CC BY
63
Стойкость состава ЬоеШе, наполненного беми-том так же, как и в предыдущем случае, выше стойкости исходного состава в зависимости от вида рабочей жидкости на 2,2...11,1 %, наполненного наночастицами серебра — на 3,9.16,7 % и наполненного углеродными нанотрубками — на 15,0.27,4 %. Причем четкой тенденции влияния рабочих жидкостей на увеличение стойкости наноструктурированного состава ЬоеШе, как в указанном случае, не наблюдалось. Тем не менее, наибольший эффект достигается у состава ЬоеШе, также наполненного углеродными нанотрубками.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать вывод, что одним из перспективных путей решения проблемы герметизации трещин в корпусных деталях является применение в качестве ремонтных материалов составов холодного отверждения Полирем и ЬоеШе и нанокомпозиций на их основе.
Модифицирование СХО наночастицами приводит к улучшению значений герметизирующей способности, деформационных свойств, а также
стойкости к воздействию рабочих жидкостей. Наилучшие результаты достигаются при наполнении составов углеродными нанотрубками и наночастицами серебра.
Так как стоимость импортного герметика более чем в 3 раза выше стоимости отечественного при практически одинаковых прочностных характеристиках, то при герметизации трещин в корпусных деталях сельскохозяйственной техники наиболее целесообразно использовать отечественный состав Полирем.
Список литературы
1. Михальченков, А.М. Технологические основы восстановления корпусных деталей из серого чугуна с пластинчатым графитом: дис. ... доктор техн. наук: 05.20.03 / А.М. Михальченков. — М., 2000. — 432 с.
2. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин [и др.]; под ред. В.В. Курчаткина. — М.: Колос, 2000. — 776 с.
3. Кононенко, А.С. Герметизация неподвижных фланцевых соединений анаэробными герметиками при ремонте сельскохозяйственной техники: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / А.С. Кононенко. — М., 2001. — 156 с.
УДК. 621.891
В.А. Погонышев, доктор техн. наук
Н.А. Романеев, канд. техн. наук
Брянская государственная сельскохозяйственная академия
ИССЛЕДОВАНИЕ ДОБАВОК К СМАЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ
Одна из главных задач машиностроения — проблема повышения износостойкости конструкционных материалов, составляющих трибо-сопряжения и узлы трения. При конструировании и эксплуатации машин не всегда используются эффективные средства снижения изнашивания, учитывающие условия работы. Установлено, что более 1/3 энергетических ресурсов расходуется на преодоление трения в подвижных соединениях машин, которые имеют небольшую массу (10.15 %) по сравнению с машиной и вследствие изнашивания пар трения выходят из строя (до 85 % отказов машин) [1, 2].
При исследовании шаровых соединений рулевого управления автомобилей (ГАЗ-53, ЗИЛ-130, КамАЗ-4310 и др.), поступающих в ремонт, установлено, что при небольших износах 0,1...0,2 мм они выбраковываются. При реверсивном движении шаровой поверхности пальца, вибрациях смазка удаляется из зоны трения и не защищает основной металл от изнашивания и разрушения. Потери размеров и массы металла у изношенных деталей
ка таких деталей неоправданна, так как они изготовляются из дорогостоящей легированной стали, поэтому важная задача — продление срока службы таких соединений [3, 4].
Для увеличения износостойкости предлагается наносить на стальные поверхности методом финишной антифрикционной обработки (ФАБО) пленки пластичных металлов, введение добавок в смазочные материалы [5].
Исследованы свойства антифрикционных покрытий латунь + олово в условиях реверсивного трения при амплитуде скольжения А = 0,1...0,3 мм и других переменных параметров: количество циклов N = 1...15-103, нагрузка Р = 20...78Н, частота колебаний 50.100 мин-1. Проведены исследования по влиянию добавок в смазочные материалы на интенсивность изнашивания. Добавка к базовому смазочному материалу представляет собой порошок дисульфида молибдена и железорудный концентрат — оксид железа (ОЖ). Размер частиц 10..30 мкм. Перед началом испытаний порошок механически смешивали с базовым смазочным материалом (СМ).
