорнование и прошивание отверстий (рис. 6, б, г) хотя и обеспечивают минимальную шероховатость поверхности, не могут быть рекомендованы в качестве процессов обработки отверстий, так

Рис. 6. Состояние поверхностного слоя порошковых подшипников скольжения в зависимости от метода и вида окончательной обработки отверстия. а) Калибрование консольным стержнем по принятой технологии. б) Дорнование. в) Растачивание, г) Прошивание, д) Развертывание. е) Калибрование челночным стержнем по новой предлагаемой технологии. как не сохраняют пористую структуру поверхностного слоя порошкового материала в результате "закрытия", "закупоривания", "заволакивания" пор деформируемым материалом. Также не могут быть рекомендованы растачивание и развертывание отверстий порошковых пористых антифрикционных деталей (рис. 6, в, д), которые обуславливают высокую шероховатость поверхности при незначительном сохранении открытых пор поверхностного слоя деталей узлов трения.

Калибрование порошковых пористых деталей скольжения челночным сгержнем и смыкающимися пуансонами по предлагаемому новому технологическому процессу (рис. 6, е) выгодно отличает по микрогеометрии и пористой структуре поверхностного слоя, размерной и геометрической точности, надежности и ресурсу работы антифрикционных деталей от всех известных технологий, табл. 1.

Зависимость работоспособности среднескоростного электродвигателя ЛД1.0 - 2/45 от состояния поверхностного слоя отверстий спеченных порошковых подшипников скольжения, обусловленного технологической наследственностью.

Таблица 1.

Метод и вид окончательной обработки отверстий Состояние поверхностного слоя отверстий Средняя наработка подшипников марки Бгр4 в составе электродвигателя АД 10-2/45 до отказа по причине подшипников, ч пористая структура шероховатость поверхности отверстия, мкм

Калибрование консольным стержнем по принятой технологии Поры открыты частично 2,0 *

Дорнование Поры закрыты полностью 0,3 150

Растачивание Поры открыта частично 3,0 780

Прошивание Поры закрыты полностью 0,5 130

Развертывание Поры открыты частично 2,0 1020

Калибрование челночным стержнем по предполагаемой технологии Поры открыта полностью 0,63 . 1,0 7495

Примечание к табл. - Порошковые пористые антифрикционные детали в состоянии поставки после калибрования консольным стержнем применить в электродвигателе АД-10-2/45 невозможно по причине низкой размерной и геометрической точности.

Указанные в табл. сравнительно высокие эксплуатационные характеристики деталей, калиброванных челночным стержнем по предлагаемому новому технологическому процессу, достигнуты в результате:

1. Полного устранения какой-либо дополнительной механической обработки антифрикционных деталей резанием.

2. Полного сохранения первоначальной открытой пористой структуры материала деталей с незначительным изменением формы устьев пор.

3. Высокой (6 . 7-го квалитета) размерной и (4 . 5-й степени) геометрической точности отверстий деталей.

4. Низкой (Ra 0,63 . 1,0) шероховатости и сравнительно высокой (77,2 . 87,6) Hp. микротвердости холоднодеформированного поверхностного слоя как отверстий, так и сфер, цилиндров и торцев порошковых антифрикционных деталей узлов трения.

5. Наличия большого количества площадок контакта с валом электрической конструкции в отличие от дискретных точек касания, характерных для всех других методов и видов окончательной обработки отверстий и обусловленных высокой шероховатостью и волнистостью поверхностей отверстий, сфер и торцев порошковых пористых антифрикционных деталей узлов трения для электрических машин.

2.4 . РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ И ПРИРОДОСОХРАНЯЮ-ЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ВЫСОКОЙ РАЗМЕРНОЙ И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

В предыдущих разделах данной работы было показано, что принятые до начала работы на предприятиях различных отраслей промышленности технологии обеспечивали выпуск порошковых подшипников и подпятников преимущественно, в виде заготовок. Эти заготовки в дальнейшем подвергали (и в настоящее время еще в очень больших количествах продолжают подвергать) дополнительной, в основном, механической обработке резанием с удалением слоя материала на предприятиях-потребителях для получения требуемых форм, размеров и шероховатости поверхностей антифрикционных деталей.

Также показано отрицательное влияние такой обработки на состояние поверхностного слоя и эксплуатационные характеристики порошковых пористых деталей скольжения для узлов трения электрических конструкций. При этом принятые методы и процессы промышленного производства антифрикционных деталей, кроме повышенных материальных, энергетических, трудовых затрат и неизбежного низкого технического уровня изготовленных деталей для узлов трения, являются природозагрязняющими по причине неизбежного в настоящее время применения смазывающе-охлаждающих и промывочных жидкостей, а также образования мелкой и пылевидной стружки, особенно на операции шлифования наружных сферических и торцевых поверхностей антифрикционных деталей.

На основании анализа принятых методов и процессов производства антифрикционных деталей нами совместно с институтом НИИТ-Электромаш и закрытым акционерным обществом "Электроконтакт" проведены исследования по разработке и внедрению новой ресурсосберегающей и природосохраняющей технологии промышленного производства порошковых антифрикционных деталей высокой размерной и геометрической точности в состоянии полной готовности под сборку для узлов трения электрических конструкций.

При исследовании и разработке новой технологии первостепенное внимание уделили выбору схемы технологического процесса промышленного производства таких деталей скольжения. В большинстве случаев технологический процесс изготовления спеченных антифрикционных деталей описывается следующей схемой: просев и развес порошков по рецепту, приготовление смеси порошков, прессование, спекание и окончательная доработка, которая в зависимости от требований, предъявляемых к деталям скольжения, может включать: калибрование, механическую обработку резанием с удалением слоя материала и пропитывание деталей в масле для обеспечения самосмазываемости деталей в работающих узлах трения электрических и других конструкций.

