ГЕО технология

 

Область, методы и направления применения  .

 

Общеизвестно, что любые механизмы имеют определённое количество сопрягаемых подвижных соединений подверженных трению. Это подшипники, шарниры, шестерни, направляющие, поршневые кольца и цилиндровые втулки, плунжерные пары и т.д. В процессе эксплуатации эти детали подвержены изнашиванию, что в свою очередь приводит к ухудшению технико-эксплуатационных показателей механизма. ГЕО работает в местах, где происходит процесс износа при условии, что хотя бы одна из сопрягаемых поверхностей трения изготовлена из стали или чугуна. Таким образом, ГЕО - обработка применима практически на любых машинах и механизмах.

Необходимо отметить, что данная технология не исключает традиционных методов ремонта полностью. Это касается невозможности восстановления повреждённых или предельно изношенных, а также неметаллических деталей.

Из направлений применения можно выделить основные:

- обработка новых механизмов или их деталей на стадии их производства и обкатке;

- восстановление изношенных;

- поддержание на должном уровне технического состояния и безотказности работы эксплуатируемых машин.

 

С обывательской точки зрения это может выглядеть следующим образом:

ГЕО-обработки новых или малоизношенных механизмов увеличивает в несколько раз их долговечность при неизменной мощности и экономичности.

Обработка механизмов с износом до 70% позволяет добиться повышения мощности и экономичности до их  паспортных значений и  даже на 5-10 % выше.

 Периодическое применение ГЕО-составов в машинах помимо многократного увеличения  их долговечности  защищает детали трения механизмов от аварийных повреждений при перегрузках, отказах системы смазки, упусках  или обводнении масла.

Методы ГЕО – технологии несложны, но требуют достаточно высокой квалификации персонала, занимающегося её применением. Это вызвано необходимостью глубокого осмысливания процессов, происходящих в механизмах для правильного применения ГЕО- составов и получения позитивных результатов. Суть этих методов – диагностика, дозирование состава и определение схемы обработки, наблюдение за процессом обработки и анализ получаемых изменений параметров обрабатываемого механизма.

 

Как происходит старение механизмов?

Простой на первый взгляд процесс изнашивания трущихся металлических поверхностей механизмов на деле определяется целым комплексом сложных физико-химических процессов. Этому посвящена целая прикладная научно- техническая дисциплина – триботехника.

Во многом процесс износа определяется свойствами самого металла. Сложная цепь технологических операций от выплавки чугуна из руды до поверхностной термообработки и высокоточной слесарной обработки выстроена с целью получить ответственные детали машин с точно определёнными свойствами. Однако, даже самая зеркально отполированная металлическая поверхность при достаточно сильном увеличении имеет вид подобный рельефу земной поверхности со всеми его горами и оврагами. Это обусловлено тем, что стали и чугуны – основные конструкционные материалы в машиностроении – разнородны по своей структуре. Они представляют собой составную структуру из нескольких видов микрокристаллов железо-углеродного сплава высокой твёрдости, связанных более пластичным  железо-углеродным сплавом другого вида.

Итак, при непосредственном контакте металл – металл происходит механическое взаимодействие микровыступов поверхностей. При сухом трении это взаимодействие определяет силы трения в рассматриваемом сопряжении. Энергия, затрачиваемая на трение, расходуется на деформацию и излом микровыступов и сопутствующий нагрев сопрягаемых поверхностей. На микроуровне температура в месте контакта поверхностей может достигать 600оС и выше, а это достаточно, чтобы происходили процессы изменения в самой структуре металла. В реальных ДВС на преодоление сил трения затрачивается от 4,5 до 15 %  (в зависимости от типа и состояния двигателя) мощности.

При сколе микровыступа образовавшаяся частица металла находясь в зоне контакта подвижных поверхностей может явиться причиной последующих деформаций и разрушений, т.е. проявиться абразивный эффект.

Подавляющее большинство механизмов имеют систему смазки, цель которой – исключить сухое трение. Роль её – свести взаимодействие трущихся поверхностей к гидравлическому сопротивлению пограничных слоёв смазочного масла исключая механическое взаимодействие микровыступов и обеспечить отвод тепла. Коэффициент трения в этом случае на подшипниках скольжения составляет 0,15 – 0,25.