незначительны и составляют 0,1...0,5 %. Выбраков-
76 -------------------------------------- Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
При испытании образца из стали 12ХН3А, из которого изготовлен рулевой палец, из смазочных материалов лучшие показатели по износостойкости у состава Литол-24 + Мо82. Уменьшение частоты колебаний от 100 до 50 мин-1 повышает интенсивность изнашивания в 2.2,5 раза. Хорошие результаты получаются при использовании комбинированного смазочного материала графитная смазка + ОЖ, при N = 15-103 циклов, А = 0,1 мм,/ = 50 мин-1, Р = 20 Н (рисунок). При этом в 2,9...4,5 раза снижается интенсивность изнашивания по сравнению с образцом с пленкой.
Положительное влияние оксида железа в качестве добавки в базовые смазочные материалы вызвано следующим. Известно, что фреттинг-изна-шивание — это процесс разрушения плотно контактирующих поверхностей при малых относительных перемещениях, поэтому введение в зону контакта твердых мелкодисперсных порошков приводит к появлению промежуточной среды, находящейся в зоне трения. Способность частиц оксида железа к намагничиванию задерживает их в этой зоне. Смазочный материал уже в меньшей степени выдавливается из зоны контакта, а наличие порошка приводит к увеличению вязкости смазки, следовательно, несущей способности.
Он препятствует быстрому окислению продуктов изнашивания и схватыванию сопряженных металлов. Важную роль играют размеры этих частиц. Мелкодисперсные частицы высокой твердости играют роль тел качения, образуя тем самым микроподшипники. Это приводит к уменьшению силы трения в сопряжении. Частицы крупных размеров могут способствовать повышению интенсивности изнашивания [6].
Таким образом, применение мелкодисперсного оксида железа в качестве добавки к базовым смазочным материалам, исходя из их эффективности и стоимости, является экономически целесообразным. При этом обеспечивается повышение эксплуатационных свойств и увеличение срока службы узлов трения при сравнительно небольших затратах. Кроме этого, исследование параметров шероховатости поверхности трения на автоматизированном комплексе показало, что применение оксида железа с графитной смазкой и Литолом-24 снижает шероховатость поверхности трения, уменьшает образование микротрещин.
Сочетание нескольких компонентов с резко отличающимися физико-механическими свойствами позволяет создавать композиции с рядом важных свойств: высокой износостойкостью, самосмазы-ваемостью при трении и др.
Выводы
1. Использование дисульфида молибдена в двухслойном покрытии латунь-олово позволяет
10-8 45
40 35 30 25 20 15 10 5 0
Без СМ С + ОЖ Литол-24 + MoS,
Влияние добавок в смазочные материалы на интенсивность изнашивания
улучшить триботехнические параметры поверхностей трения в 1,2...1,5 раза.
2. Применение графитной смазки и 5 % порошка руды эффективно при малой частоте колебаний (50 мин-1). Интенсивность изнашивания снижается на 20 % по сравнению с Литолом-24 + порошок руды, который рекомендуется применять при частоте колебаний более 100 мин-1.
Применение покрытий из пластичных металлов, композиционных смазочных материалов позволяет перенести процессы деформации, сдвига, схватывания в область легкодеформируемой разделительной пленки, улучшить триботехнические показатели сопряженных поверхностей, продлить срок службы узлов трения машин.
Список литературы
1. Долговечность трущихся деталей машин // Сб. науч. ст.; под общ. ред. Д.Н. Гаркунова. — М.: Машиностроение, 1990. — № 4. — С. 286-300.
2. Гаркунов, Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. — М.: Машиностроение, 1989. — 328 с.
3. Фролов, К.В. Методы совершенствования машин и современные проблемы машиноведения / К.В. Фролов. — М.: Машиностроение, 1984. — 224 с.
4. Смазочные материалы: антифрикционные и про-тивоизносные свойства. Методы испытаний: справочник / Р.М. Матвиевский, В.Л. Лахши, И.А. Буянов-ский. — М.: Машиностроение, 1989. — 224 с.
5. Пат. 7F16С 17/00 RU. Способ улучшения демпфирующих характеристик плоских опор скольжения. № 2235927 от 10.09.2004 г. Бюл. № 25, 2004.
6. Погонышев, В.А. Технологические способы повышения износостойкости поверхностей трения вследствие улучшения их демпфирующих свойств / В.А. Погонышев, Н.А. Романеев // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2006. — № 1. — С. 26-28.
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
77