К порошковым антифрикционным деталям для электрических машин предъявляются следующие требования, характерные для подобного типа деталей массового применения.

1. Форма порошковых антифрикционных деталей: сферическая с двумя фасками на торцах по отверстию, цилиндрическая гладкая с четырьмя фасками на торцах по отверстию и наружной поверхности, цилиндрическая с буртиком и четырьмя фасками на торцах по отверстию и наружной поверхности, кольцевая с одним гладким, а другим фигурным торцем типа "корона шахматной ладьи".

2. Размерная точность диаметров отверстий: 6 . 7 квалитет, диаметров наружных цилиндрических поверхностен - 6 . 8 квалитет, диаметров наружных сферических поверхностей - 8 . 9 квалитет, длин (т.е. расстояний между торцами подшипников) - 8 . 9 квалитет точности.

3. Геометрическая точность (некруглость и отклонение профиля продольного сечения поверхности) отверстий - 4 . 5 степень точности.

4. Шероховатость поверхностей: отверстий - Ra 1,0, наружных цилиндрических и сферических поверхностей, а также торцев - Ra 2,0.

5. Биение цилиндрической или сферической поверхности не более 0,008 . 0,009 размера диаметра отверстия, мм.

6. Торцевое биение поверхности торцев подшипников относительно оси отверстия не более 0,007 . 0,010 размера диаметра отверстия, мм.

7. Разрушающее усилие в радиальном направлении не менее 1 . 2 кН/см2 площади продольного сечения размера диаметра отверстия.

8. Структура оловянистых материалов: - твердый раствор олова в меди, поры, включения: интерметаллидов CuSn, CujSn, CmiSns, CuZn, NijAh, NijAl и др., твердых смазок С, СаРг, M0S2, неметаллических твердых наполнителей (например БЮг, AI2O3), посторонние включения, сопутствующие исходному сырью.

9. Структура безоловянистых материалов: поры, включения: интерметаллидов NijAl, NiiAh, FeMn, FeSi, FeAl, FeP, FeB и др., твердых смазок: С, CaF2, M0S2, неметаллических твердых наполнителей (например S1O2 , АЬО}), посторонние включения, сопутствующие исходному сырью.

10. Пористость (открытая, т.е. сообщающаяся между собой и с атмосферой) - 20 . 30% объема антифрикционной детали.

11. Масловпитываемосгь - не менее 2 . 2,5% мае. в зависимости от условий работы детали.

12. Коэффициент трения - не более 0,04.

13. Гарантийная наработка на отказ от 100 до 10000 часов в зависимости от применения.

14. Вероятность безотказной работы на наработку 100 . 200 часов от 0,90 до 0,96 в зависимости от применения.

15. Уровень звука - не более 25 . 35 дБА на расстоянии 0,25 . 0,50 м от узла трения электрической конструкции.

16. Срок сохраняемости -12 лет.

17. Степень готовности к работе - постоянная.

При этом такие антифрикционные детали должны иметь способность работать при сравнительно высоких частотах вращения (до 20000 об/мин. и более), радиальных (10 . 100 Н) или осевых (0,5 . 200 Н) нагрузках, широком диапазоне рабочих температур от минус 60 до плюс 150°С (при этом максимальный нагрев подшипников может составлять 160 . 300°С), относительной влажности от 90 при 10 . 30°С до 100 при 35°С, вибрационных нагрузках в диапазоне частот от 1 до 3000 Гц с максимальным ускорением от 2 до 20 g при амплитуде от 0,5 до 1,5 мм, ударных нагрузках многократного действия от 8 до 40 g в течение 2 . 15 мс, одиночного действия до 150 g в течение 1 . 3 мс при количестве удароп 3 (а в тупиковых горных и шахтных выработках одиночные удары потока воздуха до 150 g в течение 15 . 30 мс) различных режимах работы (от кратковременного; повторно-кратковременного до продолжительного постоянного, прерывистого и реверсного) и произвольном положении вала электрической конструкции в пространстве.

Для получения данного комплекса физико-механических и эксплуатационных свойств в большинстве случаев не требуется каких-либо специальных методов обработки, повышающих пористость, прочность и износостойкость материала. Напротив, наши исследования показали необходимость полного устранения всего ряда технологических операций широко применяемой в настоящее время дополнительной механической обработки резанием с удалением слоя материала по причине ее технической необоснованности, экономической нецелесообразности, экологической вредности и отрицательной технологической наследственности.

Но в то же время необходимо обеспечить требуемую геометрическую форму (особенно сферическую), размерную и геометрическую точность (особенно внутреннего диаметра), открытую пористую структуру и низкую шероховатость поверхностей порошковых антифрикционных деталей. Также необходимо ввести в порошковые детали жидкую смазку для снижения коэффициента трения, обеспечения работоспособности и долговечности антифрикционных деталей. Для этого порошковые пористые антифрикционные детали необходимо пропитать минеральным или синтетическим маслом, или смесыо таких масел. Вместе с тем, выбираемая схема технологического процесса должна обеспечивать разработку промышленной технологии серийного производства порошковых деталей на современном высокопроизводительном роторном и конвейерном технологическом оборудовании, оснащенном износостойким инструментом с максимально возможным количеством элементов из твердого сплава.

Исходя из анализа требуемых свойств готопых порошковых деталей выбираем следующую основную схему технологического процесса, рис. 7.

