Разработка высокоэффективных смазочных материалов для узлов пожарной техники Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

тем, что для реконструкции с(2х2) в плёнке Ga2Se3 необходимы 25 % упорядоченных вакансий галлия. Для соблюдения стехиометрии концентрация атомов галлия должна возрасти до 33 %, что может привести к релаксации атомов селена в плёнке Ga2Se3(100) и появлению «видимых» кристаллографических плоскостей (310) и (110). Плёнка Ga2Se3 растёт в направлении [100], параллельном направлению ориентации подложки Si(100).

Таким образом, при напылении плёнки Ga2Se3 при Тп=640 0С, Ти=690 0С и времени процесса 30 минут происходит формирование плёнки Ga2Se3(100), имеющей 25 % упорядоченных вакансий галлия. С увеличением толщины плёнки происходит перераспределение и увеличение вакансий галлия до 33 %, что приводит к релаксации атомов селена в плёнке, а на микродифракционных изображениях проявлению «видимых» кристаллографических плоскостей (110) и (310). При получении более толстых плёнок Ga2Se3 микродифракционная картина соответствует объёмной фазы a-Ga2Se3(100), где проявляются только рефлексы от подложки Si(100) и Ga2Se3(100), и нет сверхструктурных рефлексов. Аналогичная картина наблюдается и при обработке полупроводников типа AIIIBV(GaAs, InAs, GaP) [1] в парах селена, что приводит к формированию упорядоченной фазы AIII2BVI3 (Ga2Se3, In2Se3).

Список использованной литературы

1. Безрядин Н.Н., Котов Г.И., Кузубов С.В. и др. Кристаллография. Т. 55. - № 5. - С. 896-899 (2010).

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УЗЛОВ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ

В.В. Киселев, начальник кафедры, к.т.н., доцент,

А.В. Маслов, начальник УНК, Ю.Н. Моисеев, начальник кафедры, М.А. Колбашов, заместитель начальника кафедры, к.т.н., Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,

г. Иваново

Повышение надежности автотранспортных средств, используемых в системе МЧС России и в любой другой сфере, является важной хозяйственной задачей. Результаты анализа эксплуатационных испытаний, например, грузовых автомобилей, используемых также в МЧС России, на пробегах, близких к капитальному ремонту, в качестве основной причины отказов указывают на преждевременный износ трущихся поверхностей. При этом 45 % отказов двигателя, 83 % сцепления, 98 % карданной передачи, 73 % заднего моста, 58 % переднего моста и 79 % рулевого управления происходят вследствие износа ограниченного количества быстроизнашивающихся деталей.

Поэтому общая задача повышения долговечности автомобиля в большинстве случаев сводится к увеличению износостойкости отдельных деталей, лимитирующих надежность узлов, систем и всего агрегата в целом.

Наибольшее применение в пожарной технике нашли жидкие и пластичные смазочные материалы. Сроки замены смазочных материалов в узлах пожарных автомобилей определены регламентами ее технического обслуживания. Контроль качества используемой смазки в настоящее время не производится. А именно от качества используемого смазочного материала напрямую зависит и эффективность работы эксплуатируемой техники.

Двигатели пожарных и аварийно-спасательных автомобилей кроме транспортного режима эксплуатируются еще и в стационарном режиме в качестве привода на исполнительный агрегат. Кроме того, они работают и без нагрузки в режиме прогрева и при смене караула во время проведения ежедневного технического осмотра. Изнашивание деталей приводит к ухудшению технических характеристик механизмов, снижению скорости движения пожарных автомобилей, подачи и напора, развиваемых пожарными насосами. Все это приводит к преждевременной постановке автомобилей на техническое обслуживание или ремонт.

Исследование характера отказов деталей пожарных автомобилей указывает на износ рабочих поверхностей, как основную причину выхода из строя отдельных узлов и всего автомобиля в целом. Таким образом, общая задача повышения долговечности автотранспортного средства чаще всего сводится к увеличению износостойкости ограниченного количества быстроизнашивающихся деталей, уменьшающих надежность отдельных агрегатов и всего автомобиля в целом.

Повышение надежности узлов трения машин и механизмов, используемых в системе МЧС и в любой другой сфере, является важной хозяйственной задачей. Техника выходит из строя в основном в результате износа подвижных деталей. Помимо затрат на их ремонт при износе, увеличивается расход топлива, смазочного материала и запасных частей. В автомобилях на преодоление трения расходуется более половины потребляемого ими топлива.

В настоящее время исследованы две смазочные композиции с различными видами наполнителей. В первом случае наполнителем являлся медно-оловянный комплекс (зеленая зависимость), во втором -мелкодисперсный порошок искусственного серпентина (желтая зависимость). Эти добавки вводились в базовое индустриальное масло И-20 (красная кривая). Были получены триботехнические характеристики данных смазок, представленные на рисунке 1.

На этих зависимостях видно, что оба наполнителя существенно улучшили триботехнические показатели базового масла - снизился коэффициент трения и интенсивность износа поверхностей трения, а также увеличилась нагрузочная способность.

