По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.43.068 DOI:10.33920/sel-10-2101-05

Повышение ресурса сельскохозяйственной техники

Дунаев А. В. д-р техн. наук, ст. науч. сотр., Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», Россия, 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, 1, E-mail: dunaev135@mail.ru
Костомахин М. Н. канд. техн. наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ», Россия, 109428, г. Москва, 1-й Институтский проезд, 1

Эффективным приемом в повышении износостойкости и ресурса особенно изношенных узлов трения является обеспечение на поверхностях их деталей антифрикционных покрытий различными триботехническими составами, вводимыми в штатные смазки при техническом обслуживании машин и оборудования [1, 5, 7–10, 12–17]. Апробированные с 1930 г. [10] они при техническом обслуживании машин и оборудования позволяют в 2–3 раза увеличить срок их службы, на 5–20 % уменьшить расход топлива и электроэнергии, до 30 % — эксплуатационные затраты [7, 9, 10, 13, 14]. Введение в масла химически активных веществ, суспензий частиц природных и искусственных минералов, масляных растворов активных органических веществ, солей металлов органических кислот [7, 17], электрических зарядов с потреблением менее 1 Вт [4, 6, 11], создающих противоизносные покрытия [2, 5, 8, 12, 15–17], повышающих адгезию смазки, технически и экономически оправданно с рентабельностью 500–800 % и более [1, 3, 5, 7–10, 12–17]. Безразборный технический сервис как часть общей системы технического обслуживания и ремонта машин отвечает всем периодам их жизненного цикла и включает обкатку, диагностирование, ввод профилактических трибосоставов, очистку систем смазки двигателей, топливоподачи, охлаждения, а главное — восстановление изношенных узлов ремонтно-восстановительными составами [5, 7–10, 12–14, 17]. В последнем приеме минеральные частицы открывают каталитически активные поверхности трения, подвергаются механической нагартовке, участвуют в адгезии, физико-химических процессах, трибополимеризации, катализе трибо-процессов [2, 15–17]. В итоге образуется ремонтно-восстановительное покрытие [2, 5, 12, 15–17]. Серпентиновые трибосоставы создают прочные антифрикционные покрытия [2, 15–17]. Согласно изучению европейских и американских исследователей [15, 16], а особенно в Китайской государственной лаборатории трибологии Университета Цинхуа [17], эти минералы обусловливают образование алмазоподобных углеродных пленок (Diamond Like carbon fi lms — DLC-fi lms). Их поверхность высокой чистоты и твердости, под ними видны следы механической обработки, на 90 % они состоят из углерода, их сопротивление 10–300 Ом/см. Эффект серпентиновой обработки проявляется через час и наращивается при эксплуатации даже без трибосостава [2, 10]. Ниже приведены подтверждающие эффективность нетрадиционной триботехники лабораторные испытания трибосоставов и подачи зарядов в масла.

Литература:

1. Белый И. Ф., Меркулов А. Ф., Белый В. И., Голубев И. Г. Эффективное использование антифрикционных добавок к трансмиссионным и моторным маслам. — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2011. — 52 с.

2. Васильков Д. В. Анализ поверхностного слоя, формируемого минеральными модификаторами поверхности трения / Д.В. Васильков, И.Ф. Пустовой, Н.И. Пустовой // Труды ГОСНИТИ. — 2001. — Т. 107. — Ч. 2. — С. 11–13.

3. Ващенок А. В., Казарезов В. В., Таловина И. В., Костенко В. В. Серпентины в триботехнике // Мине ралогия. — 2002. — № 1. — С. 12–17.

4. Воронин С. В., Дунаев А. В. Влияние электрического и магнитного поля на механизм действия присадок к маслам // Трение и износ. — 2015. — Т. 36. — № 1. — С. 41–49.

5. Дроздов Ю. Н. и др. Новая противоизносная и антифрикционная ресурсовосстанавливающая композиция присадок к смазочным материалам // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2004. — № 5. — С. 50–53.

6. Дубинин А. Д. Энергетика трения и износа деталей. — Киев: Машгиз (южное отделение), 1963. — 140 с.

7. Дунаев А. В., Шарифуллин С. Н. Модернизация изношенной техники с применением трибопрепаратов. — Казань: Казанский университет, 2013. — 272 с.

8. Зуев В. В. Конституция, свойства минералов и строение земли (энергетические аспекты). — СПб: Наука, 2005. — 400 с.

9. Лавров Ю. Г. Повышение долговечности корабельных ДВС введением неорганических присадок природного происхождения. Дис. … канд. техн. наук. — С.-Пб.: Военно-морская академия, 1997. — 288 с.