Как видно из рис. 7 новая технология является однозвенной, ресурсосберегающей и природосохраняющей, т.к. не предусматривает никакой дополнительной механической обработки резанием с удалением слоя материала. При этом отпадает необходимость применения различного универсального и специального металлорежущего оборудования, многообразного режущего инструмента (в том числе и шлифовальных кругов), специальных приспособлений, смазывающе-охлаждающих и промывочных жидкостей. Следовательно не образуются мелкая и пылевидная стружка, продукты износа шлифовальных круг on, вредные стоки и не за1рязняется окружающая среда.

Схема технологии промышленного производства порошковых пористых подшипников скольжения высокой размерной и геометрической точности, низкой шероховатости поверхностей и высокой надежности

Контроль исходных порошков

Просев и развес по рецепту порошков

Приготовление смеси порошков

Контроль

Прессование

Контроль

Спекание

Контроль

Предварительная пропитка спеченных подшипников жидкой смазкой

Калибрование

Контроль физико-механических свойств размерной и геометрической точности подшипников

Сортировка подшипников по внешнему виду Допропитка подшипников жидкой смазкой Упаковка готовых к сборке подшипников

Рис.7

В соответствии с выбранной технологической схемой при разработке новой технологии проводились исследования процессов подготовки исходных порошковых материалов, смешивания шихтовых материалов, холодного прессования порошковых заготовок по форме и размерам близким к готовым антифрикционным деталям, спекания заготовок, предварительной пропитки спеченных заготовок жидкой смазкой, объемного калибрования и окончательной пропитки готовых порошковых пористых антифрикционных деталей жидкой смазкой. В результате проведенных исследований установлены оптимальные режимы технологических операций.

Разработанная качественно новая ресурсосберегающая и природосо-храняющая технология промышленного производства порошковых пористых деталей высокой размерной и геометрической точности для узлов трения электрических машин основана на отечественном автоматическом размольном, ситовом, смесильном, прессовом, печном, масло-пропиточном и контрольно-сортировочном оборудовании. Эта технология предусматривает применение различных отечественных порошков, разнообразной прецизионной оснастки и инструмента оригинальных конструкций с твердосплавными элементами, современных контрольно-измерительных приборов, обеспечивающих необходимую точность измерений параметров технологического процесса, сырья, материалов, полуфабрикатов и готовых порошковых пористых антифрикционных деталей.

Новая высокая технология является в большой степени унифицированной и позволяет изготовлять в массовых количествах широкую гамму порошковых пористых антифрикционных деталей с отверстием от 1 до 16 мм включительно высокой размерной и геометрической точности и надежности в состоянии полной готовности под сборку для узлов трения электрических машин с применением соответствующего технологического оборудования, групповой технологической оснастки, индивидуальных рабочих элементов инструмента, групповых материалов и технологических режимов для каждой определенной группы типоразмеров порошковых деталей. Исключение составляют упорные подшипники скольжения сравнительно больших (027x064, 4x8,4 мм . 040x075, 4x10,4 мм) размеров и сложной формы для узлов трения электрических конструкций с вертикально вращающимся валом, которые по своим массо-габаритным показателям и технологическим режимам не умещаются в сравнительно широкие, но все-таки ограниченные рамки унифицированной технологии.

Кроме того, разработанная высокая технология позволяет изготовлять порошковые детали из различных материалов (например на медной, бронзовой, латунной, железной основе) с применением соответствующих порошков, технологических режимов и индивидуальных рабочих элементов прессформ, а также служит основой для разработки различных вариантов такой технологии.

2.5. ПРОВЕДЕНИЕ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СТЕНДОВЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОРОШКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Разработанные и изготовленные по предлагаемому новому технологическому процессу порошковые пористые детали узлов трения высокой размерной (7 квалитет) и геометрической (5 степень) точности, кроме широких лабораторных испытаний (в том числе и специальных: определение пористости, масловпитываемости, разрушающего усилия в радиальном и осевом направлениях, радиального и торцевого биений, некруглости, нецилиндричности, микроструктуры и т.п.) были подвергнуты различным стендовым и эксплуатационным испытаниям в составе макетов и реальных электрических машин. При этом были разработаны и выполнены многочисленные комплексные программы, предусматривающие проведение испытаний реальных (электрических машин) различных серий, типов, исполнений и назначений. В частности, средне- и высокоскоростные электродвигатели малой мощности (6 . 1000 Вт) и микродвигатели (до 6 Вт).

В качестве примера можно привести результаты стендовых испытаний порошковых пористых самосмазывающихся опор высокоскоростных роторов коллекторных электродвигателей типа ДК100-НОЮ/15 мощностью 140 Вт, проведенных на кафедре деталей машин и ТММ Харьковского авиационного института им. Жуковского.

Условия работы весьма напряженные: частота вращения вала -15000 об/мин., частые включения и выключения, длительная работа (свыше 600 час.) в режиме самосмазывания предъявляют повышенные требования по надежности работы узлов трения с опорами такого типа.

Пористые подшипники, пропитанные маслом, обладают свойством самосмазывания: при работе из пор выступает масло в количестве, достаточном для обеспечения их работоспособности в течение некоторого времени. Ресурс таких подшипников при работе в режиме самосмазывания зависит от антифрикционных свойств трущихся поверхностей, количества смазки в порах вкладыша подшипника, расхода смазки во время работы опоры, стабильности свойств смазки, рабочего режима подшипника.

С целью изучения влияния некоторых из этих факторов на работоспособность опор были проведены эксперимегальные исследования бронзографитовых подшипников (олово - 10% мае., графит - 1% мае., медь - остальное) размерами 09x018x12 мм, имеющих пористость порядка 25% объема. Вал выполнен из стали 40Х с твердостью HRC 52 -54. Пропитка маслом производилась путем нагрева бронзографитовых подшипников до 100°С, выдержки при этой температуре в течение 2 часов и охлаждении до комнатной температуры. Суммарный запас смазки во втулке и войлочном кольце составлял около 1,2 г масла Б - ЗВ.

