RU2053093C1 - Способ изготовления поршневых колец - Google Patents
Способ изготовления поршневых колец Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053093C1 RU2053093C1 SU4800499A RU2053093C1 RU 2053093 C1 RU2053093 C1 RU 2053093C1 SU 4800499 A SU4800499 A SU 4800499A RU 2053093 C1 RU2053093 C1 RU 2053093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- rings
- lock
- piston
- piston rings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Использование: производство поршневых двигателей, компрессоров и поршневых насосов. Сущность изобретения: осуществляют предварительную обработку наружной, внутренней и торцовых поверхностей. Затем производят формообразующую копирную обработку этих поверхностей и вырезают замок, после чего осуществляют финишную операцию. Последняя выполняется путем поверхностно-пластического деформирования (ППД) до получения в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. ППД осуществляют , например, гидродробеструйной обработкой, которой могут обрабатывать одновременно несколько поршневых колец, сжатых в пакет при нулевом зазоре в замке. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве поршневых двигателей, компрессоров и поршневых насосов.
Известны способы изготовления поршневых колец, включающие операции по- лучения заготовок индивидуальным литьем или отливкой маслот из чугунов различных марок, механической обработки, нанесения антифрикционных покрытий на наружные поверхности колец. Финишной обработкой колец является их притирка к специальным притирам, выполненным по размерам цилиндровой втулки.
За прототип принят способ изготовления поршневых колец, заключающийся в получении кольцевой заготовки, предварительной обработки ее наружной, внутренней и торцовых поверхностей, формообразующей копирной обработке и вырезке замка с заданным размером для кольца в свободном состоянии.
К недостаткам известного способа относятся низкая производительность операции притирки и невозможность получения высокого качества поршневых колец, что проявляется в следующем.
Прилегание нового поршневого кольца к цилиндровой втулке происходит не по всей поверхности, а по отдельным точкам. Характер эпюры напряжений в сечении кольца не способствует быстрому закрыванию серповидных микрощелей в процессе притирки кольца.
Упругость поршневого кольца по мере его работы в условиях эксплуатации постепенно уменьшается. Для обеспечения плотного прилегания кольца к цилиндровой втулке и уменьшения вероятности залегания кольца в канавке поршня кольцо должно иметь запас упругости, максимум которой приходится на начало работы, что неблагоприятно сказывается на процессе его приработки и долговечности изделий.
Напряжение растяжения на наружной поверхности поршневого кольца в процессе работы снижает его усталостную прочность и износостойкость.
Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени на финишную операцию притирки колец, а также повышение качества изделий и долговечности.
Это достигается тем, что перед финишной операцией притирки обработку наружной поверхности поршневых колец производят путем поверхностно-пластического деформирования до получения в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия.
Сущность заявляемого способа заключается в следующем.
Поршневое кольцо является специфической деталью, реализующей одновременно функции пружины и элемента пары трения. Гидродробеструйная обработка наружной поверхности поршневого кольца струей, направленной радиально к его оси, создает тонкий наклепанный слой материала кольца, испытывающего напряжения сжатия. При наличии такого слоя кольцо сворачивается, что проявляется в уменьшении величины замка в свободном состоянии. Контактные давления кольца, вставленного в цилиндровую втулку, будут также меньше, что благоприятно сказывается на условиях трения пары кольцо-втулка в период приработки.
Характерной особенностью поршневого кольца, изготовленного по предлагаемому способу, является быстрая притираемость. Это происходит потому, что при изнашивании сжатого слоя в точке контакта кольца с втулкой напряжения в сечении кольца перераспределяются, кольцо в этой точке как бы распрямляется, происходит уменьшение давления выступающей точки кольца на втулку. Такое самопроизвольное регулирование давления кольца на стенки втулки приводит к быстрому закрытию микрощелей между кольцом и втулкой по всему периметру.
По мере изнашивания сжатого поверхностного слоя кольцо разворачивается и восстанавливает свою расчетную упругость, которая обеспечивает для приработанных поверхностей нормальные условия трения и герметизации поршня в цилиндре.
Гидродробеструйная обработка поршневого кольца, сжатого до нулевого зазора в замке, повышает эффективность способа. Обработка нескольких колец, сжатых в пакет, повышает производительность процесса.
На чертеже приведены результаты испытаний двух поршневых колец двигателя ЗИЛ-130 в виде зависимостей изменения силы упругости Q, прикладываемой к концам кольца при их смыкании, и размера замка А в свободном состоянии кольца от величины радиального износа кольца Δt.
Кривые 1 и 2 характеризуют изменение Q и А соответственно по мере износа серийного кольца, изготовленного по известному способу. Кривые 3 и 4 характеризуют те же параметры для опытного кольца, изготовленного по новому способу.
В примере выполненное по серийной технологии первое кольцо имело параметры А 16,5 мм, Q 23 Н, второе кольцо А 16,2 мм, Q 22 Н. После гидродробеструйной обработки второго кольца в оправке, удерживающей его в сжатом состоянии, стеклянными шариками диаметром 1 мм при давлении в подающей магистрали установки 0,2 мПа в течение 26 с (два полных оборота кольца относительно сопла установки) параметры второго кольца изменились и составили А 13,5 мм, Q 19 Н.
Контрольное (первое) и опытное (второе) кольца подвергались изнашиванию абразивной шкуркой по наружной поверхности при вращении кольца, зажатого в оправку, на токарном станке. Износ периодически контролировался взвешиванием кольца и пересчитывался в линейный размер радиального износа. Результаты измерений приведены на чертеже.
Сопоставляя кривые 1 и 3, 2 и 4, видно, что для изготовленного по известному способу кольца по мере его износа размер замка остается постоянным, а упругость Q постепенно уменьшается. Кольцо, подвергнутое гидродробеструйной обработке, по мере износа на глубину наклепанного слоя распрямляется, что сопровождается увеличением размера замка и упругости. Максимальное значение Q 20,2 Н в опыте наблюдалось при износе на глубину Δt0,1 мм, после чего за счет уменьшения размера сечения кольца упругость снижалась. Размер замка достигал исходного значения А 16,2 мм при глубине износа Δt0,3 мм.
Claims (3)
1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ, заключающийся в получении кольцевой заготовки, предварительной обработке ее наружной, внутренней и торцовых поверхностей, формообразующей копирной обработке, вырезке замка и финишной операции притирки колец, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени на финишную операцию притирки колец, а также качества изделий и долговечности, перед финишной операцией притирки обработку наружной поверхности поршневых колец производят путем поверхностно-пластического деформирования до получения в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхностно-пластическое деформирование осуществляют гидродробеструйной обработкой.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что гидродробеструйную обработку производят одновременно для нескольких колец, сжатых в пакет при нулевом зазоре в замке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4800499 RU2053093C1 (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ изготовления поршневых колец |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4800499 RU2053093C1 (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ изготовления поршневых колец |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2053093C1 true RU2053093C1 (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=21500991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4800499 RU2053093C1 (ru) | 1990-03-11 | 1990-03-11 | Способ изготовления поршневых колец |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2053093C1 (ru) |
-
1990
- 1990-03-11 RU SU4800499 patent/RU2053093C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1294554, кл. B 23P 15/06, опублик. 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7287907B2 (en) | Surface densification of powder metal bearing caps | |
US4862864A (en) | Finish for cylinder liners | |
US5972132A (en) | Progressive densification of powder metallurgy circular surfaces | |
RU2053093C1 (ru) | Способ изготовления поршневых колец | |
US9494233B2 (en) | Low tension piston rings and method for manufacturing the same | |
Hassan et al. | Surface characteristics of some roller burnished non-ferrous components | |
Ogorodov | Hole shaping in the honing of thin-walled cylinders | |
Blumenstein et al. | The metal surface layer mechanical condition transformation in machining processes | |
US2043481A (en) | Method of and apparatus for securing propeller blades in the hub | |
CN1021108C (zh) | 油田抽油泵废缸套冷缩再生工艺 | |
US3139670A (en) | Process for making a dashpot assembly | |
Coba Salcedo et al. | Study of the influence of the honing process by plastic deformation on the turning of AISI 1045steel | |
SU1632728A1 (ru) | Способ обработки гильзы цилиндра двигател внутреннего сгорани | |
US1383747A (en) | Method of making flexible sleeve-valves | |
JPH02212069A (ja) | ホーニング加工方法 | |
US3958371A (en) | Method of surface grinding | |
SU1655753A1 (ru) | Способ изготовлени поршневых колец | |
JP4186626B2 (ja) | 転がり摺動部材の製造方法 | |
RU2242523C2 (ru) | Способ восстановления цилиндрических поверхностей большой кривизны корпусных стальных деталей | |
RU1798138C (ru) | Устройство дл обработки деталей поверхностным пластическим деформированием | |
US1121336A (en) | Method of making piston-rings. | |
RU94037976A (ru) | Инструмент для обработки внутренних цилиндрических отверстий методом пластической деформации | |
SU1461622A1 (ru) | Способ ленточного шлифовани внутренних поверхностей деталей | |
Dzhemilov | Research of Treatment Process of Conical Holes by Diamond Honing | |
Bafoev | Finishing and Hardening Treatment of the Outer Surfaces of the Part with Promising Methods of Ultrasonic Treatment |