Рассмотрим процесс износа деталей трения на примере двигателя.

В процессе эксплуатации под действием переменных нагрузок, недостаточного давления масла или присутствия в нём загрязнителей в зоне сопряжения подвижных соединений возникают локальные разрывы масленой плёнки   и проявляется эффект сухого трения.

Помимо этого на трущиеся поверхности воздействует целый ряд разрушающих процессов: коррозия, эрозия (разрушение поверхности под действием гидро- и аэродинамических сил), вибрация. При эксплуатации ДВС эти процессы приводят к износу поверхностей трения: увеличиваются зазоры в сопрягаемых соединениях, появляются локальные дефекты поверхностей (задиры, риски, язвенное выкрашивание и т.п.), изменяется геометрия (эллипс, конусность, натяг …). В свою очередь, пропорционально процессу изнашивания возрастают ударные нагрузки и вибрация подвижных соединений. Износ деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) увеличивает прорыв газов в картерное пространство и приводит к повышенному угару масла в цилиндре, что ускоряет насыщение масла продуктами неполного сгорания топлива и масла (сажей, коксом, асфальтенами).  Износ масленого насоса, увеличение зазоров подшипников, в которые подаёт масло этот насос, плюс загрязнение масленого фильтра вызывает снижение давления масла.

Все перечисленные выше факторы приводят к увеличению скорости изнашивания узлов трения в геометрической прогрессии.

Общеизвестный факт, что до 70% износа происходит в момент пуска и при прогреве двигателей, объясняется тем, что здесь имеет место сухое трение из за:

- инерционности маслоподающей системы;

- загрязнения масленого фильтра и высокой вязкости масла при низкой температуре;

- распределения нагрузок в подвижных сопряжениях деталей ДВС определяемом  их линейным тепловым расширением сильно отличающимся от нормального в прогретом состоянии.

В процессе эксплуатации сама структура поверхности меняет свои свойства. Это объясняется тем, что в разнородной поликристаллической структуре металла в присутствии содержащихся в нём примесей и накопленных продуктов коррозии, деструкции масел и прочих загрязнителей под действием механических и температурных нагрузок, вибрации и химически активных компонентов происходят морфологические и структурные изменения:

- накапливаются локальные на микроуровне преобразования гранецентрированной кристаллической решётки железа (γ – железо)  в менее прочную,

объёмоцентрированную (α – железо);

- образуются и распространяются межкристаллические трещины под действием химически активных элементов (т.н. водородное охрупчивание);

- за счёт межкристаллической диффузии происходит изменения дислокации (расположения) центров кристаллизации и проникновение химически активных элементов в глубь структуры металла.

Это приводит к снижению прочности, твёрдости и повышает текучесть металла, происходит его т.н. «старение».

                    Таким образом, основная причина, определяющая  ресурс любого механизма, равно как и снижение со временем его потребительских и эксплуатационных качеств, это износ.

Особенности изнашивания ДВС как машины со сложной организацией рабочего процесса.

На примере дизельного двигателя с турбонаддувом рассмотрим изменения рабочего процесса, происходящие во время его эксплуатации.

 Рабочий процесс с точки зрения теплотехники организован взаимодействием следующих узлов:

- цилиндро-поршневой группы;

- газотурбонагнетателя;

- газораспределительного механизма;

- топливной аппаратуры высокого давления;

- системой управления.

ЦПГ по сути своей представляет собой сосуд с переменным объёмом, в котором происходит преобразование химической энергии топлива в тепловую и тепловой в механическую. ГТН обеспечивает использование части энергии отработавших газов для наполнения этого сосуда свежим зарядом воздуха под избыточным давлением. ГРМ отвечает  за соответствие фаз газообмена термодинамическому циклу. ТНВД дозирует в соответствии с положением устройств управления топливо и определяет момент его подачи в цилиндр, а форсунки обеспечивают условия смесеобразования (распыл).

Соответствие параметров термодинамического цикла заданным непосредственно зависит от плотности цилиндра, работы ГТН, качества распыла и правильности установок и регулировок ГРМ и ТНВД.

