Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ'

ВЛИЯНИЕ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
5
0
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
биокомпонент / жирнокислотный / кислота / олеиновая / присадка / противоизносная. / biocomponent / fatty acid / acid / oleic acid / additive / anti-wear.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Быченин Александр Павлович, Володько Олег Станиславович, Ерзамаев Максим Павлович, Сазонов Дмитрий Сергеевич

Цель исследований – повысить противоизносные свойства дизельного топлива введением малых (до 10% по объему) доз олеиновой кислоты, применяемой в качестве противоизносной присадки. Приведены методика и результаты оценки жирнокислотного состава растительных масел, используемых в качестве компонентов смесевых топлив, которые показали, что все они содержат значительное количество ненасыщенных жирных кислотолеиновой, линолевой и линоленовой. По результатам исследования выдвинута гипотеза о возможности использования в качестве противоизносной присадки к дизельному топливу олеиновой кислоты. Для подтверждения гипотезы были проведены поисковые исследования противоизносных свойств товарного летнего дизельного топлива с присадкой олеиновой кислоты. Исследования проводились на универсальном трибометре типа ТУ на четырехшариковом узле трения. Концентрация олеиновой кислоты в топливе менялась от 0 до 10% по объему с шагом в 2%. Нагрузка, частота вращения шпинделя и материал деталей узла трения не изменялись. Исследования показали, что, например, при концентрации олеиновой кислоты 2% по объему средний диаметр пятна износа снизился на 17,7% (с 0,508 мм при использовании дизельного топлива без добавок до 0,418 мм при добавлении 2% олеиновой кислоты). При концентрации олеиновой кислоты 4% средний диаметр пятна износа снизился на 22,9% от первоначального. При дальнейшем увеличении концентрации олеиновой кислоты (6, 8 и 10% по объему) снижение диаметра пятна износа составило соответственно 21,6, 18,9 и 13,7%, т.е. при повышении концентрации олеиновой кислоты свыше 4% противоизносные свойства дизельного топлива ухудшаются, что связано, по-видимому, с возникновением в сопряжении эффекта Ребиндера. Установлено, что для значительного повышения противоизносных свойств товарного летнего дизельного топлива достаточно ввести в его состав 2-4% олеиновой кислоты по объему. Дальнейшее увеличение концентрации противоизносной присадки приводит к снижению эффекта от ее использования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Быченин Александр Павлович, Володько Олег Станиславович, Ерзамаев Максим Павлович, Сазонов Дмитрий Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотрDOI: 10.12737/18608
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF OLEIC ACID FOR AUTOTRACTOR DIESEL FUEL TRIBOLOGICAL PROPERTIES

Research objective is to increase anti-wear properties of diesel fuel introduction small (to 10% on volume) doses of the oleic acid applied as anti-wear additive. The technique and results of vegetable oils used as components of mixed fuels structure assessment which showed that all of them contain significant amount of unsaturated fatty acids – olein, linoleic and linolenic are given. By results of research the hypothesis of anti-wear additive use to diesel fuel quality possibility of oleic acid is made. For confirmation of hypothesis basic researches of anti-wear properties of fuels with additive of oleic acid were conducted. Researches were conducted by the universal tribometer. Concentration of oleic acid in fuel changed from 0 to 10% on volume with a step to 2%. Loading, rotating speed of spindle and material of parts of a frictional unit didn't change. Researches showed that, for example, at concentration of oleic acid of 2% on volume the average diameter of a spot of wear decreased by 17.7% (from 0.508 mm when using diesel fuel without additives up to 0.418 mm at addition of 2% of oleic acid). At concentration of oleic acid of 4% the average diameter of a spot of wear decreased by 22.9% of initial. At further increase in concentration of oleic acid (6, 8 and 10% on volume) decrease in diameter of a spot of wear made according to 21.6%, 18.9% and 13.7%, i.e. at increase in concentration of oleic acid over 4% anti-wear properties of diesel fuel worsen that is connected, apparently, with emergence in interface of effect of Rebinder. It is established that for substantial increase of antiwear properties of diesel fuel it is enough to enter into its structure 2-4% of oleic acid on volume. Further increase in concentration of anti-wear additive leads to decrease in effect of its use.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ»

14. Уханов, Д. А. Показатели рабочего процесса карбюраторного двигателя на типовом и экспериментальном режимах самостоятельного холостого хода / Д. А. Уханов, А. П. Уханов, М. Ф. Глебов // Нива Поволжья. -2015. - №2 (35). - С. 99-105.