2.5.1. СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОДШИПНИКОВ

Установленные на специально разработанный стенд подшипники подвергались экспериментальному исследованию с целью изучения их антифрикционных свойств и ресурсов при режиме самосмазывания.

При этом условия работы были приняты следующие. Осевая нагрузка 3,4 Н, частота вращения вала 15000 об/мин. Режим работы повторно-кратковременный с цикличностью включения: работа - 3 мин., пауза - 1 мин.

В процессе стендовых исследований фиксировались момент трения, температура вблизи зоны трения, убыль масла из пористого подшипника и войлочной шайбы. После приработки подшипники подвергались ресурсным (до 1000 ч) испытаниям с регистрацией величины износа подшипника за весь период самосмазывания.

Согласно стендовым испытаниям приработка подшипников заканчивается через 30 - 50 ч со стабилизацией момента трения и температуры, после чего подшипники могут работать без возобновления смазки в течение более 1200 ч.

2.5.2. РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ С ПОДШИПНИКАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ ДИАМЕТРОМ 9 мм

Испытания на ресурс порошковых подшипников размерами 09x018x12 мм проведены на серийном электродвигателе ДК100-140-10/15 привода бытового комбайна. Исследование на ресурс - длительный эксперимент по выявлению работоспособности, износостойкости и возможности работать длительное время при расчетно-режимных параметрах.

Исследование на ресурс этих подшипников в составе экспериментальных установок сопровождалось контрольными измерениями выработки смазки через определенные (150 - 200) промежутки времени, температуры подшипникового узла, момента трения и контрольными замерами размеров подшипника (диаметра, длины). Эксперимент проводился при вертикальном расположении вала, поэтому нагружена была только упорная часть.

Результаты этих экспериментов показали, что опоры с подшипниками из бронзографита, пропитанного апиамаслом Б-ЗВ имеют достаточно хорошие антифрикционные свойства и ресурс, обеспечивающий работу таких подшипников в течение всего срока их эксплуатации в режиме самосмазываиия без возобновления смазки.

Для окончательного суждения о возможности использования таких опор в составе электродвигателя комбайна были проведены его натурные испытания. Для этого электродвигатель был смонтирован в корпусе, обеспечивающем реальные условия его нагружения и охлаждения.

До начала испытаний были обмерены размеры основных элементов электродвигателя, которые в процессе работы изнашиваются или вырабатываются: вал, порошковый подшипник, опорные шайбы, количество смазки в подшипнике, длина токоподводящих щеток. В процессе испытаний .регистрировались температура подшипника и температура, продуваемого через электродвигатель, воздуха.

Электродвигатель был испытан в режиме: 3 мин. - работа, 1 мин. -пауза, в течение 840 часов.

В течение всего времени испытаний при частоте вращения вала 15000 об/мин., температура подшипника находилась в интервале 38 . 42°С.

После указанного времени испытаний электродвигатель работал без отклонений, что свидетельствует о его большом ресурсе.

2.5.3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ИСПЫТАНИЯМ

Выполненные экспериментальные исследования по стендовым испытаниям порошковых подшипников марки БрОГЮ-1А размерами 09x018x12 мм и ресурсным испытаниям высокоскоростных электродвигателей показали, что опоры с бронзографитовыми вкладышами имеют достаточно высокую износостойкость и антифрикционные свойства. В режиме самосмазывания при оборотах вала до 15000 об/мин. они могут работать без возобновления смазки длительное время, в течение более 1200 часов.

Анализ результатов многочисленных стендовых и эксплуатационных испытаний узлов трения средне- и высокоскоростных электрических машин различных серий И типоиснолнений с порошковыми подшипниками скольжения показал следующее:

1. Узел трения является определяющим для повышения работоспособности средне- и высокоскоростных электрических машин.

2. Применение в узлах трения спеченных порошковых подшипников скольжения является более предпочтительным, по сравнению с подшипниками качения такого же назначения, т.к. подшипники скольжения меньше по габаритам и массе, ниже по шумам и радиопомехам, надежнее и проще в эксплуатации, а также дешевле подшипников качения. за

3. Спеченные порошковые подшипники скольжения в состоянии поставки должны иметь высокую размерную (6 . 7 квалитет) и геометрическую (4 . 5 степень) точность отверстий, а также низкую (Ra 1,0) шероховатость поверхности отверстий без применения какой-либо механической обработки резанием с удалением слоя материала.

4. В настоящее время не представляется возможным создать универсальный порошковый материал для множества узлов зрения средне-и высокоскоростных электрических машин. Например, наиболее широко применяемый бронзографитовый материал марки Бгр4, несмотря на ряд недостатков (низкие механическая прочность, износостойкость, срок службы), при испытаниях в высокоскоростном коллекторном электродвигателе типа ДК58-60-20 с частотой вращения вала 20000 об/мин. (что соответствует линейной скорости 5,2 м/с для диаметра вала 5 мм) выдержал требуемую работоспособность в течение 300 часов. Однако при повышении требований по сроку службы следует применять малографитовые, безграфитовые и высоколегированные материалы, что подтверждается вышеуказанными результатами испытаний коллекторного электродвигателя.

5. Сопрягаемые с порошковыми подшипниками валы должны иметь оптимальную шероховатость поверхности и оптимальные размеры для обеспечения оптимального зазора в парах трения.

