Анализ твердосмазочных покрытий для оборудования, работающего в критических условиях Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 2

УДК 629.7.023

АНАЛИЗ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В КРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Н. В. Захарова, И. В. Трифанов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: [email protected]

Проведен анализ антифрикционных свойств твердосмазочных покрытий для оборудования, работающего в критических условиях, и определены материалы, обладающие наибольшей долговечностью.

Ключевые слова: твердосмазочные покрытия, антифрикционные свойства, коэффициент трения, адгезия.

ANALYSIS OF HARD LUBRICANT COATINGS FOR EQUIPMENT OPERATING

IN CRITICAL CONDITIONS

N. V. Zkharova, I. V. Trifanov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

E-mail: [email protected]

The article contains the analysis of the anti-friction properties of hard lubricant coatings for equipment operating in critical conditions, and determines the materials with the greatest durability.

Keywords: hard lubricant coatings, antifriction properties, friction coefficient, adhesion.

Для создания оборудования работающего в критических условиях, связанных с высоким уровнем действующих напряжений, вибрациями, широким температурным интервалом, агрессивными средами необходимо соблюдения особых требований к материалам, в частности - высокой надежности и долговечности деталей, из которых они выполнены. Практика показывает, что среди основных факторов, влияющих на надежность, значительное место занимают вопросы износостойкости деталей. По статистике большинство машин (85-90%) выходят из строя в результате износа поверхности отдельных деталей [1]. Создание машин, не требующих капитального ремонта, позволит сэкономить огромное количество финансовых средств, трудовых ресурсов и материалов.

Одним из процессов, направленных на повышение надежности и долговечности и износостойкости деталей, является нанесение смазки фрикционных сопряжений твёдосмазочными покрытиями (ТСП). В настоящее время из всех известных наполнителей ТСП в промышленности наиболее широко применяются дисульфид молибдена, графит и фторопласт. ТСП представляют собой композиции антифрикционного наполнителя (например, МоS2) в лёгком растворителе в присутствии плёнкообразующих веществ (полимеров). Антифрикционный наполнитель обусловливает низкий коэффициент трения; плёнкообразователь обеспечивает высокую адгезию покрытия к поверхности и связывает частицы МоS2 в сплошную плёнку; растворитель предназначен для перевода плёнкообразователя в состояние, пригодное для нанесения на поверхность. Проведённые [2] сравнительные испытания на износостойкость различных типов ТСП показали, что наибольшей долговечностью при низкой силе трения f^. обладает ТСП ВНИИ НП 212 и ВАП-2 (табл. 1).

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

Таблица 1

Сравнительные износостойкость и антифрикционные свойства различных типов ТСП (машина трения

СМТ-1, пара ШХ15-ШХ15, N=980 Н; У=0,5м/с)

Тип ТСП Наполнитель Связка мин. [тр.

приработка установ. режим

ВНИИ НП 212 Мо82 мочевино формальдегидная смола 406 0,163 0,056

ВАП-2 Мо82 эпоксидная смола 383 0,078 0,044

ЦВСП-3 графит С-1 + еао кремнийорганическая смола 61,8 0,090 0,063

Электрофоретическое покрытие графит С-1 эмаль 34 0,076 0,076

Особенностью покрытий является равномерность их толщины на деталях сложной конфигурации, в том числе на деталях с узкими зазорами и глухими отверстиями. Данные покрытия могут работать без специальной подпитки в течение всего срока службы.

Таким образом, в результате проведённых исследований показано можно сделать вывод, что для оборудования, работающего в критических условиях, одним из наиболее перспективных смазочных материалов являются твердосмазочные покрытия. Из числа исследованных ТСП суспензионного типа наибольшей долговечностью при низких значениях коэффициента трения ([тр. = 0,44 - 0,56) обладают ТСП типа ВНИИ НП 212 и ВАП-2 применение которых позволит повысить ресурс деталей трения и агрегатов до ресурса эксплуатации изделия и уменьшить затраты на нейтрализацию токсических веществ из отработанных растворов.

Библиографические ссылки

1. Чичинадзе А. В., Браун Э. Д., Буше Н. А. и др. Основы трибологии (трение, износ, смазка), Учебник. 2-е изд., переработанное и доп. М.: Машиностроение. 2001. - 664 с.

2. Хопин П. Н. Комплексная оценка работоспособности пар трения с твёрдосмазочными покрытиями в различных условиях функционирования. М.: МАТИ, 2012,- 256 с.

© Захарова Н. В., Трифанов И. В., 2017