15. Уханов, А. П. Алгоритмы функционирования и конструктивные варианты исполнения системы автоматического управления подачей топливовоздушной смеси на экспериментальном режиме самостоятельного холостого хода карбюраторного двигателя / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, М. Ф. Глебов // Нива Поволжья. -2015. - №1 (34). - С. 71-78.

16. Уханов, Д. А. Закономерности перемещения клапана системы холостого хода карбюратора при работе двигателя на экспериментальном безнагрузочном режиме / Д. А. Уханов, А. П. Уханов, А. В. Гущин // Научное обозрение. - 2016. - №23. - С. 57-61.

DOI 10.12737/18608 УДК 621.436

ВЛИЯНИЕ ОЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ ДЛЯ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

Быченин Александр Павлович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Тракторы и автомобили», ФГБОУ ВО Самарская ГСХА.

446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2.

E-mail: tia_sci_ssaa@mail.ru

Володько Олег Станиславович, канд. техн. наук, зав. кафедрой «Тракторы и автомобили», ФГБОУ ВО Самарская ГСХА.

446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2.

E-mail: tia_sci_ssaa@mail.ru

Ерзамаев Максим Павлович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис», ФГБОУ ВО Самарская ГСХА.

446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2.

E-mail: tia_sci_ssaa@mail.ru

Сазонов Дмитрий Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технический сервис», ФГБОУ ВО Самарская ГСХА.

446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2.

E-mail: tia_sci_ssaa@mail.ru

Ключевые слова: биокомпонент, жирнокислотный, кислота, олеиновая, присадка, противоизносная.

Цель исследований - повысить противоизносные свойства дизельного топлива введением малых (до 10% по объему) доз олеиновой кислоты, применяемой в качестве противоизносной присадки. Приведены методика и результаты оценки жирнокислотного состава растительных масел, используемых в качестве компонентов смесевых топлив, которые показали, что все они содержат значительное количество ненасыщенных жирных кислот - олеиновой, линолевой и линоленовой. По результатам исследования выдвинута гипотеза о возможности использования в качестве противоизносной присадки к дизельному топливу олеиновой кислоты. Для подтверждения гипотезы были проведены поисковые исследования противоизносных свойств товарного летнего дизельного топлива с присадкой олеиновой кислоты. Исследования проводились на универсальном трибометре типа ТУ на четырехшариковом узле трения. Концентрация олеиновой кислоты в топливе менялась от 0 до 10% по объему с шагом в 2%. Нагрузка, частота вращения шпинделя и материал деталей узла трения не изменялись. Исследования показали, что, например, при концентрации олеиновой кислоты 2% по объему средний диаметр пятна износа снизился на 17,7% (с 0,508 мм при использовании дизельного топлива без добавок до 0,418 мм при добавлении 2% олеиновой кислоты). При концентрации олеиновой кислоты 4% средний диаметр пятна износа снизился на 22,9% от первоначального. При дальнейшем увеличении концентрации олеиновой кислоты (6, 8 и 10% по объему) снижение диаметра пятна износа составило соответственно 21,6, 18,9 и 13,7%, т.е. при повышении концентрации олеиновой кислоты свыше 4% противоизносные свойства дизельного топлива ухудшаются, что связано, по-видимому, с возникновением в сопряжении эффекта Ребиндера. Установлено, что для значительного повышения противоизносных свойств товарного летнего дизельного топлива достаточно ввести в его состав 2-4% олеиновой кислоты по объему. Дальнейшее увеличение концентрации противоизносной присадки приводит к снижению эффекта от ее использования.