На основании анализа многочисленных результатов испытаний выведены эмпирические формулы для определения предельно допустимой шероховатости вала; оптимального зазора, обеспечивающего минимальный уровень звука и минимальные потребляемые электрической машиной напряжения и ток:

- оптимальный зазор, обеспечивающий минимальный уровень звука:

0,004 < 2А < 0,002d, (1) где А - односторонний радиальный зазор, мм, d - диаметр шейки вала, мм;

- оптимальный зазор, обеспечивающий минимальные потребляемые электрической машиной напряжение и ток:

0,006 < 2А < 0,004d. (2)

2.6. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПРОЦЕССОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Отраслевыми комплексными научно-техническими программами Е12.84056, Е21.6658, Е21.9149, Е52.81025853, заказами ракетно-космической корпорации "Энергия", научно-исследовательских институтов электромеханики и малых электрических машин, специального

Конструкторско-технологического бюро погружного электрооборудования, специального проектно-конструкторского бюро по высоковольтной аппаратуре, закрытого акционерного общества "Электроконтакт" и целого ряда других предприятий электротехники, приборостроения, радиотехники, средств связи, автотракторного, авиационного и судового электрооборудования предусматривалась разработка новых материалов и технологических процессов для промышленного производства порошковых подшипников 6-7 квалитета точности электрических двигателей малой мощности, изделий "Авторалли", "Метеор", "Кадр", "Бор", "БиО", "Дебют", электродвигателей постоянного и переменного тока бытовых машин и электроприборов, шаговых электродвигателей, высоковольтных разъединителей, короткоза-мыкателей и других электрических конструкций.

В результате внедрения основных положений диссертации в условиях промышленного производства закрытого акционерного общества "Электроконтакт" и опытно-промышленного производства закрытого научно-производственного предприятия "Технология" освоен серийный выпуск радиальных порошковых сферических и цилиндрических подшипников скольжения малых размеров (01x03x2мм 012x022x15мм) высокой размерной (6 . 7 квалитет) и геометрической (4 . 5 степень) точности из новых материалов с повышенной пористостью (22 . 30% объема) и масловпитываемостью не менее 2,5% мае. бронзографитовых (БГр4А), малографитовых (Бр0Г10-1А), безграфитовых (Бр01 OA), малооловянистых (Бр05Г2Н4ЮА) и безоловянистых (БрКЗГр2МцКфА) композиционных материалов на основе меди в состоянии полной готовности под сборку для узлов трения электрических машин, а также освоен серийный выпуск упорных порошковых кольцевых подшипников скольжения (подпятников) сравнительно больших размеров (027x064, 4x8,4 мм . 040x075, 4x10,4 мм) из нового низкопористого высоколегированного с термически плакированной твердой смазкой (ПА-БрОЛ) композиционного материала на основе меди с минимальными припусками на механическую обработку только установочных поверхностей и резьбовых монтажных отверстий под сборку для погружных электродвигателей, электронасосов и гидрозащиты при добыче нефти, воды и откачке пластовой жидкости.

На вышеуказанных предприятиях в серийном и массовом производстве по разработанной ресурсосберегающей и природосохраняющей технологии освоен выпуск более 30 унифицированных конструктивных типоразмеров порошковых подшипников скольжения высокой размерной (7 квалитет) и геометрической точности (5 степень) и повышенной масловпитываемости (2,5% мае.) в состоянии полной готовности под сборку из новых среднеграфитовых (4% С), малографитовых (1% С), безграфитовых, малооловянистых (5% Sn) и безоловянистых композиционных материалов на основе меди, а также более 100 конструктивных типоразмеров вкладышей и заготовок подшипников обычной размерной (9 . 14 квалитет) точности из указанных новых материалов и высоколегированного материала повышенной несущей способности с термически плакированной твердой смазкой ПА-БрОЛ.

Порошковые радиальные подшипники скольжения высокой размерной и геометрической точности изготовляемые по разработанной высокой технологии из новых материалов в количестве десятками миллионов штук в год применяют более 100 предприятий 12-ти отраслей промышленности. Например, Королевская ракетно-космическая корпорация 'Энергия", Воронежское научно-производственное объединение 'Электромеханика", Вильнюсские производственные объединения по выпуску электродвигателей 'Эльфа" и электротехническая фирма "Лиепа", Армавирский, Николаевский и Вологодский электротехнические заводы. Владивостокский завод "Дальприбор", Волгоградский завод точного приборостроения "Ахтуба", Владимирский завод "Точмаш", Екатеринбургский, Барнаульский, Саратовский, Цегров-ский. Каспийский и др. приборостроительные заводы, Московский, Миасский и Рижский электромеханические заводы, Гусевский и Тбилисский заводы "Микродвигатель", Калужский, Старооскольский, Борисовский, Самарский и др. заводы автотракторного электрооборудования, Великолукский, Самарский и Запорожский заводы высоковольтной аппаратуры и многие другие.

Использование разработанной высокой ресурсосберегающей и природосохраняющей технологии и новых экономно легированных порошковых материалов для изготовления подшипников скольжения в состоянии полной готовности под сборку дало возможность снизить расход металлов и твердых смазок на единицу продукции в 2 раза за счет полного устранения механической обработки с удалением слоя материала, снизить содержание остродефицитного и дорогостоящего олова в 2 раза за счет 50%-й его замены на металлидные и интерметаллид-ные сплавы, а в ряде случаев полностью отказаться от применения олова: обеспечить 100%-ую надежность работы узлов трения в широком диапазоне скоростей от 1 до 20000 об/мин. при радиальных нагрузках до 100 II, увеличить срок службы в 5 . 10 раз по сравнению с литыми и механически обработанными порошковыми подшипниками скольжения, снизить массу подшипников за счет повышения объемной пористости до 22 . 30% об., снизить уровень звука до 25 . 35 дБА и благодаря всему этому успешно заменять подшипники качения обычной, высокой и особо высокой точности.