Конструктивно плотность цилиндра не может быть абсолютной из за зазоров в замках компрессионных колец даже при идеально закрывающихся цилиндровых клапанах и прилегающих ко втулке цилиндра кольцах. В процессе эксплуатации износ цилиндровых втулок, поршневых колец приводит к увеличению прорыва газов из цилиндрового пространства в картерное.

Ухудшение работы маслосъёмных поршневых колец приводит к тому, что масло начинает в больших количествах попадать на компрессионные кольца. С одной стороны – это уменьшает прорыв газов через изношенные компрессионные кольца (некоторые автолюбители пользуются этим, когда изношенный дизель в холодное время года удаётся запустить, влив по цилиндрам по нескольку миллилитров масла). С другой стороны – поступающее в цилиндр масло в условиях высоких температур приводит к отложению нагара на стеках камер сгорания, зеркале цилиндров, поршнях, кольцах и кольцевых ручьях поршней. Нагар, являясь абразивом, ускоряет процесс износа деталей ЦПГ и в большинстве случаев является причиной залегания  колец, а это, в свою очередь, неизбежно уменьшает плотность цилиндра.

Следует особо отметить, что отложения нагара в рабочем пространстве цилиндра уменьшают рабочий объём, что в определённой степени повышает давление сжатия. Зачастую компрессия средне изношенных дизелей с высоким расходом масла на угар бывает выше чем на новых при меньшем заряде воздуха, участвующего в цикле. При диагностике изношенных ДВС по компрессии её значение в большинстве случаев не соответствует реальному количеству воздуха, участвующего в рабочем процессе, т.е.- завышено.

Изнашивание поверхности в местах локализации прорыва рабочего газа из цилиндров в картерную полость сопряжено с :

- недостатком смазки из за действия газодинамических сил;

- присутствием большого количества загрязнителей;

- перегревом на локальном уровне.

Длительное воздействие этих факторов приводит к разрушению поверхностей деталей трения (прогорания, трещины,  эрозия, задиры, натяг перегретого металла). 

Износ направляющих втулок и сёдел клапанов ГРМ также уменьшает плотность цилиндра. Кроме того, значительный износ кулачков вала ГРМ изменяет момент распределения фаз газообмена относительно положения поршней и вместе с отложениями нагара на телах клапанов и стенках коллекторов уменьшает проходное сечение путей подвода воздуха и отвода отработавших газов.

Итак, старение двигателя неизбежно сопровождается уменьшением плотности ЦПГ, что является причиной снижения среднего эффективного давления рабочего цикла. Отложения загрязнителей на проточных частях ГТН плюс износ подшипников также снижает это давление.

Износ деталей трения топливной аппаратуры высокого давления – причина снижения количества подачи топлива за цикл и ухудшения качества распыла форсунок. При плохом распыле, сниженном количестве воздуха, участвующего в процессе горения, значительных отложениях нагара ухудшаются смесеобразование, возрастает количество продуктов неполного сгорания топлива, а сам процесс сгорания топлива растягивается по времени. Как следствие – падение максимального давления рабочего цикла при общем росте средней температуры, что приводит к снижению индикаторной мощности ДВС, интенсивному нагарообразованию и ухудшению температурного режима работы деталей ЦПГ.

 

Алгоритм восстановления ДВС со значительной степенью износа.

  1. Анализ результатов предварительной диагностики

Оценка состояния деталей производится по следующим косвенным параметрам:

ЦПГ:

- максимальное давление по цилиндрам (Рz);

- среднее эффективное давление по цилиндрам (Ре);

- давление сжатия по цилиндрам (Рс);

- температура по цилиндрам (Тц);

- температура воздуха перед цилиндрами (Т0);

- индикаторная мощность ДВС (Ni)

- расход топлива (Qт);

- анализ масла;

- расход масла на угар (Qт);

- скорость нарастания давления картерных газов (Ркг за n сек);

- шумовая картина работающего ДВС со стороны головок цилиндров;

- содержание СО, температура, цвет и состав выпускных газов на различных оборотах и нагрузках;

- температурный режим ДВС на различных оборотах и нагрузках;

- температура выпускных газов по цилиндрам (Тг).