В настоящее время основу машинно-тракторного парка в сельском хозяйстве Российской Федерации составляют мобильные энергетические средства (тракторы и автомобили), оснащенные дизельными двигателями внутреннего сгорания. Данные двигатели потребляют топливо минерального происхождения, в частности, малосернистые летние дизельные топлива, трибологические свойства которых, в частности, противоизносные, не обеспечивают длительного ресурса прецизионных пар топливной аппаратуры всех типов. Данное утверждение справедливо как для аппаратуры непосредственного действия, так и для более совершенной топливоподающей аппаратуры (ТПА) типа Common Rail или насос-форсунок с электромагнитными клапанами. Одним из способов решения данной задачи является использование смесевых минерально-растительных топлив, позволяющих повысить ресурс дизельной ТПА за счет оптимизации режима трения в прецизионных парах. Данному вопросу посвящено значительное количество научных работ. Результаты исследований [1, 5] показали, что использование рапсового масла в качестве компонента смесевого топлива (до 30% по объему) позволяет повысить ресурс прецизионных пар дизельной ТПА непосредственного действия. Противоизносные свойства растительных масел оценивались в работах [2, 3]. Вопрос использования малых (до 10% по объему) доз растительных масел в качестве противоизнос-ных присадок затронут в работах [4, 6]. Например, в работе [4] было рассмотрено влияние рыжикового масла в количестве до 10% по объему на трибологические свойства смесевого минерально -растительного топлива, а в работе [6] - горчичного, льняного и рапсового масел. Все эти масла характеризуются наличием в их составе значительного количества ненасыщенных жирных кислот, являющихся природными поверхностно-активными веществами (ПАВ), способными образовывать на поверхностях трения демпфирующую пленку [1]. Однако вопросу использования в качестве проти-воизносных присадок к дизельному топливу отдельных ненасыщенных жирных кислот уделено мало внимания. Обычно оценивается действие комплекса таких веществ, как в вышеприведенных примерах. Таким образом, существует актуальная научная проблема повышения трибологических, в частности, противоизносных, свойств товарных дизельных топлив. Одним из наиболее распространенных способов ее решения является введение в состав топлива противоизносной присадки. В контексте данной работы в роли противоизносной присадки может выступать ненасыщенная жирная кислота органического происхождения, например, олеиновая.

Цель исследований - повысить противоизносные свойства товарного летнего дизельного топлива введением малых (до 10% по объему) доз ненасыщенных жирных кислот, в частности, олеиновой.

Задачи исследований - экспериментально оценить жирнокислотный состав растительных масел, применяемых в качестве биокомпонентов смесевых топлив; обосновать рациональный выбор ненасыщенной жирной кислоты для использования в качестве противоизносной присадки к дизельному топливу; экспериментально оценить влияние ненасыщенных жирных кислот, в частности, олеиновой, на диаметр пятна износа при испытаниях на универсальном трибометре типа ТУ на примере топлив с концентрацией присадки до 10% по объему.

Материалы и методы исследований. Влияние биокомпонентов на трибологические свойства смесевых топлив подтверждено экспериментально, в работах [1, 5] приведено теоретическое обоснование влияния биокомпонентов на режим трения в сопряжениях топливоподающей аппаратуры дизельных двигателей. Согласно этим источникам, на режим трения значительно влияют жирные органические кислоты, являющиеся природными поверхностно-активными веществами ввиду ярко выраженной полярности молекул и, как следствие, способности образовывать моно- и полимолекулярные демпфирующие слои на поверхностях трения. Данные слои препятствуют внедрению в материал деталей абразивных частиц, что ведет к уменьшению абразивного изнашивания ресурсоопределяющих прецизионных пар топливной аппаратуры. Они же снижают усталостное воздействие от знакопеременных циклических нагрузок ввиду большой прочности на сжатие. Как показали исследования, например [6], для проявления этого эффекта достаточно относительно небольшой (до 10% по объему) концентрации биокомпонента.

