ОСОБЕННОСТИ УВЕЛИЧЕНИЯ РЕСУРСА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ГЕОМОДИФИКАТОРАМИ

(ТРИБОТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СОСТАВАМИ)

НА ОСНОВЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ВОСТОЧНЫХ СКЛОНОВ ПОЛЯРНОГО УРАЛА ПО РЕЦЕПТУРЕ

ООО «НПЦ «КОНВЕРС – РЕСУРС».

Геомодификаторы не являются присадкой к смазкам, - это новый состав минералов, способствующий восстановлению геометрических размеров сопряжённых деталей, упрочнению поверхностных слоев металла с улучшением его физических и механических свойств.

Штатное масло, используемое для механизмов, является только носителем геомодификаторов.

Механизмы – это технические устройства конструкций различной степени сложности. Механизмы, включают в себе различные, по принципу действия, узлы. Однако, не смотря на разнообразие узлов, механизмы включают в себя пары трения, такие как подшипники скольжения или качения, зубчатые передачи, опоры скольжения, прецизионны пары и прочие узлы сопряжения.

В процессе эксплуатации механизмов происходит износ их деталей, со временем приводящий к необходимости ремонта механизмов и замены или восстановления изношенных деталей.

Ремонт механизма обуславливает его простой, снижение производительности и, как следствие, - снижение доходности предприятия.

Основной причиной, обуславливающей необходимость ремонта, является износ поверхностей сопряженных деталей. Изредка, причиной, обуславливающей необходимость ремонта, является усталостные изменения структуры материала сопряженных деталей.

Несмотря на то, что основная часть работ по техническому обслуживанию механизмов направлена на предупреждение и уменьшение износа узлов сопряжения (смена смазок, регулировка зазоров, шлифовка, притирка и проч.) - достичь существенных результатов если, и удается на единицах механизмов, то ценовая стоимость этих достижений настолько высока, что добиваться таких «результатов» не имеет смысла. Поэтому – одна дорогостоящая деталь заменяется другой, не менее дорогостоящей.

Кроме того, в ряде режимов эксплуатации механизмов эффективность даже высококачественной и дорогой смазки явно недостаточна. Так, например, во время запуска механизма при низких температурах или после длительного простоя, первое время он работает практически без смазки, при этом происходит нарушение температурного режима эксплуатации и скачкообразное изменение нагрузок.

Основные способы ремонта механизмов – это замена или восстановление изношенных деталей. Кроме затрат времени и средств существует еще одна проблема: твердость поверхностей сопряжения новой детали оказывается существенно выше остальных, пусть даже не сопряжённых с ней деталей, поверхности которых уже в значительной степени изношены. В результате замена одной детали вызывает скачкообразное ускорение интенсивности износа сопрягаемых деталей, что приводит к их разрушению и замене. В результате процесс ремонта развивается по принципу домино и сводится к поэтапной замене всех деталей, причем, при каждой замене, с отдельной разборкой всего механизма. Стоимость и продолжительность такого “перманентного” ремонта многократно превышает стоимость замены узла целиком.

Следует отметить, что убытки в результате простоя техники во время ремонта, как правило, соизмеримы, а в некоторых случаях и значительно превышают затраты на сам ремонт.

Требования к идеальному ремонту:

- Работоспособность ВСЕХ изношенных деталей должна восстанавливаться одновременно;

- Во время ремонта, простой техники должен быть минимальным;

- Механизм, на котором произведен ремонт, должен иметь ресурс, превосходящий или, на худой конец, соизмеримый с ресурсом нового механизма.

Технология по ремонту механизмов различного назначения геомодификаторами (триботехнологическими составами).

В основе технологии - восстановление, в зонах трения механизмов, изношенных поверхностей деталей геомодификаторами, по рецептуре ООО НТЦ «Конверс-Ресурс», (в дальнейшем: - «геомодификаторами») лежат нанодисперсные многокомпонентные смеси на основе месторождений минерального сырья Восточных склонов Полярного Урала. В состав смесей включаются, в определенной пропорции, многокомпонентное сырье гипербазитовых массивов, а так же кварциты, хромиты, известняки и некоторые другие добавки. Минеральное сырье диспергируется в ускорителях, либо в шаровых мельницах, затем порционально смешивается с иными компонентами и, через сеть сервисных подразделений, осуществляется обработка механизмов заказчикам.

Геомодификаторы – химически, в обычных условиях, абсолютно инертны и не гигроскопичны.

При взаимодействии входящих в состав геомодификаторов элементов, и элементов, входящих в состав ГСМ, на поверхностях трения, в результате процесса направленной ионной диффузии, образуется плакирующая пленка сверхтвердого синтетического металоминерального вещества.