С учетом данных исследований материалов и технологии промышленного производства порошковых деталей для узлов трения электрических конструкций разработаны и введены в действие 7 технических условий на антифрикционные детали из порошковых мат «риалов, безо-ловянистые, маслонаполненные вюидыши для средне- а: высокоскоростных электрических машин.

Расчет экономической эффективности от внедрения порошковых подшипников и подпятников скольжения и технологии их промышленного производства проводили в соответствии с Методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса, утвержденными постановлением Госкомитета по науке и технике и президиума Академии наук от 03.03.88 N60/52, а также методическими указаниями с типовыми примерами расчетов экономической эффективности мероприятий по повышению технического уровня производства и дополнительными указаниями к инструкции по определению эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в электротехнической промышленности. - М. Информэлектро, 1987.

Экономический эффект от внедрения указанных разработок весьма значительный и в ценах 1-го квартала 1992 года составляет 135,0150 млн. руб. в год. Такой эффект достигнут за счет:

- полного устранения механической обработки порошковых заготовок с удалением слоя материала;

- значительного (в 2 . 5 раз) уменьшения и в ряде случаев полного устранения содержания дорогостоящего олова;

- замены большого количества традиционных металлургических (катаных и литых) компактных подшипников скольжения из оловянис-тых (Бр010Ф1, Бр05Ц5С5) и высокосвинцовистой (Бр04Ц4С17) бронз как с баббитовым покрытием, так и без него;

- замены значительного количества порошковых заготовок подшипников средней пористости (10 . 18% об.) на подшипники повышенной пористости (22 . 30% об.);

- замены огромного количества обычных и специальных подшипников качения различных конструкций и серий обычной, высокой и особо высокой точности, которые на порядок, два, а в отдельных случаях даже на три порядка дороже порошковых подшипников скольжения;

- замены дорогостоящих импортных порошковых подшипников скольжения.

Соискатель выражает благ одарность за консультации при выполнении работы заведующему кафедрой "Механика" Ивановской государственной химико-технологической академии д.т.н. профессору В.Г. Мельникову и доценту кафедры ТКМ и РТМ Костромского государственного технологического университета к.т.н. профессору С.Н. Бо-шину.

3. ВЫВО ДЫ Проведен комплекс научь'о-и сследовательских работ по разработке и внедрению в узлы трения современных средь'е- и высокоскоростных электрически.* машин порошковых деталей из .юных композиционных материалов с комплексом зад;. ннь х свойств.

1.1. Изучено пллкни™ основных легирую*;тих. элемент ов на свойства спеченных антифрикщ.юнлы?; материалов .ча основе мед .и.

1.2. Разработано, игследопано к внедрено t> групп но.^ых порошковых антифрикционных материал он, ^ именно: oj> оиянистьк.' с повышенной (22 . 30% об.) объемной пористостью и м чслоинип. 'ваемоспло (2,5% мае.), малографитоиы»; (1% С), бе^графитопые, малоо. к?вянистые (5% Sn), безоловянистые и сложнолегироьанные с термически' ш."акиР°" панной тоердой смазкой. Получено 2 а'.с. №152 7306 ог 08.t,л8.89, №1585375 от 15.04.90 и 3 патента №1786167 от 09.1 Г .93, №2024639 от 15.12.94, №.1039110 от 5)9.07.95.

1.3. Внедрено а узлы трения современных электрических конструкций более 30 новых унифицированных конструктивных типоразмеров дорошковых дет;шей высокой размерно:' и геометрической точности в состоянии полной готовности под сборку из вышеуказанных ь'овых материалов и 7 новых унифицированных конструкгивных типоразмеров подпятников, защищенных патентом №152Н'Ч8 о?,-07.05.93.

1.4. Разработаны, защищены а.с. №15958Р>3 ог 01.06.90 и патентом №2033900 от 30.04.95 и лнедреиы в производство антифрикционная смазка с меташтидными наполнителями и смесь на основе парафина для пропитки порошковых антифрикционных материалов.

1.5. Исследованы порошковые антифрикционные материалы различной объемной пористости и масловпитываемости. "У становлены оптимальнее числовые значения объемной пористости и ы аслоьтпывае-мосги порон[ковых антифрикционных материалои на основе ме^и и железа для узлов трений электрических конструкций.

2. Впервые обобщены и проанализированы процессы механической и физико-технической обработки пористых антифрикционных деталей. * Установлено, что только метод порошковой металлургии может обеспечить создание сообщающейся объемной пористости материала я любом сечении антифрикционной дегаг:и.

3. Исследовано влияние процессов окончательной обработки на состояние поверхностного рабочего слоя порошково) о пористого материала и впервые определено влияние эти:; процессов на эксплуатационные характеристики антифрикционных деталей узлов трения электрических конструкций.

3.1. Исследовано влияние методов и видов окончательной технологической доводочной обработки отверстий на состояние поверхностного рабочего слоя и эксплуатационные характеристики порошковых пористых радиальных и осевых подшипников скольжения.