Изучению элементного состава растительных масел посвящено достаточно большое количество исследований, например, жирнокислотный состав масла, полученного из рапса сорта Галант, приведен в работе [5]. Однако в текущей работе используются масла, подвергнутые

предварительной химической обработке и очистке в процессе подготовки для использования в технических целях. Процентное содержание основных компонентов в них может отличаться от состава исходных масел-сырцов, поэтому в соответствии с первой задачей в процессе эксперимента определялся жирнокислотный состав горчичного, льняного, рыжикового, соевого и рапсового масел. Исследования проводились на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором ЭЫта^ ги СЭ-2010 по стандартизированной методике ГОСТ 30418 «Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава». В качестве примера на рисунке 1 приведена характерная хромато-грамма рапсового масла, в таблице 1 - результаты ее программной обработки.

Рис. 1. Хроматограмма рапсового масла

Таблица пиков - Канал 1

Таблица 1

Пик, № Время удерж. Площадь Высота Конц. Единицы Имя

1 2 3 4 5 6 7

1 11,849 1647 486 0,013 % маслянная

2 12,505 -3 -10 -0,000 % капроновая

3 13,990 392 134 0,003 % каприловая

4 16,229 695 175 0,005 % деценовая

5 23,105 7680 1609 0,060 % миристиновая

6 24,835 2518 1700 0,020 % миристолеиновая

7 25,048 2303 476 0,018 % пентадекановая

8 27,010 721641 143002 5,618 % пальмитиновая

9 28,444 17890 3746 0,139 % пальмитолеиновая

10 28,863 4825 926 0,038 % гептадекановая

11 30,213 4502 920 0,035 % цис-гептадекановая

12 30,744 329837 43456 2,568 % стеариновая

13 31,638 23285 1629 0,181 % транс-вакценовая

14 32,170 5833628 636581 45,414 % олеиновая

15 32,257 164244 61124 1,279 % цис-вакценовая

16 32,837 193 49 0,002 % линоэлаидиновая

17 33,476 188613 28169 1,468 % цис-9,транс-12-окт.

18 33,675 187508 22696 1,460 % транс-9, цис-12-окт.

19 34,031 4586256 618254 35,703 % линолевая

20 34,337 58379 12082 0,454 % арахиновая

21 35,105 84333 16035 0,657 % транс-9,транс12, цис.

22 35,381 105085 20150 0,818 % гамма-линоленовая

23 35,657 117616 21641 0,916 % цис-11-эйкозеновая

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5 6 7

24 35,806 102567 17635 0,798 % транс-9,цис-12, цис.

25 36,115 157354 31249 1,225 % линоленовая

26 36,455 15956 1284 0,124 % генейкозановая

27 37,639 3928 826 0,031 % цис- 11,14-эйкозад.

28 38,025 54222 10554 0,422 % бегеновая

29 39,475 29317 5189 0,228 % эруковая

30 39,973 4922 921 0,038 % цис- 11,14,17-эйкоз.

31 40,629 2908 524 0,023 % цис-5,8,11,14-эйкоз.

32 42,070 22324 3985 0,174 % лигноцериновая

33 43,784 8844 1449 0,069 % нервоновая

Сумма 12845409 1708646

Анализ таблицы 1 показал, что в составе исследованного рапсового масла основными кислотами (с суммарной массовой долей более 70%) являются олеиновая (массовая доля 45,4%) и лино-левая (35,7%). Остальные компоненты относятся либо к второстепенным, либо к минорным (следовым). Анализ результатов исследования жирнокислотного состава льняного, горчичного, рыжикового и соевого масел показал, что в рыжиковом масле помимо олеиновой и линолевой в число главных входит также линоленовая кислота. Обобщенный жирно-кислотный состав, учитывающий массовую долю главных кислот исследованных биокомпонентов, представлен в таблице 2.

