Патент на изобретение №2212579

(54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ТРЕНИЯ ПАРЫ “ЛАТУНЬ-СТАЛЬ” В КЕРОСИНЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике, а именно к узлам машин и агрегатов, работающим в среде керосина, в частности к подшипникам скольжения и качения. Способ уменьшения трения пары “латунь-сталь” в керосине заключается в предварительной энергетической обработке жидкости пропусканием ее через магнитное поле в направлении, перпендикулярном к силовым линиям поля. Керосин обрабатывают магнитным полем с плотностью энергии 75-120 кДж/м не ранее, чем за два часа до реализации процесса трения. Техническим результатом является уменьшение трения и износа материалов.

Изобретение относится к технике, а именно к узлам машин и агрегатов, работающим в среде керосина, в частности к подшипникам скольжения и качения.

Известию способы улучшения смазочных материалов посредством химической или энергетической (физической) активации этих веществ или узла машины в целом (см. : Трение, износ и смазочные материалы: Сб. Труды Международной научной конференции, т.2, М, 1985. В.Н. Латышев, В.А. Годлевский. Повышение эффективности смазочных материалов за счет внешних энергетических воздействий).

В указанном источнике содержится принципиальная постановка вопроса, но отсутствуют конкретные рекомендации о характеристиках магнитного поля, режиме активации жидкости и величине достигаемого уменьшения трения.

Известен также способ магнитной обработки воды, используемый в энергетическом оборудовании (см. В.Н. Классен. Омагничивание водных систем. М.: Химия, 1982, с.256), путем пропускания ее через магнитное поле, создаваемое известными устройствами, в направлении, перпендикулярном к силовым линиям поля.

Недостатком является отсутствие конкретной информации о применении указанного способа к обработке иных жидкостей, кроме воды, например, керосина, о возможности получения в этом случае положительного эффекта, т.е. уменьшения трения и износа материалов, в частности пары “латунь-сталь” в керосине.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение отмеченных недостатков.

Технический результат при этом заключается в том, что предлагается конкретный режим магнитной обработки керосина для получения конкретного положительного результата – снижение трения – применительно к внешнему трению конкретной пары материалов.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе предварительной энергетической обработки жидкости путем пропускания ее через магнитное поле в направлении, перпендикулярном к силовым линиям поля, керосин обрабатывают магнитным полем с плотностью энергии 75…120 кДж/м³ не ранее чем за 2 ч до реализации процесса трения “латунь-сталь” в керосине.

Возможность снижения трения при этом подтверждена экспериментальным путем. В опытах, проведенных в производственных условиях, керосин пропускали через магнитное поле в направлении, перпендикулярном к силовым линиям, при комнатной температуре через устройство омагничивания с расходом 0,05…0,26 дм³/с при площади проходного канала до 1,510^-4м² и плотности магнитного поля 14…8000 кДж/м³.

Трение пары “латунь-сталь” исследовали на машине трения (см.: Г.А. Голубев, О.С. Томилин, Е.С. Волонец. Экспериментальное исследование трения материалов в криогенных жидкостях. Трение и износ, т.9, 1988, 6, с.1097…1102) в обработанном, как указано выше, керосине при значении коэффициента взаимного перекрытия 0,083 для реализации как щелевого, так и адсорбционного эффектов воздействия керосина на поверхности трения, при температуре опытов 293…413 К.

Установлено, что при плотности энергии магнитного поля 75…120 кДж/м³ проявляется эффект резкого уменьшения коэффициента трения в опытах при каждом значении температуры в указанном выше диапазоне. Относительное уменьшение коэффициента трения достигает 25% (по сравнению с трением без обработки керосина). Установлено, что обнаруженный эффект не зависит от кратности пропускания керосина через магнитное поле и от конструкции аппарата, однако эффект практически исчезает, если трение осуществляется позже, чем через 2 ч после омагничивания керосина.

Можно предположить, что при трении в омагниченном керосине на поверхностях трения образуются и воспроизводятся слои ориентированных молекул, изменяющих энергетические свойства поверхностей и способствующих удержанию на них жидкостной пленки, реализации жидкостного и граничного трения.

Предлагаемый способ уменьшения трения пары “латунь-сталь” в керосине может найти применение в узлах машин с подшипниками качения или скольжения и в других случаях. Кроме того, открываются возможности исследования трения в иных жидкостях, например в жидких маслах, омагниченных указанным способом, с целью поиска путей снижения трения в узлах приборов, в судостроении и др. отраслях техники.

Формула изобретения

Способ уменьшения трения пары “латунь-сталь” в керосине путем предварительной энергетической обработки жидкости пропусканием ее через магнитное поле в направлении, перпендикулярном к силовым линиям поля, отличающийся тем, что керосин обрабатывают магнитным полем с плотностью энергии 75-120 кДж/м³ не ранее, чем за два часа до реализации процесса трения.