По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 631.3.02-049.3

Развитие направления параллельной триботехники

М. Н. Фильков ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный Центр ВИМ», 109428, Россия, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1
А. В. Дунаев ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный Центр ВИМ», 109428, Россия, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1, e-mail: dunaev135@mail.ru
М. Н. Костомахин ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный Центр ВИМ», 109428, Россия, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 1

С 30-х гг. прошлого века развивается нетрадиционная (параллельная) триботехника нестандартных триботехнических материалов для повышения работоспособности узлов трения различной гражданской и военной техники, что особенно актуально для изношенных машин и оборудования в АПК РФ. Ее особенность: трибообработка деталей не при изготовлении машин и оборудования, а только сопряжений трения введением трибоматериалов при техническом обслуживании и ремонте машин и оборудования. Эти трибоматериалы — профилактические в начальный этап эксплуатации машин, оборудования и ремонтно-восстановительные, применяемые вместо ремонта узлов трения, воздействующие не на масла, смазки, а напрямую — только на поверхности трения при их работе под высоким давлением и температурой. Среди ремонтно-восстановительных трибоматериалов в истории развития параллельной триботехники предпочтительными оказались разнообразные минеральные порошки, достаточно эффективные, простые в приготовлении и применении. Они апробированы впервые во многих ленинградских НИИ («Механобр» и др.), в ИМАШ РАН, в десятках НИИ РФ, а широкое внедрение с 1980-х гг. велось частными фирмами: НПИФ «Энион-Балтика», НПЦ «Руспромремонт», НПТК «СУПРОТЕК», во многих других гражданских и военных организациях РФ, Японии, Финляндии, Китая, Франции, Германии, Египта, других стран Европы, Азии, Африки, Америки. Уже трибообработано более 1 млн автомоторов и десятки тысяч других агрегатов стационарного оборудования в гражданской и военной промышленности. Результаты трибообработки минеральными трибоматериалами порой уникальны, увеличивают ресурс сопряжений трения до 3 раз, повышают функционирование узлов, агрегатов порой до номинала и даже выше. Однако нестабильность трибосоставов частных фирм потребовала для технического сервиса машин АПК разработки стандартных трибоматериалов на основе стабильной промышленной продукции, что и выполнено в ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. Исходным материалом явились минеральные порошки шахты «Сарановская». Их высушили в электрошкафу СНОЛ при 105 ᵒС, просеяли на сите 100 мкм виброгрохота Analizzete 3 Pro, проверили на рентгеновском дифрактометре XRD 6000 с библиотекой спектров ICDD, измельчили на шаровой планетарной мельнице «АКТИВАТОР 2SL», снова проверили дифрактометром, рассмотрели на металлографическом микроскопе Olympus GX 51 и после этого испытали на трибометр TRB-S-DE со стальной трибопарой «палец — диск» в масле М-10Г2К в режиме ступенчатого нагружения до давления 218 МПа при скорости скольжения 1 м/с и пути трения 1500 м. Рентгено-фазовым анализом согласно библиотеке ICDD в трибосоставе основным минералом выявлен классический Aluminum IronMagnesium Si, Lisardite-1T [Mg₃Si₂O₅₄] со всеми его стандартными характеристиками. Три других минерала — вторичны. Порошок от обработки посветлел, стал светло-серо-желтым, большая доля частиц состава «Сарановский» 1–5 мкм, средний размер 2,3 мкм с редкими агломератами до 40 мкм, что соответствует требованиям триботехники. Сравнительные трибоиспытания показали высокую нагрузочную и антифрикционную эффективность моторного масла фирмы Mobil, совпадение свойств серпентиновых трибосоставов ЦНТ и МС-20. Хорошие свойства подтвердили наноалмазные составы «КАРАТ-М» и «КАРАТ-5». А состав «Сарановский» выявлен лучшим из серпентиновых и по трибосвойствам приближает масло М-10Г2К к высшему классу масла фирмы Mobil. Профессором Остриковым В. В. проведены 250-часовые эксплуатационные испытания полного аналога состава «Сарановский» в дизелях тракторов МТЗ-82, МТЗ-1221, ДТ-75М. Отмечено общее снижение расхода топлива тракторов на 5–8 %, угара масла на — 10–12, а дымности на 8–15 %. Но главное, содержание железа в маслах уменьшилось на 20–25 %. Это свидетельствовало о должном противоизносном свойстве трибосостава, об увеличении срока службы дизелей и подтвердило известную с 1990-х гг. эффективность нетрадиционной триботехники. Выявлено, что трибосостав «Сарановский» с минералом лизардит 1Т из стабильных промотходов удовлетворительный, а создание искусственного трибосостава выполнено. Этот состав может использоваться для безразборного ремонта изношенных ДВС и силовых передач. Для гидроприводов порошок требует выделения фракции до 10 мкм.

Литература:

1. Зуев В. В. Конституция, свойства минералов и строение земли (энергетические аспекты). — СПб: Наука, 2005. — 402 с.