Таблица 2

Жирно-кислотный состав биокомпонентов смесевых топлив_

№ п/п Биокомпонент Жирная кислота Массовая доля, %

Олеиновая 45,4

1 Рапсовое масло Линолевая 35,7

Линоленовая 1,2

Олеиновая 22,5

2 Рыжиковое масло Линолевая 19,6

Линоленовая 14,8

Олеиновая 43,5

3 Горчичное масло Линолевая 31

Линоленовая 1,1

Олеиновая 21,6

4 Льняное масло Линолевая 22,7

Линоленовая 1,8

Олеиновая 24,4

5 Соевое масло Линолевая 54,1

Линоленовая 1,1

Наибольшую массовую долю в исследованных маслах имеют ненасыщенные жирные кислоты - олеиновая и линолевая, являющиеся природными поверхностно-активными веществами (табл. 2). Результат анализа данных, полученных в ходе исследования жирнокислотного состава растительных компонентов смесевых топлив, - в соответствии со второй задачей была выдвинута гипотеза, что данные ненасыщенные жирные кислоты могут использоваться в качестве самостоятельных противоизносных присадок к товарному дизельному топливу. Однако анализ коммерческих предложений на территории РФ через сеть Интернет показал, что линолевая и линоленовая кислоты в основном реализуются в качестве биологических активных добавок (БАД) и имеют высокую розничную стоимость. Олеиновая же кислота, предназначенная для технических целей, производится в промышленных объемах, реализуется как оптом, так и в розницу, и оптовые цены составляют 50...60 руб. за килограмм, что сравнимо с оптовыми ценами на рапсовое и соевое нерафинированные масла (от 42 руб. за кг), дешевле горчичного (от 80 руб. за кг), рыжикового (от 100 руб. за кг) и льняного (от 100 руб. за кг) масел. Анализ оптовых цен производился по данным ресурса «Флагма -Бизнес объявления России» на 08.09.2017 года. Таким образом, рационально выбрать в качестве противоизносной присадки к товарному летнему дизельному топливу олеиновую кислоту.

Результаты исследований. В соответствии с целью исследования в процессе эксперимента выявлялось повышение противоизносных свойств дизельного топлива при использовании олеиновой кислоты в качестве противоизносной присадки. Объект исследования - процесс смазывания прецизионных пар дизельной топливной аппаратуры при применении олеиновой кислоты в качестве противоизносной присадки к дизельному топливу. Предмет исследования - взаимосвязь параметров процесса работы топливной аппаратуры при применении топлива с присадкой олеиновой кислоты, условия трения в сопряжениях прецизионных пар, изнашивание их деталей.

Суть предложенного способа повышения трибологических свойств, в частности, противоизносных, товарного дизельного топлива состоит в создании более благоприятного режима смазывания сопряжения образованием на поверхностях трения демпфирующих пленок органического ПАВ, которым является олеиновая кислота. В учебно-научно-исследовательской лаборатории «Повышение надежности и эффективности механических систем» ФГБОУ ВО Самарской ГСХА были проведены поисковые исследования товарного летнего дизельного топлива с концентрацией олеиновой кислоты до 10% по объему, которые подтвердили ранее выдвинутую гипотезу.

Исследования проводились на универсальном трибометре типа ТУ по следующей методике: время опыта 900 с; частота вращения приводного вала 580 мин-1; нагрузка 450±5 Н; концентрация олеиновой кислоты от 0 до 10% с шагом 2%. Схема работы - четырехшариковый узел трения. Отличия методики испытаний от приведенной в работе [6] состояли в повышении жесткости опоры обоймы с неподвижными шариками, а также в принудительной фиксации патрона трибометра для снижения демпфирования нагрузки и колебаний в приводе подвижного шарика. В результате удельное давление в сопряжении было увеличено, что привело к увеличению диаметров пятен износа. Контролируемый параметр - средний диаметр пятна износа неподвижных шариков, мм. В каждом цикле испытаний использовались одни и те же шарики, которые выдерживались в испытуемой смазочной среде не менее одного часа. Оценивался средний диаметр пятна износа, измеренный на трех неподвижных шариках в двух взаимоперпендикулярных направлениях на каждом. Измерения проводились при помощи оптического микроскопа МБС-1. Испытаниям подвергались: дизельное летнее топливо с присадкой олеиновой кислоты (концентрация биокомпонента 2, 4, 6, 8 и 10% по объему); контрольный замер: дизельное летнее топливо.

Помимо собственно среднего диаметра пятна износа неподвижных шариков оценивался также параметр Д, характеризующий прирост изменения диаметра пятна износа в процентах. За точку отсчета принят средний диаметр пятна износа, полученный при испытании на летнем дизельном топливе. В таблице 3 представлена обработка серии опытов с олеиновой кислотой. Графически полученные зависимости представлены на рисунке 2.

Таблица 3

Результаты исследования дизельного летнего топлива с присадкой олеиновой кислоты

№ опыта № шара с1, мм Сср, мм Изменение параметра Д, % Концентрация присадки, %

1 0,51 0,49

1 2 0,49 0,50 0,508 0 0

3 0,54 0,52

1 0,43 0,41

2 2 0,41 0,41 0,418 <17,7 2

3 0,43 0,42

1 0,40 0,39

3 2 0,37 0,39 0,392 <22,9 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 0,51 0,39

1 0,39 0,40

4 2 0,40 0,40 0,398 <21,6 6

3 0,41 0,39

1 0,42 0,40

5 2 0,40 0,40 0,412 <18,9 8

3 0,42 0,43

1 0,45 0,44

6 2 0,44 0,44 0,438 <13,7 10

3 0,44 0,42

а)

2 4 6 8 10 б)

Рис. 2. Результаты испытаний дизельного летнего топлива с присадкой олеиновой кислоты

на универсальном трибометре типа ТУ: а) зависимость среднего диаметра пятна износа от концентрации присадки; б) зависимость изменения параметра А (%) от концентрации присадки

Из анализа результатов исследований, представленных графиком зависимости среднего диаметра пятна износа от концентрации присадки (рис. 2, а), можно сделать вывод, что средний диаметр пятна износа уменьшается по сравнению с товарным летним дизельным топливом при использовании в качестве противоизносной присадки олеиновой кислоты. Однако зависимость среднего диаметра пятна износа от концентрации присадки не является обратно пропорциональной и линейной. Из графика видно, что сильнее всего (в среднем на 0,09 мм) диаметр пятна износа уменьшается уже при концентрации олеиновой кислоты 2% по объему. С дальнейшим ростом концентрации присадки уменьшение среднего диаметра пятна износа уже не так значительно - на 0,026 мм от предыдущего результата при концентрации 4% олеиновой кислоты по объему, а при еще большем увеличении концентрации присадки (6, 8 и 10%) наблюдается увеличение диаметра пятна износа. Анализ зависимости изменения параметра А (%) (рис. 2, б) подтверждает этот вывод: наибольший прирост изменения среднего диаметра пятна износа приходится на диапазон от 2 (изменение параметра А=17,7%) до 4% (А=22,9%) олеиновой кислоты по объему. При концентрации олеиновой кислоты 6% параметр А=21,6%, при концентрации 8% А=18,9%, а при концентрации олеиновой кислоты 10% А=13,7%. Данное явление может быть объяснено проявлением эффекта адсорбционного понижения прочности кристаллического твердого тела в жидкой среде, состоящей из поверхностно-активного вещества (эффект Ребиндера). Таким образом, можно предположить, что уже при концентрации олеиновой кислоты 2-4% по объему происходит образование демпфирующего слоя органических ПАВ на поверхностях трения, препятствующего их изнашиванию. Дальнейшее увеличение концентрации олеиновой кислоты с точки зрения улучшения трибологических свойств дизельного летнего топлива нерационально.

Заключение. В статье приведены результаты лабораторных исследований, подтверждающие повышение трибологических свойств, в частности, противоизносных, дизельного летнего топлива, содержащего в качестве противоизносной присадки поверхностно-активное вещество - олеиновую кислоту. Наличие олеиновой кислоты в небольших концентрациях (до 10% по объему) улучшает режим трения прецизионных пар топливоподающей аппаратуры автотракторных дизелей. Поисковые исследования на универсальном трибометре типа ТУ показали, что для увеличения противоизносных свойств дизельного летнего топлива оптимально использовать олеиновую кислоту в концентрации 2-4% по объему. Дальнейшее увеличение концентрации олеиновой кислоты снижает эффект ее применения из-за возникновения эффекта адсорбционного понижения прочности поверхностей трения.

