Trừu tượng:Để nghiên cứu sự thay đổi hình thái của bề mặt vòng bi sau khi mài tăng cường và xác minh sự tồn tại của các "túi dầu" siêu nhỏ, kết hợp với các thí nghiệm, hình thái bề mặt của vòng bi trước và sau khi xử lý đã được phân tích và các "túi dầu" siêu nhỏ. " trên bề mặt đã được phân tích định lượng. Kết quả cho thấy sau khi xử lý mài tăng cường, có các nếp nhăn rõ ràng và một số lượng lớn các lỗ nhỏ trên bề mặt vòng, điều này xác minh sự tồn tại của các "túi dầu" siêu nhỏ và phân tích rằng "túi dầu" có khả năng chứa dầu mạnh. có thể đạt được hiệu quả tự bôi trơn.
từ khóa:Tăng cường mài; Sắc thái gương mặt; Túi dầu siêu nhỏ; Dung tích chứa dầu
0 Giới thiệu
Bôi trơn là rất quan trọng đối với vòng bi, và bôi trơn tốt có thể làm giảm đáng kể hệ số ma sát và giảm mài mòn. Đối với môi trường làm việc phức tạp và khắc nghiệt, các phương pháp bôi trơn bằng mỡ truyền thống có những hạn chế đáng kể, trong khi tự bôi trơn ổ trục có thể đạt được khả năng bôi trơn ổ trục không dầu hoặc dầu thấp, cải thiện hiệu quả công việc, đảm bảo hiệu suất ổ trục và kéo dài tuổi thọ ổ trục.
Công nghệ mài tăng cường ổ trục là một phương pháp gia công composite mới kết hợp công nghệ "gia công nhựa tăng cường" và "mài vi cắt". Trong quá trình mài tăng cường, vật liệu mài được phun ra dưới áp suất cao sẽ gây ra các nếp nhăn và vết lõm trên bề mặt của vòng bi. Do đó, bài viết này sẽ khám phá sự tồn tại của các "túi dầu" siêu nhỏ trên bề mặt vòng bi bằng cách quan sát hình thái vi mô và phân tích hiệu suất lưu trữ dầu của "túi dầu", đưa ra các ý tưởng công nghệ xử lý mới để đạt được khả năng tự bôi trơn của vòng bi.
1 bài kiểm tra
1.1 Thiết bị kiểm tra và đối tượng kiểm tra
Thiết bị xử lý được sử dụng trong thí nghiệm này là máy mài tăng cường không lõi vòng bi do Giáo sư Liu Xiaochu từ Đại học Quảng Châu phát triển độc lập. Cấu trúc chính của nó bao gồm một hệ thống cố định không lõi điện từ, một thiết bị tái chế và phun áp suất cao để tăng cường vật liệu mài và một hệ thống điều khiển tự động.
Đối tượng gia công thử nghiệm là vòng bi 6207 Deep Groove Ball Bearing sau khi xử lý nhiệt và hoàn thiện, được làm bằng thép chịu lực GCr15, có đường kính ngoài là 72.00mm và chiều rộng là 10.00mm .
1.2 Chuẩn bị vật liệu mài tăng cường thí nghiệm
Vật liệu mài tăng cường trong thí nghiệm chủ yếu bao gồm bột mài (chủ yếu bao gồm corundum màu nâu), chất lỏng tăng cường mài, bắn thép đúc và bắn thép chịu lực theo tỷ lệ khối lượng của chúng. Các thành phần của chất mài mòn được tăng cường được thể hiện trong Bảng 1.
Bảng 1 Thành phần vật liệu mài gia cố
1.3 Kế hoạch kiểm tra
Các thông số xử lý được thiết lập như sau:
(1) Khoảng cách giữa vòi phun và bề mặt của vòng đệm là 45mm;
(2) Góc phun là 45 độ;
(3) Tốc độ phôi là 150 vòng/phút;
(4) Áp suất xử lý là 0.4MPa;
(5) Thời gian xử lý là 5 phút.
Sau khi xử lý, công nghệ cắt dây được sử dụng để cắt và lấy mẫu các vòng chịu lực chưa được gia cố và mài và các vòng chịu lực đã được gia cố và mài. Khu vực lý tưởng được chọn và vi cấu trúc bề mặt của hai mẫu vòng bi được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) với mẫu JSM-7001F.
2. Kết quả kiểm tra và phân tích
2.1 So sánh vi hình bề mặt
Cấu trúc vi mô bề mặt của mẫu vòng bi mà không cần mài tăng cường, được phóng đại 1000 lần bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường, được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1: Hình thái vi mô của bề mặt mẫu nhẫn mà không mài tăng cường
Từ hình vẽ, có thể thấy rằng hình thái bề mặt của vòng bi tương đối đều đặn, phẳng, nhẵn và không có nếp nhăn và vết rỗ rõ ràng. Kết cấu rõ ràng và đều đặn. Nguyên nhân là do các vòng chịu lực chưa được gia cố và mài được gia công chính xác nên hướng kết cấu nhất quán, độ nhám bề mặt nhỏ nhưng không có "túi dầu" lỗ nhỏ rõ ràng, không có lợi cho việc vận hành. chứa dầu bôi trơn.
