ФРЕТТІНГ-КОРОЗІЯ ОПОРНОГО ВАЛКА І ВТУЛКИ-ЦАПФИ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990312026359298Ключові слова:
фреттінг-корозія, опорний валок, втулка-цапфа, електромагнітна природа, магнітна енергія, контактуючі поверхні намагнічують з протилежним напрямком магнітних полів, відштовхування, магнітопровід під гострим кутом, концентрація магнітної енергії, магнітний тиск.Анотація
Природа міжатомних зв’язків електромагнітна. Електрони, що обертаються навколо
ядра, створюють мікротоки, напрямок яких в сусідніх атомів однаковий. Мікроструми
створюють магнітні поля протилежних напрямків, які взаємно знищуються, поле стає
рівним нулю, атоми рухаються в сторону меншого магнітного поля і виникають міжатомні
зв’язки, які при зменшенні міжатомної відстані зростають. При протіканні по пластинах
постійного струму однакового напрямку, пластини притягуються, що підтверджує
електромагнітну природу міжатомних зв’язків.. При протіканні по пластинах струмів
протилежних напрямків, пластини відштовхуються, що попереджує фреттінг-корозію.
Фреттінг-корозія – процес зварювання контактуючих металевих поверхонь, під дією
високих питомих тисків і зсувів, що забезпечує зближення атомів, видалення оксидів,
орієнтацію мікрострумів однакового напрямку сусідніх атомів, створення магнітних полів
протилежних напрямків, взаємне знищення індукції між атомами, виникнення магнітного
тиску тяжіння, скорочення міжатомних відстаней та підвищення міжатомних зв'язків. Для
попередження фреттінг-корозії, розроблено спосіб електромагнітної обробки опорного
валка і втулки-цапфи, при якому контактуючі поверхні намагнічують, з протилежним
напрямком силових ліній магнітного поля, що створює магнітний тиск відштовхування і
попереджує фреттінг-корозію. Зі зменшенням відстані між атомами контактуючих
поверхонь, під дією високих питомих тисків, під час прокатки металу, індукція зростає та в
квадратичній залежності зростає магнітний тиск. При електромагнітній обробці вся поверхня розбивається на ділянки, рівні площі
магнітопроводу, що концентрує та підвищує магнітну енергію. Зі зростанням перерізу
зростає магнітний потік і намагнічування, тому, для підвищення магнітного тиску,
необхідно
збільшувати перетин магнітопроводу. У процесі електромагнітного
намагнічування, при протіканні струму в середині, магнітопровід притягується до поверхні,
що обробляється. Спини електронів оброблюваної поверхні орієнтуються вздовж силових
ліній магнітного поля, створюваного струмом, що забезпечує намагнічування оброблюваних
поверхонь. Збільшення магнітного поля та намагнічування забезпечується за рахунок
концентрації магнітного поля, за допомогою магнітопроводу, зменшення зазору, площі
електромагнітного тиску розташування магнітопроводу на початку під гострим кутом.
Магнітопровід забезпечує замикання силових ліній поля у феромагнетику, зниження
магнітного опору та збільшення індукції поля. Зменшення площі підвищує індукцію,
електромагнітний тиск і посилює намагнічування оброблюваної поверхні.
Магнітне поле посилюється, при зменшенні зазору в магнітопроводі та магнітного
опору, тому поверхня виконана по контуру оброблюваної деталі. Для обробки шийок опорного
валка, поверхня магнітопроводу виконана увігнутою, а для обробки втулок-цапф ‒ опуклою.
Особливо зростає індукція та магнітний тиск, при розташуванні магнітопроводу на
оброблюваній поверхні під гострим кутом. При цьому, контакт магнітопроводу з
оброблюваною поверхнею здійснюється лише на початку. При включенні струму та створенні
магнітного поля, силові лінії концентруються у місці контакту магнітопроводу з
оброблюваною поверхнею. В результаті, різко зростає індукція магнітного поля та
намагнічування поверхні. При цьому, упор, що утримує другий кінець магнітопроводу, під дією
струму видаляється, і магнітопровід притягується до поверхні, що оброблюється, точка
контакту і максимум індукції магнітного поля переміщуються вздовж оброблюваної
поверхні. Після обробки однієї ділянки, деталь повертається на ширину магнітопроводу і
проводиться обробка наступної ділянки всієї поверхні.
Розроблено, спосіб електромагнітної обробки опорного валка і втулки-цапфи, при якому
контактуючі поверхні намагнічують, з протилежним напрямком силових ліній магнітного
поля, що створює магнітний тиск відштовхування, який при прокатці, під дією високих
питомих тисків концентрує магнітну енергію, посилює поле і попереджує фреттінг-корозію,
що забезпечує зниження трудомісткості та собівартості металу.
Посилання
Уайт Р.М. Квантова теорія магнетизму / Р.М.Уайт. - К.: Світ, 2002. - 306с.
Фролов В.В. Теоретичні основи зварювання/В.В. Фролов, В.А.Вінокуров. - К.: Вища школа, 2004. - 591 с.
Акулов А. І. Утримання рідкого металу зварювальної ванни поперечним магнітним полем/А.І. Акулов, А.М. Рибачук // Зварювальне виробництво. - 2002. - № 2. - С. 3 - 4.
Зварювання з електромагнітним перемішуванням/В.П. Черниш, В.Д.Кузнєцов, А.Н.Брискман, Г.М.Шеленков.-К.: Техніка, 2003. - 127с.
Рижов Р.М. Магнітне керування якістю зварних з'єднань /Р.М. Рижов, В.Д. Ковалів. - К.: Екотехнологія, 2010. - 288 с.
Черниш В.П., Рижов Р.М. Залежність параметрів керуючого магнітного впливу від енерговкладання встик при дуговому зварюванні / В.П. Черниш, Р.М. Рижов // Автоматичне зварювання. - 1998. - №5. - С.49 -51.
Рижов Р.Н Застосування шестиполюсної електромагнітної системи для управління параметрами формування швів при зварюванні електродом, що не плавиться /Р.М. Рижов, В.Д. Кузнєцов, А.В. Малишев // Автоматичне зварювання. - 2004. - №2. - С.45 -49.