Попадая в зону трения, компоненты геомодификаторов, под действием контактных нагрузок (давления и (или) температуры), синтезируются. В результате реакции синтеза образуется новый синтетический минерал, обладающий сверхтвердостью. Получившийся минерал заполняет все микронеровности и внедряется (плакируется) в поверхность металла, образуя саморегулирующиеся антифрикционные пары трения. Антифрикционные свойства пар трения образуются за счет изменения свойств рабочих поверхностей в результате их микрополировки, плакирования поверхностей сверхтвердым синтетическим минералом и его нагартовкой до определенных размеров.

Сверхвысокая твердость, приобретаемая поверхностями пар трения, в сочетании с полным отсутствием шероховатости слоев синтетического минерала создает уникальный антифрикционный эффект.

Параметры твердости кристаллической решетки материала, получившегося в результате реакции синтеза элементов, входящих в состав геомодификатора и ГСМ, превышают аналогичные параметры твердости фазовых составляющих сталей и иных металлов.

Характерная особенность процесса: - его способность к саморегуляции, обусловлена тем, что это процесс происходит одновременно в обеих контактирующих поверхностях под воздействием одинаковых нагрузочных и температурных режимов. В результате, образуются саморегулирующиеся фрикционные пары трения, они отличаются чрезвычайно низким коэффициентом трения, одинаковой механической прочностью и крайне низкой интенсивностью износа. Причем эти изменения остаются постоянными в течение очень длительного времени.

В процессе дальнейшей эксплуатации происходит диффузия элементов геомодификатора из поверхностных в более глубокие слои, вызывая при этом молекулярные изменения в кристаллической решетке металла, удаляя из межкристаллического пространства водород. Удаление водорода из межкристаллического пространства предотвращает межкристаллическую коррозию и разрушение деталей.

Кроме диффузионных процессов, происходит процесс нагартовки поверхности деталей слоем синтетического минерала, что приводит не только к восстановлению изношенных поверхностей сопряжённых деталей, но и оптимизации зазоров в парах трения, упрочнению их поверхностного слоя и к повышению чистоты обработки сопряжённых поверхностей. Происходит выравнивание поверхностной микротвердости, обеспечивающее многократное повышение износоустойчивости. Таким образом, восстанавливаются геометрические размеры зубчатых колес, элементов подшипников качения редукторов, опорных подшипников скольжения коленчатых и распределительных валов, коренных и шатунных вкладышей и шеек коленчатых валов, стенок цилиндров и поршневых колец в ДВС и в компрессорах, в прецизионных парах насосов, золотниковых парах распределителей и в прочих узлах.

Технология поверхностного упрочнения и восстановления геометрии деталей геомодификаторами опробована автором в условиях реальной эксплуатации в России и странах СНГ, в условиях Крайнего Севера, Российского Юга и Казахстана.

Обработка новых механизмов и механизмов после капитального ремонта многократно снижает срок обкатки и в 3-5 раз, увеличивает общий ресурс в 6 – 7 раз. В результате обработки механизмов геомодификаторами, после сравнительно краткосрочной штатной технической эксплуатации (1000 – 500 км пробега автомобиля), восстанавливаются изношенные узлы: - восстанавливается компрессия в цилиндрах компрессоров и двигателей, повышается давление масла в системе смазки, исчезают шумы и вибрация в коробках передач и в редукторах трансмиссий, восстанавливается работоспособность изношенных гидравлических насосов, механизмов гидравлики и пр..

Стоимость восстановления механизмов с помощью РВСР во много раз (!!!) ниже стоимости капитального ремонта. Время восстановления механизма с помощью РВСР ненамного превышает время, необходимое для штатной замены масла. Так как обработка производится без разборки механизмов, то такой метод интересен не только для предприятий, имеющих большой парк автомобилей и механизмов, но и для частных лиц – владельцев единиц механизмов.

Применение геомодификаторов, на двигателях внутреннего сгорания, в частности, способствует нейтрализации эффекта “сухого трения” при пуске двигателя, особенно в холодное время года. При этом облегчается запуск двигателя при низких температурах. От применения геомодификаторов выравнивается компрессия в цилиндрах ДВС, что снижает диспропорцию мощности по цилиндрам и равномерно распределяет нагрузку на шейки коленчатого вала. Оптимальное сопряжение деталей трения позволяет избежать эффекта выкрашивания металла при микроударах во время работы двигателя. Улучшаются практически все характеристики механизмов, повышаются эксплуатационные возможности, увеличивается их срок службы и безопасность эксплуатации.