10. Лазарев С. Ю. О концептуальных вопросах исследований в области трибологии природных минеральных материалов / С. Ю. Лазарев // Труды ГОСНИТИ. Т. 124. Ч. 2. — М., ГОСНИТИ, 2016. — С. 47–52.

11. Любимов Д. Н., Долгополов К. Н., Вершинин Н. К., Дунаев А. В. Применение эффекта поля для снижения фрикционных потерь машин // Тракторы и сельхозмашины. — 2014. — № 10. — С. 40–43.

12. Пузырь А. П. и др. Перспективы использования детонационных наноалмазов с повышенной коллоидной устойчивостью в технических областях // Нанотехника. — 2006. — № 4 (8). — С. 96–95.

13. Пустовой И. Ф. 14-летний опыт Питерской РВС-технологии / И. Ф. Пустовой // Труды ГОСНИТИ. — 2011. — Т. 107. — Ч. 2. — С. 38–40.

14. Шабанов А. Ю. Очерки современной автохимии, мифы или реальность. — СПб.: СПбГПУ, 2004. — 216 с.

15. Christophe Donnet, Ali Erdemir Editors. Tribology of Diamond-Like Carbon Films Fundamentals and Applications/ University Institute of France and University Jean Monnet Laboratoire Hubert Curien UMR 5513 18 avenue Professeur Benoît Lauras 42000 Saint-Etienne, France. Argonne National Laboratory Energy Systems Division 9700 South Cass Avenue Argonne, IL 60439, USA. 2008, Springer Science + Business Media, L, 664 P.

16. Sung Chul Cha, Ali Erdemir Editors. Coating Technology for Vehicle Applications / Sung Chul Cha Materials Development Center R&D. Ali Erdemir Argonne National Laboratory Energy Systems Division Argonne, IL, USA. Division, Hyundai Motor Group Hwaseong-si, Gyeonggi-do. — Korea. Springer International Publishing Switzerland, 2015. — 240 P.

17. Yuansheng J., Shenghua L. Superlubricity of in situ generated protective layer on worn metal surfaces in presence of Mg6Si4O10(OH)8 / Superlubricity. Edited by Ali Erdemir Argonne National Laboratory.Argonne, USA and Jean-Michel Martin Ecole Centrale de Lyon, Lyon, France. Еlsevier. V. — 2007. — Р. 445–469.

В настоящее время парк машин и оборудования во многих отраслях значительно изношен, имеет низкую надежность, пониженную работоспособность и требует повышенных затрат на обслуживание и частые ремонты. В то же время с 1930 г. развиваются новые, нетрадиционные приемы повышения ресурса, надежности, работоспособности изношенных машин и оборудования [1–3, 7–10, 12–17]. В их числе — образование антифрикционных покрытий в сопряжениях трения (рис. 1) введением профилактических, ремонтно-восстановительных, приработочных, например минеральных триботехнических, составов.

В последнее время апробированы приемы электрического воздействия на масла, которые повышают адгезию масел на поверхностях трения и тем самым уменьшают трение и изнашивание деталей, работающих в маслах [4, 6, 11].

Цель настоящих исследований — подтвердить эффективность действия ремонтно-восстановительных триботехнических составов и подачи в масла электрических зарядов.

Теория предметов исследований проработана недостаточно. Но на основании исследований в России, Китае, Финляндии, Франции предположено, что высокодисперсные порошки минералов группы серпентина, включающие частицы лизардита, антигорита, хризотила, образуют на поверхностях трения покрытия, как алмазоподобные углеродные пленки [2, 15–17].

Новыми исследованиями в России показано, что действие на масла электрического поля до 1000 В/см [4] или эмиссия в них электрических зарядов с электрода под напряжением 12–100 В [6, 11] повышают нагрузочную способность масляных пленок, уменьшает силу трения и изнашивание сопряжений. При этом предположено, что наэлектризованное масло, проникая в сопряжения трения, отдает им электрический заряд и закрепляется в них с повышенной прочностью.

Для проверки эффективности трибосоставов в наноцентре ГОСНИТИ на трибометре TRB-S-DE швейцарской фирмы SCM Instruments в режиме 13-ступенчатого нагружения до 212 МПа трибопары «палец — диск» в моторном масле М-10Г2К при скорости скольжения 100 см/с проведены испытания 80 минеральных и органических трибосоставов [7]. Они позволили выявить те, которые при нагрузках до 80 МПа снижают коэффициент трения с 0,09–0,10 в чистом масле до 0,0243.

Для Цитирования:
Дунаев А. В., Костомахин М. Н., Повышение ресурса сельскохозяйственной техники. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2021;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: