УДК 621.892

РАЗРАБОТКА ДОБАВКИ В СМАЗОЧНУЮ КОМПОЗИЦИЮ

 

 THE DEVELOPMENT OF ADDITIVE IN THE LUBRICATING COMPOSITION

 

 Мельников А.А., Киселев Б.Р., Замятина Н.И., Колобов М.Ю.

(Ивановский государственный химико-технологический университет,

 г. Иваново, РФ)

Melnikov A. A., Kiselev B. R., Zamyatina N. I., Kolobov M. Yu.

(Ivanovo state University of chemistry and technology, Ivanovo, RF)

 

Исследовалось использование модифицированного вермикулита в качестве добавки в смазочное масло И40-А.

Was studied using a modified vermiculite as an additive in lubricating oil 40-A.

 

Ключевые слова: вермикулит, добавка, смазочная композиция.

Key words: vermiculite, supplement, the lubricant composition.

 

Износ деталей оказывает решающее влияние на долговечность и эксплуатационную надежность машин. Увеличение зазора в сопряжениях вследствие износа часто сопровождается снижением коэффициента полезного действия, возникновением ударных нагрузок, увеличением потерь на трение и интенсивности износа сопряженных деталей [1].

Зубчатые колеса чаще всего выходят из строя вследствие контактной усталости поверхностей зубьев; второй наиболее вероятный тип повреждения – износ истиранием вследствие абразивного воздействия или недостаточной смазки и наконец, часто происходит заедание зубьев; что, по существу, лимитирует надежность агрегатов.

Усталостному разрушению зубьев в зоне начальной окружности сопутствует абразивное изнашивание, о чем свидетельствуют царапины на поверхностях трения.

Основные функции, которые смазочные масла должны выполнять при использовании в сборочных единицах, механизмах, машинах [2]:

– предотвращать или уменьшать изнашивание трущихся поверхностей деталей, а также предохранять их от заедания на всех режимах работы. Для этого смазочное масло должно обладать такой вязкостью и маслянистостью, чтобы обеспечивать при нормальных условиях работы жидкостное смазывание, а на переходных режимах – граничное;

– уменьшать силы трения между трущимися поверхностями, чтобы способствовать сокращению непроизводительных потерь энергии, а следовательно, повышению к. п. д. (в этом отношении вязкость смазочного масла должна быть небольшой, но вполне достаточной для обеспечения жидкостного смазывания, одновременно масло должно обладать пологой кривой вязкости, т. е. вязкость должна мало зависеть от температуры, это обстоятельство особенно важно при минусовой температуре окружающего воздуха );

– отводить тепло от трущихся сопряженных и нагреваемых деталей, не допуская их перегрева, из-за которого ухудшаются условия работы деталей и смазочного масла;

– защищать рабочие поверхности деталей от коррозии, возникающей в результате воздействия воды, кислорода, кислот и т. д.;

– смывать с трущихся поверхностей деталей продукты изнашивания и другие загрязнения, удерживать их во взвешенном состоянии, хорошо фильтроваться;

– защищать поверхности деталей от образования на них смолисто- лаковых отложений и нагаров, ухудшающих теплоотдачу и т. д.

Таким образом, смазка оказывает смазывающее, демпфирующее, защитное от коррозии и охлаждающее действие. В поток смазочного масла отводится как тепло трения, так и притекающее к поверхностям трения тепло от горячих частей машины. Потоком масла выносятся также из зоны трения продукты износа.

Известно, что в тяжелых условиях эксплуатации механических передач стремятся в трущихся парах создать хотя бы граничные условия гидравлического смазывания при условии применения в узлах трения полужидкой смазки. Их состав отличается наличием двухкомпонентной системы, состоящей из жидкой основы – дисперсионной среды и твердого загустителя – дисперсной фазы [3].

Полужидкие смазки занимают промежуточное положение между маслом и пластичной смазкой [4]. Полужидкая смазка – смазка, при которой жидкий смазочный материал, передающий нагрузку, частично разделяет поверхности трения деталей, находящихся в относительном движении. По физико-механической сущности полужидкие смазки чаще всего соответствуют рубежному режиму гидродинамического трения, когда сопряженные поверхности вала покрыты мультимолекулярными граничными смазывающими слоями. Между ними имеется слой смазки, который уже не подвержен силовому воздействию поверхностей, заключающемуся в структурировании мультимолекулярных граничных слоев, адсорбирующихся перпендикулярно к поверхностям [5].

В работе исследовалось использование модифицированного вермикулита в качестве добавки в смазочное масло И40-А.  

Процесс модификации проводили путем смешения диспергированного вермикулита с поверхностно активными веществами (ПАВ), состоящих из хлорпарафина и касторового сульфированного масла с добавлением маслорастворимых солей меди и олова и последующей электромагнитной (ЭМИ) обработкой. Затем проводилось последующее измельчение полученной смеси ультразвуковым диспергатором,  и в дальнейшем полученную смесь вводили в среду базового масла. В результате лабораторных испытаний на машине трения СМТ-1 (по схеме диск – диск) средняя площадь пятна контакта с разработанным смазочным маслом на 75% меньше, чем у базового масла.

Предложенная композиция с модифицированным вермикулитом имеет высокие антифрикционные и противоизносные свойства (рис. 1), которые уменьшают изнашивание трущихся поверхностей и тем самым увеличивают долговечность работы узла трения, что подтверждается графиком сравнения с товарными маслами.

Рисунок 1 – Изменение коэффициентов трения  f в зависимости от контактной нагрузки Р в стальной паре трения

 

Список использованных источников

1. Гаркунов, Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность / Д.Н. Гаркунов. – М.: МСХА, 2001. – 616 с.

          2. Лышко, Г.П. Нефтепродукты и технические жидкости / Г.П. Лышко. – М.: Агропромиздат, 1988. – 144 с.

3. Ищук, Л.Ю. Технология пластичных смазок / Ю.Л. Ищук. – Киев: наук. думка, 1986. – 248 с.

4. Чичинадзе, А.В. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / А.В. Чичинадзе. – М.: Машиностроение, 2001. – 664 с.

5. Шведков, Е.Л. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин / Е.Л. Шведков, Д.Я. Ровинский. –  Киев: Наук. думка. –  1979. –  188 с.