Разработка комбинированной смазочной композиции для узлов трения пожарной техники

№89-1,

технические науки

В данной работе описывается разработанная трибоактивная присадка к маслам и смазкам, выполненная на основе искусственное геомодификатора трения и металлоплакирующих присадок. Приведены триботехничекие характеристики разработанной присадки, определена область ее возможного применения.

Похожие материалы

Одним из наиболее действенных способов борьбы с износом в узлах трения автомобильной техники является улучшение триботехнических свойств смазочных материалов. От качества и характеристик смазки зависит многое, в том числе и многие эксплуатационные показатели трущихся деталей, а также механизмов и узлов, куда эти детали входят. Что касается пожарной автомобильной техники, то относительно этой категории транспортных машин следует отметить то, что такая техника должна находиться в постоянной боевой готовности к применению по предназначению. Не маловажным фактом также является ее стоимость, которая в значительной степени превосходит стоимость автомобильной техники гражданского назначения. Поэтому она заслуживает особого внимания. Смазывать трущиеся детали и узлы трения смазочными материалами сомнительного качества, значит подвергать дорогостоящую технику опасности выхода из строя, а это приведет к ее простою и внеплановым ремонтам. Поэтому разработка высокоэффективных добавок, призванных улучшить качественные характеристики смазочных материалов и повысить надежность пожарной автомобильной техники является важной и актуальной хозяйственной задачей.

В настоящее время отечественными и зарубежными учеными разработано и внедрено в производство большое количество самых разнообразных смазочных композиций, действие которых направлено на улучшение триботехнических свойств смазочных материалов. Некоторые трибоактивные присадки используются для пластичных смазок, другие применяются исключительно в качестве добавок к жидким маслам, но есть и группа универсальных смазочных добавок, способных улучшить смазочные показатели как консистентных смазок, так и жидких масел. Природа этих добавок различна. Одни находятся в маслах и смазках в растворенном виде, другие представляют собой измельченные порошки. И те и другие типы трибодобавок имеют как преимущества, так и недостатки, которые широко освещены в различной технической литературе, посвященной проблемам трибологии.

В данной работе приведены результаты исследований комбинированной смазочной композиции, представляющей собой симбиоз металлоплакирующей добавки, выполненной на основе стеаратов мягких металлов (олова и меди), и размельченный порошок искусственного серпентина.

Исследования триботехнических показателей разработанных смазочных композиций проводились по стандартной методике с использованием машины трения. Первоначально были испытаны в отдельности металлоплакирующая присадка, выполненная на основе солей мягких металлов, затем проведены исследования триботехнических характеристик другой добавки на основе искусственного серпентина. В качестве сравнения были выбраны триботехнические показатели масла без добавок, в качестве которого было выбрано минеральное масло И-20. Результаты представлены на рисунке 1.

Зависимости коэффициента трения от нагрузки испытуемых смазочных материалов
Рисунок 1. Зависимости коэффициента трения от нагрузки испытуемых смазочных материалов

На представленной зависимости можно заметить, что применение разработанных добавок привело к снижению коэффициента трения во всем диапазоне нагрузок. Тем не менее, если приводить сравнение с существующими аналогичными трибоактивными добавками, то приходим к выводу, что значительного преимущества наши присадки по данному показателю не имеют.

Было сделано предположение о синергизме совместного применения описанных выше трибоактивных добавок. Эти предположения подтвердились в ходе проведенных экспериментов. Результаты этих экспериментов приведены на рисунках 2 и 3.

Триботехнические характеристики: ▲ — для базового масла И-20 с базовыми присадками; ■ — для масла И-20 с комбинированной присадкой
Рисунок 2. Триботехнические характеристики: ▲ — для базового масла И-20 с базовыми присадками; ■ — для масла И-20 с комбинированной присадкой
Триботехнические характеристики: ▲– для масла И-20 с базовыми присадками; ■ — для масла И-20 с комбинированной присадкой
Рисунок 3. Триботехнические характеристики: ▲– для масла И-20 с базовыми присадками; ■ — для масла И-20 с комбинированной присадкой

В качестве триботехнических характеристик, по которым была оценена разработанная комбинированная смазочная композиция, выбраны зависимости коэффициента трения от нагрузки и интенсивности изнашивания от нагрузки. По нашему мнению именно эти триботехнические показатели наиболее полно подтверждают обоснованность применения или неприменения разрабатываемых смазочных материалов. Из представленных зависимостей (рис.2, рис.3) можем заключить, что применение разработанной комбинированной смазки позволило снизить коэффициент трения и интенсивность износа до двух раз, что дает возможность предполагать и о продлении ресурса работы узлов трения автомобильной техники в сопоставимом соответствии. Также проводилось наблюдение поверхностей трения на микроскопе с увеличением 500 раз. В ходе данных наблюдений было установлено выравнивание поверхностей трения испытуемых образцов. Присутствовавшие на поверхностях образцов микронеровности, канавки и другие дефекты были практически устранены, за счет осаждения на поверхностях мягких металлов (меди, олова).

Разработанная комбинированная трибодобавка может применяться для улучшения триботехнических показателей различных смазочных материалов, как пластичных, так и жидких масел. Затраты на производство описанной в данной работе смазочной композиции не велики, компоненты, входящие в состав смазки являются доступными, а технология изготовления присадки также является весьма не дорогостоящей.

Таким образом, разработанная комбинированная присадка может найти свое применения в качестве добавки к маслам и смазкам, используемым при обслуживании пожарной автомобильной техники.

Список 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. – Выпуск 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. – Выпуск 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.