Увеличение ресурса работы узлов трения пожарной техники применением эффективных смазочных материалов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Увеличение ресурса работы узлов трения пожарной техники применением эффективных смазочных материалов

Киселев Вячеслав Валериевич, старший преподаватель

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

Повышение надежности автотранспортных средств, используемых в системе МЧС и в любой другой сфере, является важной хозяйственной задачей. Результаты анализа эксплуатационных испытаний пожарных автомобилей на пробегах, близких к капитальному ремонту, в качестве основной причины отказов указывают на преждевременный износ трущихся поверхностей. Одним из наиболее экономически выгодных путей повышения надежности и долговечности различных машин и механизмов является улучшение качества смазочных материалов, в первую очередь улучшение их противоизносных и антизадирных свойств. ремонт трущийся износ качество

Повышение надежности автотранспортных средств, используемых в системе МЧС и в любой другой сфере, является важной хозяйственной задачей. Результаты анализа эксплуатационных испытаний пожарных автомобилей на пробегах, близких к капитальному ремонту, в качестве основной причины отказов указывают на преждевременный износ трущихся поверхностей.

Одним из наиболее экономически выгодных путей повышения надежности и долговечности различных машин и механизмов является улучшение качества смазочных материалов, в первую очередь улучшение их противоизносных и антизадирных свойств. Это может быть достигнуто введением в масла специальных высокоэффективных добавок, реализующих безызносное трение.

Существуют несколько достаточно полных классификаций износа. Весьма интересна классификация, основанная на видах разрушения фрикционных связей, т.е. на видах деформирования и разрушения материала в зонах фактического касания твердых тел. Наиболее распространены виды изнашивания в узлах и рабочих органах машин и механизмах -- абразивный, адгезионный, кавитационный, коррозионный, усталостный и эрозионный. Применительно к узлам трения, работающим в условиях граничной смазки, наиболее распространенными являются усталостный, коррозионный и частично -- адгезионный виды износа.

Авторами проводится активная работа по созданию противоизносных присадок, содержащих в своей основе соли мягких металлов. Ранее была разработана и успешно испытана присадка «Смазочная композиция» [1] на основе солей меди и олова предельных жирных кислот. Присадка предназначена для индустриальных масел общего назначения и трансмиссионных масел. Действие указанной присадки описано в работах [2, 3].

В данной работе приводим триботехнические показатели новой смазочной композиции на основе солей никеля, олова, меди и кобальта. Указанные металлические компоненты находятся в смазке в ионном виде и способны проходить через системы фильтров. Смазочная композиция предназначена для качественного улучшения триботехнических показателей минеральных и полусинтетический масел и смазок любой вязкости, применяемых в пожарной и аварийно-спасательной технике.

В данной работе для оценки и сравнения разработанных присадок были исследованы зависимость коэффициента трения от приложенной нагрузки, зависимость интенсивности изнашивания от пробега при фиксированной нагрузке и коррозионная активность разработанной смазочной композиции. Эти характеристики определяют границы работоспособности пары трения. Стойкость материалов к изнашиванию в различных средах и при различных режимах трения позволяют выявить ресурс и срок службы узлов трения.

Исследование триботехнических характеристик разработанной присадки проводилось на машине для испытания материалов на трение и износ модели СМТ-1. Скорость скольжения диска по образцу составляла 1 м/с. Нагрузка при испытаниях повышалась ступенчато до резкого увеличения момента трения, путь трения при смазке маслом с присадками составлял 25 км. Смазочная композиция вводилась в зону трения капельным способом -- 8-10 капель в минуту.

Измерение линейного износа проводили методом «искусственных баз» по заранее нанесенным отпечаткам на твердомере ТКС -- 1 М коническим твердосплавным индентором с углом при вершине 120°. Диаметры отпечатков определялись с помощью микроскопа МБС -- 10.

Математическая обработка экспериментов показала, что оптимальным содержанием присадки в масле является 2 мас.%, что и было заложено в следующую серию исследований [4].

Действие химически активных по отношению к металлу добавок непрерывно возрастает с воздействием их концентрации в основной жидкости от полного насыщения их адсорбционного слоя на всех образующихся в металле поверхностях. При полном насыщении адсорбционного слоя действие этих добавок становится оптимальным (максимальным) и при дальнейшем возрастании концентрации или остается постоянным, или даже уменьшается. Для высших жирных кислот и мыл эти оптимальные концентрации в минеральном масле, соответствующие полному насыщению мономолекулярного адсорбционного слоя на поверхности металла, составляют обычно от 0.1 до 1 %.

Вводимая 2% концентрация разработанной присадки в моторные масла позволила качественно улучшить его основные триботехнические характеристики.

Модифицированное масло позволило значительно (1.5 -- 2 раза) снизить коэффициент трения. Кроме этого в некоторой степени увеличился и показатель нагрузочной способности в контактирующей паре. Такие результаты были получены, благодаря образованию на поверхности трения химически чистых, постоянно возобновляемых слоев антифрикционных металлов, а именно меди, олова, никеля и кобальта.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод, что при модифицировании базового моторного масла М8В разработанной присадкой интенсивность изнашивания значительно снижается с увеличением пробега контактирующей пары, а именно до 10 раз.

Отмечаем и тот факт, что моторное масло, модифицированное разработанным стеаратом меди, олова, кобальта и никеля гораздо стабильнее работает во всем диапазоне изученных нами нагрузок и температур, что не наблюдается в моторном масле без присадки. Поэтому разработанная присадка позволяет в достаточной мере избежать эффекта повышенного износа во время прогрева двигателя. Один холодный пуск двигателя сравним с сотнями километров пробега автомобиля в установившемся режиме. Разработанная авторами присадка позволяет значительно снизить этот негативный эффект.

Применение прогрессивных смазочных материалов позволит добиться значительных положительных результатов, а именно продлить ресурс работы узлов автотранспортной техники до 2 раз, резко снизить аварийные разрушения оборудования, сократить затраты на внеплановые ремонты оборудования, экономить горюче-смазочные материалы.

Список литературы

1. Киселев В.В. Исследования по выявлению оптимальной концентрации разработанного медно-оловянного комплекса в масле.//Депонирована в ВИНИТИ 29.04.2003, № 836.

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

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

4. 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.

Размещено на Allbest.ru