                               ГТН:

- индикаторная мощность ДВС (Ni)

- давление наддува и скорость вращения ротора на различных оборотах ДВС (Рн, nГТН);

- шумовая картина ГТН на различных оборотах;

- температура воздуха перед цилиндрами (Т0);

- температура выпускных газов до и после ГТН (Тн1н2);

- содержание СО, температура, цвет и дымность выпускных газов на различных оборотах и нагрузках;

- расход масла на угар (Qм);

- наличие загрязнителей и их состав в продувочном коллекторе.

                               ГРМ:

- максимальное давление по цилиндрам (Рz);

- среднее эффективное давление по цилиндрам (Ре);

- давление сжатия по цилиндрам (Рс);

- давление наддува на различных оборотах (Рн);

- температура по цилиндрам (Тц);

- температура воздуха перед цилиндрами (Т0);

- температура выпускных газов – по цилиндрам (Тг);

- шумовая картина работающего ДВС со сторон коллекторов впускных и выпускных клапанов, вала и привода ГРМ;

- замер теплового зазора клапанов ГРМ.

- содержание СО, температура, цвет и состав выпускных газов.

Топливная аппаратура:

- максимальное давление по цилиндрам (Рz);

- среднее эффективное давление по цилиндрам (Ре);

- температура по цилиндрам (Тц);

- температура выпускных газов по цилиндрам (Тг).

- температурный режим ДВС на различных оборотах и нагрузках;

- содержание СО, температура, цвет и состав выпускных газов на различных оборотах и нагрузках;

- индикаторная мощность ДВС (Ni);

- расход топлива (Qт);

- шумовая картина работы форсунок.

                    КШМ:

- давление масла;

- температура масла;

- анализ масла и отложений продуктов износа в картерном пространстве, масляных фильтрах;

- срок замены масла;

- шумовая картина работы ДВС в переходных режимах ХХ - МАХ ОБОРОТЫ - ХХ в области картерного пространства;

- теплотехнический анализ потерь на трение в ДВС (разница индикаторной и эффективной мощности, расчёт теплового потока на охладителе масла и т.д.).

                               Система охлаждения:

- температурный режим работы ДВС (Тож, Тм) на разных режимах;

- качественный состав охлаждающих жидкостей, позволяющий оценить наличие отложений на поверхностях теплообмена;

 

Кроме того, для оценки технического состояния используются эксплуатационные наблюдения:

- выявление случаев и анализ причин аварий, отказов и неудовлетворительной работы;

- выявление возможных случаев перегрева ДВС или эксплуатации в температурных режимах, несоответствующих расчётным;

- информация о применявшихся ранее присадках, добавках в моторное масло и топливо;

- информация о произведённых на ДВС ранее осмотрах, ремонтах, регулировках, настройках и т.п.

По критерию определения эти параметры можно разделить на:

- измеряемые (зазоры, Рс, Ркг за n сек, количественный состав среды, Тц, спектрографический анализ шумов и т.п.);

- качественно определяемые (цвет, качественный состав среды, запах, тональное восприятие шумов);

- расчётные (результаты анализа сопоставления нескольких параметров).

                    В каждом конкретном случае оценки ДВС возникает вопрос выбора перечня параметров из возможных наиболее полно и достоверно отражающих его техническое состояние.

Критерии выбора по степени важности:

- отражение состояния деталей ДВС;

- отражение теплотехнических характеристик ДВС;

- отражение эксплуатационных характеристик ДВС;

- трудоёмкость и время измерений.

                    Сложность правильного определения состояния групп деталей по отдельности состоит в комплексности его влияния на параметры цикла ДВС. Выделить здесь можно группу КШМ и масленый насос, от работы которых термодинамический цикл ДВС мало зависит, однако их состояние косвенным образом отражает общее техническое состояние ДВС, как и условия его эксплуатации.

                    Условно обобщённые факторы, определяющие параметры цикла ДВС:

- плотность цилиндра;

- условия газообмена: количество первоначального заряда воздуха (воздушно-топливной смеси), качественный состав первоначального заряда и выпускных газов, соответствие фаз газораспределения цикла расчётным;

- условия смесеобразования, воспламенения и горения в цилиндре (количество и качество распыла топлива и момент его подачи, газодинамические условия);

- температурный режим работы цилиндра (условия теплообмена).

