Введение к работе
Актуальность. Эксплуатационные характеристики подшипников скольжения (ПС) во многом обуславливают общие показатели эффективности работы машин и механизмов. К одним из важных характеристик ПС относят условия смазывания и смазочный материал, обуславливающие режимы смазки.
Основной причиной выхода из строя ПС является их изнашивание, сопровождающееся увеличением зазоров и, следовательно, падением несущей способности. Наибольший износ ПС, как показывает практика, происходит в момент пуска и останова машин (порядка 70 -80 % общего износа).
Основное назначение смазочных материалов, применяемых в ПС, -снижение сил трения между контактирующими поверхностями, оптимальное распределение контактных напряжений, снижение температуры, предотвращение задира и схватывания контактирующих поверхностей, т. е. уменьшение износа и увеличение долговечности работы ПС. Поэтому при исследованиях большое внимание уделяется улучшению антифрикционных, противо-износных и противозадирных свойств смазочных материалов. Одним из основных направлений в области разработки новых смазочных материалов в настоящее время является применение твердых порошковых добавок к смазочным материалам. Это сложная проблема, и для ее успешного решения необходимы исследования влияния добавок на свойства смазочных материалов, а также на рабочие характеристики ПС, связанные с изменением механохи-мических свойств материалов в зонах контактирующих поверхностей.
Цель исследования - улучшение эксплуатационных характеристик подшипников скольжения в нестационарном режиме работы за счет смазочных материалов, модифицированных ультрадисперсными добавками.
Задачи исследования
-
Разработать методику расчета времени пуска и останова ПС в несіа-ционарном режиме работы, с учетом влияния вязкости смазочного материала.
-
Разработать методики испытаний ПС в стационарном и нестационарном режимах работы, позволяющие оценить триботехнические и эксплуатационные параметры работы ПС в присутствии смазочного материала.
-
Создать смазочные композиции с улучшенными антифрикционными и эксплуатационными свойствами посредством применения модифицирующих ультрадисперсньгх добавок.
-
Установить влияние созданных смазочных композиций на эксплуатационные характеристики подшипников скольжения.
Научная новизна
-
Разработан метод анализа работы ПС в периоды нестационарного движения вала подшипника, учитывающий вязкость смазочного материала. Получены зависимости эксплуатационных характеристик ПС при варьировании нагрузочных факторов.
-
Получены эмпирические зависимости эксплуатационных характеристик ПС в присутствии смазочных композиций и-^предеяеж>-вл«я«ие добавки ультрадисперсного порошка гидратированногв силига^Ш^гУя" н& .ресурс
работы пс. J сп.т.рвг *А
3. Выявлены закономерности изменения эксплуатационных свойств ПС в зависимости от концентрации ультрадисперсного порошка гидратирован-ного силиката магния в смазочных композициях.
Практическая ценность работы
Разработаны смазочные композиции на основе трансмиссионного ТМ-5-18 и индустриального И-20А масел, а также на основе пластичной смазки Литол-24 с добавкой ультрадисперсного порошка гидра тированного силиката магния, уменьшающие момент трения и повышающие долговечность работы ПС. Результаты проведенных исследований дают основания рекомендовать разработанные смазочные композиции для использования в качестве универсального смазочного материала с улучшенными триботех-ническими характеристиками.
Реализация работы
Предложенная смазочная композиция на основе пластичной смазки Литол-24 с добавкой гидратированного силиката магния внедрена на ОАО «Красноярский завод лесного машиностроения» для применения в подшипниках скольжения опор колонно-автомобильного манипулятора МА-100.
Конструктивно усовершенствовано испытательное оборудование и разработаны методики испытаний смазочных материалов, которые используются при проведении научных исследований в Красноярском институте химии и химической технологии СО РАН, в учебном процессе Красноярского государственного технического университета.
Апробация работы
Основные положения работы рассматривались на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы» (Красноярск, 2003), 6-й Международной конференции-выставке «Технология ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций» (Санкт-Петербург, 2004), 1-й Всероссийской НТК «Химия для автомобильного транспорта» (Новосибирск, 2004), международной конференции «Mechanochemical Synthesis and Sintering» (Novosibirsk, 2004), на научных семинарах по машиноведению и триботехнике в Красноярском государственном техническом университете (2001-2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка используемой литературы. Работа изложена на 131 страницах, включая 62 рисунка, 17 таблиц, 123 источника литературы.