Библиографический список

1. Быченин, А. П. Повышение ресурса плунжерных пар топливного насоса высокого давления тракторных дизелей применением смесевого минерально-растительного топлива : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 / Быченин Александр Павлович. - Пенза, 2007. - 172 с.

2. Быченин, А. П. Влияние смесевых минерально-растительных топлив на ресурс прецизионных пар топли-воподающей аппаратуры дизельных двигателей / А. П. Быченин, М. А. Быченина // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - №3. - С. 54-59.

3. Болдашев, Г. И. Сравнительный анализ противоизносных свойств растительных масел / Г. И. Болдашев, А. П. Быченин, М. А. Быченина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2015. -Т.15, №1. - С. 197-200. - (Специальный выпуск «Актуальные проблемы трибологии»).

4. Болдашев, Г. И. Влияние рыжикового масла на противоизносные свойства смесевого топлива / Г. И. Болдашев, А. П. Быченин, М. А. Быченина, М. С. Приказчиков // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - №3. - С. 92-95.

5. Уханов, Д.А. Снижение износа плунжерных пар ТНВД применением смесевого рапсово-минерального топлива : монография / Д. А. Уханов, А. П. Уханов, Е. Г. Ротанов, А. С. Аверьянов. - Пенза : РИО ПГАУ, 2017. - 212 с.

6. Быченин, А. П. Влияние растительных компонентов на трибологические свойства топлив для автотракторных дизелей / А. П. Быченин, О. Н. Черников, М. С. Приказчиков // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2017. - №3. - С. 12-15.

DOI 10.12737/18609 УДК 631.3.02

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В КРЕПЛЕНИЯХ ОПОРНОГО РЫЧАГА

КОЛЕСНОГО ПРИЦЕПА

Зайцев Владимир Юрьевич, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология машиностроения», ФГБОУ ВО Пензенский ГТУ.

440039, Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11.

E-mail: vluzai@gmail.com

Коновалов Владимир Викторович, д-р техн. наук, проф. кафедры «Технология машиностроения», ФГБОУ ВО Пензенский ГТУ.

440039, Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11.

E-mail: konovalov-penza@rambler.ru

Вольников Михаил Иванович, канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология машиностроения» (цикл «Автоматизация и управление»), ФГБОУ ВО Пензенский ГТУ.

440039, Пенза, проезд Байдукова/ул. Гагарина, 1а/11.

E-mail: vmi1972@yandex.ru

Петров Александр Михайлович, канд. техн. наук, проф., зав. кафедрой «Сельскохозяйственные машины и механизация животноводства», ФГБОУ ВО Самарская ГСХА.

446442, Самарская область, п.г.т. Усть-Кинельский, Учебная, 2.

E-mail: Petrov_AM@ssaa.ru

Ключевые слова: реакция, рычаг, схема, нагружение, равновесия, критерии, статическое.

Цель исследований - теоретическое обоснование и пример компьютерного моделирования нагрузочных параметров для выявления опасных сечений при конструировании опорных рычагов. При конструировании новых машин или модернизации их ходовой части, а также в случае возникновения поломок элементов ходовой части возникают вопросы, связанные с конструированием и прочностными расчетами элементов ходовой части. Определенной сложностью является выявление причин поломок конструктивных элементов при наличии устройств подъема рамы с кузовом (бункером) за счет поворота опорных рычагов перемещения колес относительно рамы бункера (кузова). В статье строятся расчетные схемы статического нагружения опор колесного рычага мобильного агрегата с изменяемой высотой расположения кузова (бункера) и определяются выражения для определения реакции, которые испытывают опоры рычага при различных геометрических параметрах изделия и угла его расположения. Проведенные теоретические исследования позволили составить расчетную схему нагружения, установить аналитические зависимости внутренних силовых факторов и реакций опор, на основе которых возможно

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.