                    Группы деталей, состояние которых определяет эти факторы непосредственно:

- плотность цилиндра: ЦПГ, ГРМ;

- условия газообмена: ГРМ, ГТН, воздушный и выхлопной тракты;

- условия смесеобразования, воспламенения и горения в цилиндре: топливная аппаратура, СУ;

- температурный режим работы цилиндра: система охлаждения.

Влияние и взаимосвязь этих факторов по параметрам цикла:

- плотность цилиндра – влияет на условия газообмена, на условия воспламенения и горения топлива (определяет количество воздуха (смеси), его температуру и давление в момент подачи топлива в цилиндр (воспламенения смеси)) и на температурный режим отдельных деталей ЦПГ и ГРМ;

- условия газообмена – на условия смесеобразования, воспламенения и горения и на температурный режим работы цилиндра;

- условия  смесеобразования, воспламенения и горения – на условия газообмена и на температурный режим работы цилиндра.

- температурный режим работы цилиндра – в той или иной степени на все процессы без исключения, происходящие в цилиндре.

                    Рассмотрим влияние процессов, происходящих в цилиндрах, на состояние деталей ДВС. Как известно, процесс износа имеет место с самого начала эксплуатации механизма. Ускорить этот процесс могут:

- изменение условий работы трибосопряжений;

- изменение свойств материала деталей.

Первую группу изменений определяют такие параметры, как:

- величина сил взаимодействия поверхностей в трибосопряжении;

- размеры и форма сопрягаемых поверхностей как на уровне всего трибоузла, так и на микроуровне;

- характер самого взаимодействия (условия смазки поверхностей, температура, присутствие загрязнителей и т.п.);

вторую группу – величина и длительность сил взаимодействия поверхностей в трибосопряжении и температурный режим.

                    Факторы, влияющие на процесс старения деталей трения можно разделить на две другие группы (по источнику, их определяющему):

- определяемые состоянием самих деталей (размеры и форма, микротвёрдость и шероховатость сопрягаемых поверхностей, условия смазки, свойства материала деталей трения);

- определяемые процессами, происходящими в цилиндрах (величина и динамика сил в трибосопряжении, нагаро- и накипеобразование, температурный режим). Наблюдаемые - нагарообразование; - отвод теплоты;

 

Направления применения.

  1. В ремонте.

                    Состояния изношенных поверхностей, как известно, определяет общий уровень, количество и сложность ремонтных работ. (Это слесарные обработки, замена быстроизнашиваемых частей, последующие приработки и т.д.) Практикой подтверждается, что  с каждым последующим капремонтом ускоряется снижение эксплуатационных параметров механизмов. Одна из причин – влияние на приработку заменённых частей общего износа механизма. Далее – в результате исправления формы трущихся поверхностей слесарными обработками истончается термоупрочнённый слой. Неизбежно снижается точность подгонки подвижных сопряжений по сравнению с новыми.

                    Применение ГЕО – технологии позволяет:

- на стадии завершения послеремонтной обкатки максимально оптимизировать подвижные сопряжения и, как следствие, получить лучшие эксплуатационные показатели;

- в несколько раз снизить скорость последующего изнашивания и риск отказов техники по причине повреждений поверхностей трения;

- в ряде случаев исключить слесарные обработки рабочих поверхностей сопряжений и даже замену деталей.

                    В конечном итоге – снижение себестоимости и времени ремонта, повышение его качества, уменьшение объёма гарантийных работ.

                    Особо надо отметить такое направление применения, как предпродажная подготовка техники second hand. В этом случае ГЕО- обработка ДВС, ТНВД, АКПП, ГУР, трансмиссии позволяет при небольших затратах средств, времени, рабочего времени специалистов значительно повысить потребительские качества предлагаемых к продаже машин (приемистость, дымность выхлопа, загазованность картерного пространства, наличие шумов при работе ДВС, трансмиссии,  ГУР, …).     

                    2. В эксплуатации.

                    ГЕО- технология применима для практически любых машин и механизмов.