3.2. Показано, что любой вид механической обработки резанием порошковых пористых антифрикционных материалов с удалением слоя материала неизбежно приводит к значительному (почти на порядок) снижению технических характеристик (срок службы подшипников), а также экономических (энерго-, материало- и трудоемкость) и экологических (загрязнение атмосферы и сточных вод очень мелкой и пылевидной стружкой, смазывающе-охлаждающими и промывочными жидкостями) показателей процессов промышленного производства порошковых антифрикционных деталей. При этом установлено, что наихудшие результаты показывают виды окончательной обработки отверстий с применением невращающихся режущих инструментов (прошивание, протягивание), а также виды с применением упрочняющих инструментов (выглаживание, дорнование: повторное калибрование).

4. Проведены и проанализированы результаты стендовых и эксплуатационных испытаний порошковых пористых деталей узлов трения электрических машин 6 серий.

5. Разработан и внедрен в узлы трения средне- и высокоскоростных электрических машин унифицированный ряд прецизионных порошковых радиальных подшипников скольжения сферической формы с диаметром внутреннего отверстия 2 . 15 мм.

6. Исследованы процессы физико-технической обработки неметаллических твердых включений и твердых смазок.

7. Впервые разработана, исследована и внедрена качественно новая ресурсосберегающая и природосохраняющая технология промышленного производства порошковых антифрикционных деталей малых размеров (01x03x2 мм . 012x022x15 мм) высокой размерной (6 . 7 квалитет) и геометрической (4 . 5 степень) точности и низкой шероховатости (Ra 0,63 . 1,0) поверхностей из новых композиционных материалов на основе меди в состоянии полной готовности под сборку для узлов трения электрических конструкций. Получен патент № 2032494 от 10.04.95.

7.1. Научно обоснованно выбрана оптимальная схема технологического процесса.

7.2. Установлены оптимальные технологические параметры процесса подготовки исходных порошков, смешивания, прессования, спекания, предварительной пропитки жидкой смазкой, калибрования и окончательной пропитки жидкой смазкой.

7.3. Разработано и освоено уникальное высокопроизводительное роторное и конвейерное технологическое и контрольно-сортировочное оборудование.

8. Изучены особенности и разработаны парианты технологии промышленного производства порошковых антифрикционных деталей.

8.1. Выявлены технологические возможности термического плакирования твердых смазок, химической металлизации неметаллических твердых наполнителей и твердых смазок, а также обработай графитом неметаллических твердых наполнителей. Получено а.с. № 1363630 от 01.09.87.

8.2. Впервые разработан и внедрен вариант технологии промышленного производства порошковых подпятников повышенной твердости и несущей способности с термическим плакированием дисульфида молибдена бором.

9. Экономический эффект от внедрения разработок в производство и применение в пенах - 1 квартал 1992 г. составил более 135 млн. руб.

4. СПИСОК РАБОТ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ :

1. Бошин С.Н., Гусев В.А., Манерцев В.А., Шмаков Г.С. Композиционные порошковые материалы // Под ред. Бошина С.Н. - Кострома: Изд-во Костром, технол. ун - та, 1995. - 272 с. Ил. 91, библ. 217.

2. Манерцев В.А. Некоторые вопросы производства мегаллокера-мических подшипников для электродвигателей малой мощности // Тезисы докладов научно-технической конференции "Возможности снижения шума и повышения срока службы электродвигателей малой мощности для бытовых приборов".- Литва, г.Вильнюс, научно- производственное объединение "Эльфа",1973-е.2.

3. Манерцев В.А. Металлокерамические самоустанавливающиеся вкладыши подшипников скольжения. //Ж. "Электротехническая промышленность", сер. 'Электротехнические материалы" - М.: Инфор-мэлектро,1977, вып.1 (78) - с.

4. Манерцев В.А. Спеченные пористые подшипники скольжения повышенного класса точности // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы порошковой металлургии при производстве деталей в машиностроении" - г.Ташкент, 1979 - с.92-93.

5. Манерцев В.А., Левина С.В. Изготовление пористых подшипников скольжения высокого класса точности. // Тезисы докладов Ивановской областной научно-технической конференции "Перспективные методы производства деталей из металлических порошков и области их применения в машиностроении" - г.Иваново, 1982 - с. 17-18.

6. Манерцев В.А., Левина С.В., Макарычева U.K. Разработка новых материалов и технологических процессов для промышленного производства пористых подшипников 1-2 класса точности электрических машин малой мощности. - г. Электроугли Москов. обл., 1984, 18с. - № гос. регистрации - 0181064020.

7. Манерцев В.А., Левина С.В., Макарычева U.K. Разработка и освоение производства подшипников скольжения для двух двигателей постоянного и переменного тока бытовых электроприборов. - г. Электроугли Москов. обл. ВНИИЭИ.1984 - 12 с.

8. Манерцев В.А. К вопросу о маркировке порошковых антифрикционных материалов. // "Порошковая металлургия", г. Киев, 1985, № 2, с.101-102.

9. Манерцев В.А., Левина С.В., Макарычева Н.К. Пористые подшипники скольжения из новых материалов для электродвигателей малой мощности. // Тезисы Всесоюзного научно-технического совещания "Пути совершенствования технологии электроугольного производства". М.: Информэлектро,1985, с.34.

10. Манерцев В.А., Смирнова Д.С. и др. Исследование возможности применения в погружных электродвигателях деталей, полученных методом порошковой металлургии, г. Электроугли Москов.обл.,1986, 66с. - № гос. регистрации 01870002482.

11. Манерцев В.А., Левина С.В., Секретарева А.Ф. Порошковые пористые подшипники скольжения сферической формы с отверстием седьмого квалитета точности. // Информационный листок о научно-техническом достижении № 87-11, Московский областной территориальный центр научно-технической информации и пропаганды, 1987 - 4с.

12. Манерцев В.А., Левина С.В., Макарычева Н.К. Технология производства порошковых подшипников скольжения высокой точности и надежности для машин и механизмов. // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания "Пути совершенствования технологии производства электроугольных и металлокерамических изделий". М.: ВДНХ, 1988, с.37.