Cấu trúc vi mô bề mặt của mẫu vòng chịu lực mặt đất được tăng cường, được phóng đại 1000 lần bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường, được thể hiện trong Hình 2.
Hình 2: Hình thái vi mô bề mặt của mẫu ferrule đất được tăng cường
Từ hình vẽ, có thể thấy rằng hình thái vi mô của bề mặt vòng bi đã trở nên mất trật tự, với kết cấu rối loạn và mờ, và các nếp nhăn và vết rỗ rõ ràng xuất hiện trên bề mặt. Trong quá trình mài tăng cường, vật liệu mài mòn được phun áp suất cao lên bề mặt của vòng, khiến nó bị biến dạng đàn hồi-dẻo, khiến kết cấu bề mặt bị rối loạn và xuất hiện một số lượng lớn các hố nhỏ. Do sự tồn tại của các lỗ nhỏ, ổ trục thuận lợi hơn trong việc lưu trữ các phân tử dầu trong quá trình bôi trơn, đạt được mục tiêu tự bôi trơn. Điều này chỉ ra rằng sau khi xử lý mài tăng cường, các "túi dầu" siêu nhỏ xuất hiện trong vòng ổ trục có lợi cho việc lưu trữ các phân tử dầu, điều này có thể làm giảm đáng kể hệ số ma sát trong quá trình chuyển động của ổ trục và giảm độ mài mòn của ổ trục.
2.2 Phân tích định lượng kích thước của các “túi dầu” siêu nhỏ trên bề mặt
Sau khi tăng cường quá trình mài, có rất nhiều "túi dầu" xuất hiện trên bề mặt của vòng bi, hình dạng và kích thước của chúng khác nhau. Do đó, bản đồ vi cấu trúc bề mặt sau khi được quét và phóng đại bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường ở 5000 lần được chọn và sáu vùng "túi dầu" khác nhau được chọn trên bản đồ, như trong Hình 3.
Hình 3 "Túi dầu" ở sáu vùng khác nhau
Ước tính diện tích thực tế của "túi dầu" dựa trên tỷ lệ hình ảnh và sử dụng phương pháp màng dầu phân tử đơn để ước tính đường kính của phân tử dầu, dẫn đến đường kính là d{{0}}.0 × 10-10m, và sử dụng công thức diện tích hình tròn S=π d2/4, diện tích mặt cắt ngang của tâm phân tử dầu có thể được tính là dầu S=7.07 × { {9}}m2. Từ đó, có thể tính được số lượng phân tử dầu chứa trong một "túi dầu" cực nhỏ, như thể hiện trong Bảng 2.
Bảng 2 Diện tích "Bao dầu" và Số lượng Phân tử Dầu chứa trong Sáu Vùng
Từ Bảng 2, có thể thấy rằng các nếp nhăn và vết rỗ nhỏ trên bề mặt vòng bi sau quá trình mài tăng cường, cụ thể là "túi dầu" siêu nhỏ, đều có khả năng chứa dầu mạnh. Trong số đó, khu vực có diện tích nhỏ nhất là S4, trong đó "túi dầu" chứa khoảng 6,36 × 107 phân tử dầu; Khu vực có diện tích lớn nhất là S3, trong đó "túi dầu" chứa khoảng 1,62 phân tử dầu × 108; Số lượng phân tử dầu trung bình có thể chứa trong các "túi dầu" siêu nhỏ của sáu vùng khác nhau là khoảng 1,17 × 108. Do đó, so với các vòng ổ trục chưa trải qua quá trình mài tăng cường, các vòng ổ trục đã trải qua quá trình xử lý mài tăng cường có khả năng chứa dầu mạnh hơn. Các "túi dầu" siêu nhỏ được tạo ra trên bề mặt sau khi xử lý có thể lưu trữ hiệu quả các phân tử dầu, đạt được hiệu quả tự bôi trơn trong quá trình vận hành ổ trục, giảm ma sát, giảm mài mòn và kéo dài tuổi thọ của ổ trục.
3. Kết luận
Hình thái bề mặt của vòng bi sau quá trình mài nâng cao bị rối loạn, kết cấu không rõ ràng, có các nếp nhăn và vết rỗ rõ ràng, tạo ra một "túi dầu" siêu nhỏ có lợi cho việc lưu trữ các phân tử dầu.
(2) "Túi dầu" siêu nhỏ trên bề mặt vòng bi sau khi gia công mài tăng cường có khả năng chứa dầu mạnh, có thể làm giảm hệ số ma sát, giảm mài mòn, cải thiện tuổi thọ mỏi của ổ trục, bôi trơn ít dầu hơn, giảm số lần bổ sung chất bôi trơn, cải thiện hiệu quả công việc và cung cấp tài liệu tham khảo để đạt được chức năng tự bôi trơn của ổ trục.
Tìm hiểu thêm về WBMCon lăn côn:
Con lăn hình côn là sản phẩm chính của Henan Weichuang Bearing Precision Technology Co., Ltd. (WBM). Nếu bạn cần biết thêm chi tiết, xin vui lòng bấm vào trang web để biết thêm.