Улучшение состояния поверхностей трения, достигнутое в результате ГЕО- обработки позволяет:

- увеличить межремонтные сроки;

- улучшить эксплуатационные показатели;

- повысить надёжность работы механизмов.

                    Экономический эффект в этом случае обеспечивается снижением эксплуатационных расходов (экономия ГСМ), затрат на ремонт и потерь из за плановых выводов техники из эксплуатации и отказов.

 

Перспективы технологии.

                       Как работает ГЕО ?

Технология применения ГЕО предельно проста – важно только донести состав до узлов трения при условиях их реальной эксплуатации либо, в случае восстановления отдельных деталей, при искусственно заданных.

При попадании частиц ГЕО в зону действия сил трения происходит сложная трибохимическая (  реакция, состоящая из следующих этапов:

- очистка взаимодействующих поверхностей на микрокристаллическом уровне от продуктов износа, деструкции смазочных материалов, применявшихся ранее присадок и прочих загрязнителей,

- протекание восстановительных реакций, в процессе которых поверхность металла избавляется от окислов и атомарного водорода,

- начало диффузионного процесса и перестроение валентных связей в кристаллах под действием энергии, выделяемой протеканием восстановительных реакций и механическим взаимодействием поверхностей трибоузла на микроуровне.

- полиморфное преобразование и объёмный рост кристаллов железа матричной поверхности за счёт внедрения в кристаллическую решётку атомов кремния,

- формирование микрокристаллического защитного слоя (МКЗС) за счёт присоединения домолотых в процессе взаимодействия поверхностей трения частиц ГЕО,

- дальнейшее полиморфное преобразование кристаллической структуры полученной поверхности и оптимизация её формы и размеров в сторону уменьшения сил трения.

Здесь необходимо отметить, что движущей силой образования МКЗС является сила трения и в случае оптимизации формы и уменьшении шероховатости взаимодействующих поверхностей рост МКЗС прекращается сам по себе.

 

 

Какие свойства имеет МКЗС?

  • Не имеет резкой границы между собой и металлом, с которым он образовался.
  • По своей природе он не чужероден металлу и поэтому удерживается на поверхности стали значительно лучше, чем хром, никель и различные наплавки.
  • Частицы ГЕО, не вступившие в реакцию замещения, адсорбируют атомарный водород из дислокаций металла у поверхности для дальнейшего своего морфологического изменения. Тем самым предотвращается водородное растрескивание поверхностей трения деталей. Этот способ избежать водородного охрупчивания несравненно дёшев на сегодняшний день.
  • МКЗС имеет одинаковый со сталью, с которой он образовался, коэффициент линейного термического расширения. Т. е. не скалывается при нагреве - охлаждении.
  • Обладает пластичностью до 50 кгс/см2 . Имеет амортизирующие свойства, более стоек к ударным нагрузкам чем матричный металл.
  • Твердость поверхностей деталей с МКЗС может достигать 63-70 HRC.
  • Шероховатость обработанных поверхностей не более 0,0007 Ra.
  • Коэффициент трения деталей, покрытых МКЗС,  аномально низок и составляет 0,003 - 0,007.
  • По своей природе МКЗС - диэлектрик и огнеупор. Температура его разрушения - 1575 - 1600 оС. Стоек к коррозии.
  • Скорость износа обработанных деталей в 5-8 раз ниже, кроме того - МКЗС можно возобновлять по мере его изнашивания, проводя дополнительные ГЕО - обработки.

Какие выгоды несёт в себе применение ГЕО – технологии, в сравнении с традиционными?

- в технологическом плане

- Процесс восстановление механизмов технологически прост, не требует разборки, слесарных обработок, замены изношенных деталей, длительной приработки.

- По полученным результатам в большинстве случаев превосходит традиционный ремонт.

- Минимальные трудозатраты. Основной объём сводится к диагностике, правильному дозированию и наблюдению за процессом обработки механизма. 

- Останавливает процесс износа трущихся поверхностей обработанных машин или деталей на гарантированный период эксплуатации, после – скорость их изнашивания в 3-5 раз ниже.

- Уменьшает расход топлива, электроэнергии до 30%, смазочных материалов в несколько раз. Кроме того, отпадает необходимости применения дорогостоящих сортов масел и смазок и в 2-3 раза увеличивается срок их замены.