2. Телух Д. М., Кузьмин В. П., Усачев В. В. Введение в проблему использования природных слоистых гидросиликатов в трибосопряжениях // Трение, износ, смазка. — 2009. — № 3. — С. 13–17.

3. Дроздов Ю. Н., Буяновский И. А., Зеленская М. Н., Гостев Ю. Н., Новиков В. И., Заславский Р. Н. Новая противоизносная и антифрикционная ресурсо-восстанавливающая композиция присадок к смазочным материалам // Проблемы машиностроения и надежности машин. — М., 2004. — № 5. — С. 50–53.

4. Лавров Ю. Г. Повышение долговечности корабельных ДВС введением неорганических присадок природного происхождения: дис. … канд. техн. наук. — СПб.: ВМА, 1997. — 148 с.

5. Васильков Д. В., Пустовой И. Ф., Пустовой Н. И. Анализ поверхностного слоя, формируемого минеральными модификаторами поверхности трения // Труды ГОСНИТИ. — М., 2011. — Т. 107. — Ч. 2. — С. 11–13.

6. Сокол С. А., Дунаев А. В. Формирование катализатором Evo®lution в зонах трения алмазоподобных углеродных пленок // Материалы междунар. конф. «Проблемы синергетики в трибологии, трибоэлектрохимии, материаловедении и мехатронике». — Новочеркасск, 2011. — С. 133–137.

7. Yuansheng J., Shenghua L. Superlubricity of in situ generated protective layer on worn metal surfaces in presence of Mg6 Si4 O10(OH)8 / Superlubricity. Ed. by Ali Erdemir Argonne National Laboratory // Argonne, USA and JeanMichel Martin Ecole Centrale de Lyon. — Lyon, France: Еlsevier B. V., 2007. — P. 445–469. 8. Долгополов К. Н., Любимов Д. Н., Пономаренко А. Г., Чигаренко Г. Г., Бойко М. В. Структура смазочных слоев, формируемых при трении в присутствии присадок минеральных модификаторов трения // Трение и износ. — 2009. — № 5 (30). — С. 516–521.

9. Дунаев А. В., Шарифуллин С. Н. Модернизация изношенной техники с применением трибопрепаратов. — Казань: Казанский университет, 2013. — 147 с.

10. Дунаев А. В., Филиппова Е. М. Нетрадиционная триботехника для повышения ресурса автотракторной техники. Итоги 25-летнего развития. — М., 2013. — 255 с.

С 30-х гг. прошлого века развивается нетрадиционная (параллельная) триботехника нестандартных триботехнических материалов для повышения работоспособности узлов трения различной гражданской и военной техники, что особенно актуально для изношенных машин и оборудования в АПК РФ. Ее особенность — трибообработка деталей не при изготовлении машин и оборудования, а только сопряжений трения введением трибоматериалов при техническом обслуживании и ремонте машин и оборудования. Эти трибоматериалы — профилактические в начальный этап эксплуатации машин, оборудования и ремонтно-восстановительные, применяемые вместо ремонта узлов трения, воздействующие не на масла, смазки, а напрямую — только на поверхности трения при их работе под высоким давлением и температурой. Среди ремонтно-восстановительных трибоматериалов в истории развития параллельной триботехники предпочтительными оказались разнообразные минеральные порошки, достаточно эффективные, простые в приготовлении и применении. Они апробированы впервые во многих ленинградских НИИ («Механобр» и др.), в ИМАШ РАН, в десятках НИИ РФ, а широкое внедрение с 1980-х гг. велось частными фирмами: НПИФ «ЭнионБалтика», НПЦ «Руспромремонт», НПТК «СУПРОТЕК», во многих других гражданских и военных организациях РФ, Японии, Финляндии, Китая, Франции, Германии, Египта, других стран Европы, Азии, Африки, Америки.

Трибопрепаратами обработано уже более 1 млн автомоторов и десятки тысяч других агрегатов стационарного оборудования в гражданской и военной промышленности. Результаты обработки минеральными трибоматериалами порой уникальны: увеличивается ресурс сопряжений трения до 3 раз, повышается функционирование узлов и агрегатов до номинала и выше. Триботехнические покрытия, образуемые нестандартными трибоматериалами, уникальны по износостойкости, твердости, электросопротивлению, имеют толщину от 1 до 1000 мкм, прозрачны, обладают подавляющим содержанием углерода, сгорают от воздействия электричеством, маслофильны, не травятся раствором азотной кислоты, окрашиваются жирорастворимым красителем «Судан». Установлено, что при трении сопряжений с порошками серпентиновых трибоматериалов происходит преобразование частиц минералов, образование твердого, прочного и гладкого пленочного покрытия с электросопротивлением значительнее, чем у металлов, что и ослабляет трибоэлектричество. В покрытии углерода до 90% (т. е. полимеризованные углеводороды смазки и сажа), железа 5–9 %, кремния 5–15 %.

Для Цитирования:
М. Н. Фильков, А. В. Дунаев, М. Н. Костомахин, Развитие направления параллельной триботехники. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2022;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: