RU2554897C2

RU2554897C2 - Method of processing of gas bearing porous insert

Info

Publication number: RU2554897C2
Application number: RU2013141641/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Ульянов; Сергей Михайлович Копытов; Александр Витальевич Космынин; Владимир Сергеевич Щетинин; Александр Станиславович Хвостиков; Юлия Владимировна Медведовская; Алексей Владимирович Смирнов
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2015-06-27
Also published as: RU2013141641A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: method of processing of the gas bearing porous insert consists in that for the material of the insert a pre-processed to the necessary geometrical shape a sapwood part of the wood is used which has been boiled down in a concentrated solution of cooking salt, the ends of which after boiling out are coated with a sticky solution, and then the preform is placed into a drying chamber. The drying is performed in a step temperature mode. The offered method completely removes from sapwood the resinous substances due to boiling out of the preform in the concentrated salt solution. The solution removes the resinous substances, keeping a unidirectional arrangement of capillaries. Meanwhile there is no fracturing of the preform ends and middle part due to the use of adhesive solution. The used method of drying ensures a homogeneity and constant structure, as far as from the preform it is easier to evaporate water, than resins, thus a constant permeability of the gas bearing porous insert is ensured and the time required for its fabrication is minimised.

EFFECT: decrease of time required for fabrication of the porous insert.

Description

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно может применяться в высокоточных машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающих в условиях газовой смазки.The invention relates to mechanical engineering, mainly can be used in high-precision machines and apparatus with moving parts, operating in gas lubricated conditions.

Из существующего уровня техники известен пористый вкладыш газостатического подшипника и способ его обработки (патент RU 2186268 С2, опубликовано 27.07.2002), согласно которому повышение долговечности пористого вкладыша газостатического подшипника осуществляется за счет того, что в качестве материала вкладыша используют термически обработанную заболонную часть древесины. Заготовки из заболонной части древесины помещают в сушильный шкаф с автоматическим регулированием температуры. Затем производят сушку в следующем режиме: в течение первых 4-х часов поднимают температуру до 65°С, в течение последующих 9-ти часов осуществляется выдержка при достигнутой температуре, в течение последующих 5-ти часов производят нагрев до 70°С, в последующие 4 часа производят нагрев до 75°С, в последующие 3 часа производят нагрев до 85°С, в последующие 3 часа производят нагрев до 95°С, в последующие 3 часа производят нагрев до 105°С, в последующие 3 часа температуру повышают до 160°С. Затем в течение 10-12 часов производят выдержку при достигнутой температуре. Охлаждение заготовок осуществляют одновременно с охлаждением сушильного шкафа.A porous liner for a gas-static bearing and a method for processing it (patent RU 2186268 C2, published July 27, 2002) are known in the prior art, according to which the durability of a porous liner of a gas-static bearing is increased due to the fact that the heat-treated sapwood part of the wood is used as the liner material. Billets from the sapwood part of the wood are placed in an oven with automatic temperature control. Then, drying is carried out in the following mode: during the first 4 hours, the temperature is raised to 65 ° C, during the next 9 hours, exposure is carried out at the temperature reached, during the next 5 hours it is heated to 70 ° C, in the subsequent 4 hours produce heating to 75 ° C, in the next 3 hours produce heating to 85 ° C, in the next 3 hours produce heating to 95 ° C, in the next 3 hours produce heating to 105 ° C, in the next 3 hours the temperature is raised to 160 ° C. Then within 10-12 hours produce exposure at the temperature reached. The cooling of the workpieces is carried out simultaneously with the cooling of the drying cabinet.

Недостатком известного способа является то, что изготовление пористого вкладыша занимает много времени (48 часов).The disadvantage of this method is that the manufacture of a porous liner takes a lot of time (48 hours).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение времени, требуемого для изготовления пористого вкладыша газового подшипника.The problem to which the invention is directed, is to reduce the time required for the manufacture of a porous liner of a gas bearing.