150

Нагрузка (Н)

Рис. 1. Триботехнические характеристики смазок

Нагрузка (Н)

Проводилось микрофотографирование поверхностей трения с увеличением в 500 раз. Полученные фотографии свидетельствуют о выравнивании поверхности, снижении ее шероховатости. Этому способствовало введение в масло добавок.

Тем не менее, каждая из исследованных добавок: металлсодержащая присадка и порошок искусственного серпентина обладают рядом недостатков. Основными из которых являются:

- для металлсодержащей присадки - это провокация металлического контакта, препятствующая осаждению мягких металлов на поверхностях трения;

- для искусственного серпетнина - это повышение поверхностной твердости.

Коллективом авторов получена и исследована новая высокоэффективная добавка на основе солей мягких металлов и порошка искусственного серпентина. Исследования присадки показали, что совместное действие этих компонентов привело к значительному снижению износа в зоне трения, за счет более интенсивного осаждения мягких металлов на контактирующих поверхностях. В качестве исследуемых сравнительных характеристик были выбраны зависимости коэффициента трения от нагрузки в узле трения и интенсивности износа от нагрузки (рис. 2, 3).

Нагрузка (Н)

Рис. 2. Зависимость коэффициента трения от нагрузки: ▲ - для базового масла И-20 с базовыми присадками; ■ - для масла И-20 с комбинированной присадкой

Рис. 3. Зависимость интенсивности износа от нагрузки: ▲- для масла И-20 с базовыми присадками; ■ - для масла И-20 с комбинированной присадкой

Анализ полученных триботехнических зависимостей позволяет сделать вывод о том, что коэффициент трения в узле трения снизился в среднем на 1012 %, а интенсивность износа в узле трения сократилась до 30 %. На основании этого можно сделать предположения о том, что применение разработанной присадки позволит в значительной мере снизить износ узлов трения и повысить надежность техники.

Технология приготовления смазочного комплекса заключается в механическом смешивании в определенной пропорции двух наполнителей: медно-оловянного комплекса и порошка искусственного серпентина. Смешивание производится при помощи ультразвукового диспергатора, который позволяет получить равномерное распределение порошка серпентина в металлоплакирующем смазочном комплексе. На рисунке 4 представлена фотография разработанной смазочной композиции.

Разработанная присадка может найти широкий круг применения. Для использования в пожарных автомобилях рекомендуется модифицировать ей моторное масло для двигателей внутреннего сгорания. Также ее можно применять в качестве добавки к трансмиссионному маслу для коробки передач и коробки отбора мощности.

Рис. 4. Смазочная композиция (х200)

Выявленные в ходе экспериментов некоторые качественные показатели, значительно превосходят показатели других аналогичных присадок. Важным эксплуатационным показателем является экономия ГСМ. Не последним достоинством присадки является простота в применении и относительная дешевизна в изготовлении.

Список использованной литературы

1. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Повышение надежности пожарной техники применением модернизированных смазочных материалов // Пожаровзрывобезопасность. - 2010. - Т. 19. - № 2. - С. 50-53.

2. Киселев В.В., Полетаев В.А. Исследование триботехнических характеристик металлосодержащих присадок к маслам, используемым в электрических машинах // Вестник ИГЭУ. - 2011. - Вып. 2. - С. 65-67.

3. Гаркунов Д.Н. Триботехника. - М.: Машиностроение, 1999. - 336 с.

4. Пучков П.В., Киселев В.В., Топоров А.В. Разработка конструкции трибологически безопасного резьбового соединения / Вестник ИГЭУ, 2012. -

Вып. 1. - С. 28-31.

5. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Перспективы использования модернизированных смазочных материалов в пожарной и аварийно-спасательной технике // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты, 2011. - № 3. - С. 23-29.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ПОЖАРНОГО РИСКА

НА СУДОВЕРФЯХ

А.Н. Козыренко, курсант, С.В. Костыков, преподаватель, Д.С. Королев, преподаватель, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Судоверфь (нидерл. werf) - место постройки и ремонта судов. Предприятие для постройки и/или ремонта судов и кораблей. Как правило, располагается на берегу океана, моря, реки, озера, однако существуют и плавучие верфи, для относительно небольших судов. Верфь обычно представляет собой ряд сооружений: доков, цехов, стапелей, эллингов, мастерских, складов и т.п.

Первая из известных верфей датируется 3000-2778 гг. до нашей эры (Египет). С XVII века становятся неотъемлемой частью адмиралтейств. В современном языке верфь может называться судостроительный или судоремонтный завод. Судоверфь - распространённое сокращение от «судостроительная верфь».

Обеспечение пожарной безопасности судоверфей опираются на ключевые определения пожарный риск [1-3] и вероятность возникновения пожара [4-6] данные условия базово закладываются на этапе проектирования и ранжируются во время работы объекта.

Рис. Компоненты судоверфи, слип, станочный парк Составь судоверфи: 1. Слип - наклонная береговая площадка для спуска судов со стапеля на воду или подъёма из воды. 2. Станочный парк. 3. Участки сварочных и других корпусных работ. 4. Заготовительный цех. 5. Окрасочный цех. 6. Сушильный цех. 7. Складской цех. 8. Участок лакокрасочных работ. 9. Административный корпус