DD139134B1 - Verfahren zur verschleissarmen auslegung schwingungsbeanspruchter reibstellen,insbesondere im maritimen bereich - Google Patents

Description

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18. XII. 1981

Titel der Erfindung

Verfahren zur verschleißarmen Auslegung schwingungsbeanspruchter Reibstellen im maritimen Bereich

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verschleißarmen Auslegung schwingungsbeanspruchter Reibstellen im maritimen Bereich.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Reibstellen, deren Kontaktflächen oszillierende Bewegungen ausführen, durch Tribokorrosion stark beeinträchtigt werden. Diese Beeinträchtigung kann in kurzer Zeit zur Zerstörung der Reibpaarung führen. Derartige Beeinträchtigungen versucht man dadurch vorzubeugen, indem die Reibstellen mit Mineral- oder Syntheseölen oder Schmierfetten verschiedener Struktur und Legierungsgrade geschmiert werden. Mit diesen Schmierstoffen ist es jedoch nicht möglich die Tribokorrosion der Reibpaarung wirkungsvoll zu verhindern. Als Schmierstoffe werden insbesondere molybdändisulfidhaltige Schmierstoffe und Pasten eingesetzt.

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Es ist auch, bekannt, daß anorganische Phosphate und Pyrophosphate, insbesondere Zinkpyrophosphat in Trägerflüssigkeiten, insbesondere in Mineralölen, eine Schmierwirksamkeit besitzen. Derartige Schmierstoffe und Pasten weisen gegenüber herkömmlichen Schmierstoffen verbesserte Schmiereigenschaften auf, können jedoch die Tribokorrosion nicht vollständig verhindern. Es ist weiterhin bekannt, daß Hydroxidpasten bei oszillierender Bewegung eine deutliche Überlegenheit gegenüber solchen Stoffen besitzen, die chemische Reaktionen an der Berührungsstelle eingehen* Es ist -weiterhin bekannt, die Eigenschaften der Oberflächen der Reibpaarungen durch nitrieren, phosphatieren und andere Verfahren zu verbessern. Es gelingt mit diesem Verfahren die Eigenschaften der Reibstellen in gewissen Grenzen zu verbessern, es gelingt jeoch nicht, die Tribokorrosion vollständig auszuschließen. Es ist bekannt, daß der Tribokorrosionsverschleiß unter den Bedingungen, der Pestkörperreibung mit wachsender Härte der Reibpartner abnimmt.

Zweck der Erfindung

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zur verschleißarmen Auslegung schwingungsbeanspruchter Reibstellen im maritimen Bereich zu schaffen, das es gestattet, Ausfälle der Reibstellen infolge von Tribokorrosion wesentlich zu reduzieren.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur verschleißarmen Auslegung schwingungsbeanspruchter Reibstellen zu schaffen, das es gestattet, Reibstellen im maritimen Bereich so auszulegen, daß die auftretenden

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Tribokorrosionserscheinungen und das Fressen an bewegten Paarungen wesentlich vermindert werden. Das Ein- und Auspressen gefügter Teile soll völlig sticks3ip~ und riefenfrei erfolgen. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Reibstellen wirkungsvoll gegen che~ mische bzw. elektrochemische Korrosionserscheinungen infolge von Seewasserzutritt zu schützen.

Merkmale der Erfindung

Es wurde gefunden, daß sowohl Tribokorrosionserscheinungen und das Fressen an gefügten und sich bewegenden Teilen wirkungsvoll verhindert werden kann, wenn die Oberflächen der Paarungsteile durch an sich bekannte Verfahren wie Nitrieren, Beschichtung mit Titancarbid, Yanadiumcarbid oder ähnliche, oder andere hohe Oberflächenhärte erzielende Verfahren behandelt werden und die Teile mit einer Paste geschmiert werden, die 30 bis 70 Ma.-/S Kalium- oder Natriumpolyphosphat angeteigt in Mineralölen oder Syntheseölen, die mit Stabilisatoren, Farbaufhellern und Zusätzen zur Reibv;eгtSenkung versehen sein können, enthält. Bevorzugt werden als Polyphosphate Kurrolsches Salz, Madrellsches Salz sowie Kaliumpolyphosphat, die einzeln oder im Gemisch verwendet werden können. Bei der Oberflächenbehandlung der Reibpartner kommt es darauf an, eine gleichmäßige Härte der behandelten Oberfläche zu erzielen.