- Возможно поднятие теплотехнических параметров работы механизмов до заводских и выше.

- в экономическом плане

- Стоимость ниже в 3-5 раз.

- Механизм не выводится из режима штатной эксплуатации.

- Не требует затрат на покупку дорогостоящих СЗЧ.

- Снижение эксплуатационных затрат.

- Снижение риска потерь из за отказов техники.

ГЕО технология

(описание принципа работы и результатов)

 

Целью проведения работ по созданию технологии послужила идея возможной эксплуатации механизмов с подшипниками скольжения без вкладышей. Были успешно проведены стендовые испытания, но в промышленном применении никто заинтересованности не проявил в силу разных экономических причин и системных обстоятельств рыночной экономики.

Технология ГЕО это восстановление и упрочнение поверхностей металлических деталей в парах трения механизмов, на поверхностях которых в процессе трения, используя энергию «разрушения» навариваются гомогенные слои металлокерамики, выполняя процессы восстановления размерности узла трения до оптимальных значений, пригодных для данного узла и условий в котором он обязан гарантированно работать.

Важным обстоятельством технологии является тот факт, что механизмы не разбираются, а через косвенные показатели диагностики, посредством расчетных дозировок и времени обкатки выводятся на требуемые эксплуатационные показатели, с гарантией работы до 25 000 моточасов (при соблюдении ПТЭ).

 

Суть технологии: выполнение микрометаллургических процессов на поверхностях трения в механизмах при использовании диффузионных свойств минералов к преобразованию под воздействием давления, температур и сил трения.

Мелкодисперсная смесь геоактиватора, составленного из природных минералов группы серпентинитов, активаторов и стабилизаторов, обладающих особенностями построения кристаллической решётки и относящихся к группе хризотолоидов, содержащих силикаты и гидросиликаты металлов, основаных на трубчатой, слоистой или рулонной, каолинитоподобной, чешуйчатой структуре кремнекислотных тетраэдров: Ø 100А0 – 300А0  или их деформированных структур с небольшой волокнистой и спутановолокнистой межкристаллической связью, которая образуется при изменениях:

Fe2Si2O4 + Mg2Si2O4 =  (FeMg)2 (Si2O4) – Mg3(Si2O5)(OH)4 / Mg2Al)(SiAlO5)(OH)4

 

Для увеличения эффективности взаимодействия и увеличения активной площади микрометаллургических процессов на поверхности металлов применяются мелкодисперсные смеси минералов с различным соотношением и величиной (от 0,1мкм до 300 мкм), - в зависимости от условий, нагрузок, температур и назначения механизма, поэтому промышленное применение технологии не ограничено какой-то одной областью эксплуатации или условиями работы механизмов.

Поверхности  трения на уровне размерности, равной  их шероховатости, представляют собой некий конгломерат, состоящий из различных неровностей, т.е. на микроуровне визуально представляют вид микрорельефа горных массивов с пиками, трещинами и долинами и процесс трения поверхностей нужно рассматривать как взаимодействие выступающих над общей поверхностью пиков микрорельефа.

При взаимодействии таких поверхностей происходит ряд физических и механических процессов (слом пиков, пластичная деформация, сдвиги и т.п.), которые сопровождаются выделением тепловой энергии, с диапазоном температур на микроуровне в пределах 4000С – 11000С, которыми в общем объёме детали можно пренебречь, т.к., возникая в микрообъёмах тут же отводятся на общую массу детали и гасятся, поэтому геотехнологию нужно рассматривать как взаимодействие микрорельефов поверхностей при участии ассортимента микрочастиц минералов.

Температур, выделяемых при взаимодействии металлических поверхностей и ассортимента микрочастиц минералов достаточно для приведения поверхностей матричного металла в состояние текучести или близкого к этому, - их вполне хватает и для возбуждения физико-химических превращений в частичках минералов, силы поверхностного натяжения которых уменьшаются, а значит,  и угол смачивания материалов тоже начинает стремиться к нулю, что способствует прямопропорциональному увеличению диффузионных процессов.

Совместное участие мет

© GEO21BEK

Конструктор сайтов - uCoz