13. А.с. № 1595883, А1, С10М 125/04 от 1 июня 1990г. Антифрикционная смазка. / Калинин А.А., Мельников В.Г., Манерцев В.А., Коно-ненко Б.К.

14. А.с. № 1527306, Al, 4С22 СЗЗ/02, 38/60 от 8 августа 1989г. Порошковый износостойкий материал на основе железа. / Бошин СЛ., Незамаев С.Р., Гусев В.А., Бобков Н.В., Колоколов Ю.П., Манерцев

B.А.

15. А.с. № 1585375, Al, 5С22 С38/16, 38/60, 33/02 от 15 апреля 1990г. Спеченный антифрикционный материал на основе железа. / Бошин

C.Н., Калинин Е.Н., Романов В.В., Манерцев В.А., Бошин Н.С.

16. Патент № 1521948, Al, F16 С17/08 от 7 мая 1993г. Подпятник для машин с вертикально вращающимся валом. / Курилов Г.В., Толмачева Т.И., Манерцев В.А., Малеванный В.А., Исаков С.В.

17. Патент № 1786167, Al, С22 С9/06, 1/05, B22F 1/00 от 9 ноября 1993г. Антифрикционный спеченный MaTqwan на основе меди. / Бошин С.Н., Незамаев С.Р., Манерцев В.А., Левина С.В.

1В. Патент № 2024639, c.l, 5C22, C9/06, 1/05 от 15 декабря 1994г. / Бошин С.Н., Незамаев С.Р., Манерцев В.Л., Левина С.В.

19. Патент № 2032494, МКИ6 В22 F3/00 от 10 апреля 1995г! Способ изготовления спеченных изделий из порошковых алюминиевых бронз. / Зозуля В.Д., Запара AJI., Манерцев В.А., Бобков Н.В.

20. Патент № 2033900, 6В22 F3/26 С10М 101/02,113/08 от 30 апреля 1995г. Смесь для пропитки порошковых антифрикционных материалов. / Мельников В.Г., Замятина Н.И., Цветков В.В., Овчинников А.Н., Бобков Н.В., Манерцев В.А., Левина С.В.

21. Патент № 2039110, CI, 6С22 С9/06, 1/05 от 9 июля 1995г. Спеченный антифрикционный материал на основе меди. / Бошин С.Н., Незамаев С.Р., Манерцев В.А., Левина С.В.

22. Патент № 2123408, С1, МКИ6 В22 F3/24 от 11 июня 1997 г. Способ изготовления спеченных втулок с внутренней канавкой. / Цветков В.В., Пальчиков А.И., Манерцев В.А., Левина С.В.

5. ЛИТЕРАТУРА

1. Крагельский И.В. Трение и износ. - М., Машиностроение, 1968. 480 с.

2. Любарский И.М., Гамуля Г.Д. Общие вопросы теории трения и изнашивания. - В кн.: Проблемы трения и изнашивания. - Киев; Техника, 1979, №16. С. 3-6.

3. Федорченко И.М., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. - Киев, Наук, думка, 1980. 404 с.

4. Morgan V.I. Porous metall bearings / Perspectives in powder metallurgy. Friction and antifriction materials. - New York - London, 1970, v.4. P. 187-210.

5. Бойко А.П., Сахаров B.C. Порошковая металлургия в СССР и за рубежом. - Киев, Техника, 1965. 77 с.

6. Федорченко И.М. Металлокерамические материалы для узлов трения. - Порошковая металлургия, 1967, № 10. С. 51 - 62.

7. Мошков А.Д. Пористые антифрикционные материалы. М., Машиностроение, 1968. - 207 с.

8. Буланов В.Я., Мошков А.Д. Повышение износостойкости пористых подшипников легированием мегаллической основы. - Ташкент, ТашИИТ, 1963. С. 13-18.

9. Шевчук Ю.Ф., Зозуля В.Д. Исследование процессов трения материалов с присадками веществ, играющих роль твердой смазки. - Порошковая металлургия, 1968, № 12. С. 69 - 73.

10. Валликиви А.Ю., Пугина Л.И. Антифрикционные свойства ме-галлокерамических материалов на основе железа. - Порошковая металлургия, 1972, №8. С. 59-62.

11. Pratt G.C. Materials for plain bearings. - J. Inst. Met. Revs, 1973, 18. P. 62-68.

12. Сорокин В.К., Калистов В.К. Исследование механических свойств оловянистой бронзы. - Порошковая металлургия, 1976, № 3. С. 88 - 90.

13. Шалак А., Прохазка В., Навара Э. Влияние некоторых добавок на изменение микроструктуры, механических, усталостных и фрикционных свойств спеченной свинцовистой бронзы. - Порошковая металлургия, 1971, № 7. С. 98 -104.

14. Huppmann W.I. Present of Powder Metallurge in West Germany. -The International Journal of Powder Metallurgy and Powder Technology, 1980, № 3, v. 16. P. 237 - 238, 240 - 241.

15. Павленко В.И., Ясь Д.С. Исследование процесса меднения порошков графита при производстве меднографитовых материалов. - Порошковая металлургия, 1976, № 22. 528 с.

16. Юдин Б.А. Химический способ получения шихты для контактов. - Порошковая металлургия, 1967, № 4. С. 96 - 98.

Лицензия ЛР №020459 от 10.04.97. Подписано в печать 21.11.2000 Формат бумаги 60x84 1/16 2,5 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 21/11/00 Ивановский государственный химико-технологический университет Адрес университета: 153460, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7