A usfuhrungsbe i spie1

Eine Gelenkverbindung für einen.hydraulischen Arbeitszylinder ist in der Figur dargestellt. Der Bolzen 1 mit 0 100 n6 aus 30 Cr ІЛо V9, dessen Oberfläche durch Nitrieren eine Härte von HV 1000 besitzt, ist in zwei

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starren Blechstegen 2,3 mit 0 100 H7 aus 09 G2 fixiert und nimmt in der IJitte den Innenring 4 des Gelenklagers 0 100 H7 aus gehärtetem 100 Cr g, dessen Oberfläche phosphatiert wurde, auf. Vor der Montage der Paarungselemente der Längspreßverbindung werden diese Eiib der Speziaipaste ^e iß behandelt. Diese Paste enthält 30 bis 70 Ma.-% Kalium- oder Natriunpolyphosphat, angeteigt in Mineralölen oder Syntheölen und ist mit Stabilisatoren, Farbaufhellern und Zusätzen zur Reibwertsenkung versehen. Diese Paste wird ferner zur Erstschmierung der gehärteten Gelenklagerfunktionsflachen sowie zur Nachschmierung über den Schmierkanal 5 verwendet. Derartig ausgelegte Reibstellen besitzen auch nach dem Langzeitbetrieb eine sehr gute Oberfläche der Festsitze und «eisen keine Tribokorrosionsschäden an den einzelnen Teilen auf. Die erfindungsgemä-ße Lösung gestattet es, im maritimen Bereich, wo durch Erregerkräfte verschiedener Herkunft wie Motorschwingungen, Wind- und Wasserkräfte u.a. alle Bauteile schwingend beansprucht werden, so daß unerwünschte Relativbewegungen der Bauelemente und damit Tribokorrosion auftritt, durch die ständige Nachbildung tribokorrosionsverhindernaer Reaktionsschichten, in Verbindung mit harten Oberflächenschichten die Tribokorrosion wirkungsvoll zu verhindern. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Auslegung der Reibstellen bei ständigem Kontakt der Bauteile mit Seewasser oder salzhaltiger Atmosphäre auch im Langzeiteinsatz einen wirksamen temporären Korrosionsschutz, so daß das Auftreten der chemischen und elektrochemischen Korrosion verhindert wird.

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Die Vorteile aus der erf in.dun.gs ge mäße η. Auslegung in Bezug auf Tribokorrosion und das Ein- und Auspressen sind in den folgenden Tabellen belegt:

Tribokorrosionsversuche an ebenen, feinbearbeiteten Reibflächen mit einer Frequenz f = 20 Hz, Amplitude χ = 40 /Um, .Flächenpressung ρ = 30 NPa und Versuchsdauer ζ - 600 000 Schwingungen.

Schmierstoffe

Werkstoff-•paarung

Nach dem. Stand der Technik

Erfindungsgemäß

unlegierte und Speziaipaste legierte Mineral- weiß öle, Schmierfette (VEB Hydrierauf Seifenbasis, werk Zeitz) MoSρ- und Graphit-Suspensionen und Pasten sowie Gleitlacke

100 Cr 6 weichgeglüht/ 100 Cr 6 v/eichge glüht

starke Tribokorro- Tribokorrosion, starkes sionsschäden Fressen

100	Cr	6	Cr	6	gehärtet/	Tribokorrosions,	keine Tribo-
100	Cr	6	gehärtet	Fressen	korrosion
100	Cr	6	we i ch-	Tribokorrosion,	keine Tribo-
geglüht/		Fressen	korrosion
100	gehärtet

30 Cr Mo V nitriert 30 Cr По V nitriert

Tribakorrosion,

Fressen

keine Tribokorrosion, einwandfreie Oberfläche und Schniierstoffhaftun^

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30 Gr Mo V 9 nitriert Baustahl weich

Tribokorrosion, Fressen

keine Tribokorrosion, einwandfreie Oberfläche und Schmierstoffhaf tuns;

Preß-fit-Test (modefiziert)

Ein- und Auspreßversuche an Paarung St 38/St 50 geschliffen, Bolzendurchmesser d = 30 mm, Hülsenlänge 1 = 40 mm, Übermaß Ü = 100 /um, Einpreßgeschwindigkeit ν 25 mm/min.

Einpressen

Auspressen

Fügehilfs-	Kraft	Ober	stick- Kraf	keine 63,0	5	Ober- stick
St Off	KN	fläche	slip- KN			fläche slip-
		(aus	Vorgänge	schwach 96,		(Bolzen Vor-
		treten			und gänge
		der Bol			Hülse)
		zenteil		2
Paste gemäß	25,6	sehr			sehr keine
Erfindung		gut	keine 74,	2	gut
Schmierstoff	33,4	gut			Fres- stark
nach dem			keine 53,		ser
Stand der
Technik
GL 60
MoS2-	27	gut		gut schwach
ölpaste
MoS2 -	16,6	gut		Spalt- keine
Adhäsiv-				korro
paste				sion,
				sonst
				put

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   Verfahren zur verschleißarmen Auslegung sohwingungebeanspruchter Reibstellen іщ maritimen Bereich, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberflächen der Paarungsteile durch ansich bekannte, eine hohe Oberflächenhärte erzielende Verfahren behandelt werden und die Paarungsteile mit einer Schmierstoffpaste geschmiert werden, die 30 bis ?O Ma.-% Kalium- oder Natriumooly-Phosphat, augeteigt in Mineralölen oder Syntheseölen, die mit Stabilisatoren, Farbaufhellern und Zusätzen zur Reibwertsenkung versehen sind, enthält.

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