Данная задача решается за счет того, что в качестве материала вкладыша используется предварительно обработанная до нужной геометрической формы заболонная часть древесины, вываренная в растворе поваренной соли с концентрацией от 50% до 80%, торцы которой после вываривания замазываются клейким раствором, например клеем ПВА, и затем заготовку помещают в обычный сушильный шкаф. Способ сушки осуществляют ступенчатым температурным режимом.This problem is solved due to the fact that the sapwood that has been pretreated to the desired geometric shape and boiled in a solution of sodium chloride with a concentration of 50% to 80%, the ends of which are coated with an adhesive solution, for example, PVA glue, are used as the liner material, and then the workpiece is placed in a conventional oven. The drying method is carried out stepwise temperature.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение времени, требуемого на изготовление пористого вкладыша.The technical result provided by the given set of features is to reduce the time required for the manufacture of a porous liner.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. Обработанная до нужной геометрической формы заготовка из заболонной части древесины помещается в резервуар с концентрированным раствором поваренной соли. При этом концентрация соли в растворе должна быть от 50% до 80%. Затем в течение 8 часов происходит вываривание заготовки. После того как процесс вываривания завершился, торцы заготовки замазываются клейким раствором, например клеем ПВА, закупоривающим торцы заготовок. Затем производят сушку в сушильном шкафу в следующем режиме: первые 4 часа высушивают заготовку при температуре 140°С, в течение последующих 3 часов поднимают температуру до 180°С, затем 1 час сушат при температуре 220°С. Таким образом, первый этап сушки занимает 8 часов. Затем заготовка остывает в сушильном шкафу в течение 2 часов. Второй этап сушки происходит при температуре 110°С в течение 8 часов, в ходе которых через каждые 2 часа требуется переворачивать заготовку. По истечении второго этапа сушки заготовка вылеживается и остывает в сушильном шкафу в течение 2 часов.The claimed method is as follows. A pre-machined workpiece from the sapwood part of the wood is placed in a tank with a concentrated solution of sodium chloride. In this case, the salt concentration in the solution should be from 50% to 80%. Then within 8 hours there is a digestion of the workpiece. After the digestion process is completed, the ends of the workpiece are coated with an adhesive solution, for example, PVA glue, which clogs the ends of the workpieces. Then, drying is carried out in an oven in the following mode: the first 4 hours, the workpiece is dried at a temperature of 140 ° C, during the next 3 hours the temperature is raised to 180 ° C, then 1 hour is dried at a temperature of 220 ° C. Thus, the first drying step takes 8 hours. Then the workpiece cools in an oven for 2 hours. The second stage of drying occurs at a temperature of 110 ° C for 8 hours, during which every 2 hours it is necessary to turn the workpiece over. After the second stage of drying, the workpiece is aged and cools in an oven for 2 hours.

Предложенный способ полностью избавляет заболонные части древесины от смолистых веществ за счет вываривания заготовки в концентрированном растворе соли. Раствор вытягивает смолистые вещества, сохраняя однонаправленное расположение капилляров. При этом отсутствует растрескивание заготовки по торцам и в середину благодаря применению клейкого раствора. Применяемый способ сушки обеспечивает однородность и постоянную структуру, так как из заготовки легче удалит воду, чем смолы. Этим обеспечивается постоянная проницаемость пористого вкладыша газового подшипника и позволяет уменьшить время, требуемое на его изготовление.The proposed method completely eliminates the sapwood parts of the wood from resinous substances by digesting the workpiece in a concentrated salt solution. The solution draws out resinous substances, preserving the unidirectional arrangement of capillaries. Moreover, there is no cracking of the workpiece at the ends and in the middle due to the use of adhesive solution. The drying method used ensures uniformity and a constant structure, since it is easier to remove water from the preform than resin. This ensures the constant permeability of the porous liner of the gas bearing and reduces the time required for its manufacture.

Таким образом, заявляемый вкладыш газового подшипника, выполненный из термически обработанной заболонной части древесины, удовлетворяет требованиям долговечности, прост в изготовлении, процесс обработки занимает всего 28 часов.Thus, the inventive gas bearing liner, made of heat-treated sapwood part of wood, meets the requirements of durability, easy to manufacture, the processing process takes only 28 hours.

Claims

A method for treating a porous liner of a gas-static bearing, including stepwise drying of a billet from the sapwood part of the wood in an oven with automatic temperature control, characterized in that the billet made from the sapwood part of the wood is processed to the desired geometric shape and preliminarily boiled for 8 hours in a tank with sodium chloride solution, the salt concentration in the solution is from 50% to 80%, after which the ends of the workpiece are smeared with an adhesive solution that clogs the ends of the lamb, then drying in an oven in two stages, the first stage consists of the following operations: drying the first 4 hours at a temperature of 140 ° C, then drying for the next 3 hours at a temperature of 180 ° C, then drying for 1 hour at a temperature 220 ° C, and then the workpiece is cooled in an oven for 2 hours, the second drying stage occurs at a temperature of 110 ° C for 8 hours, while after every 2 hours the workpiece is turned over, and after the second drying stage, the workpiece is aged and cools down in oven for 2 hours s.