Министерство путей сообщения

Российской Федерации

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ

СООБЩЕНИЯ

На правах рукописи

ЧУМИЧЁВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

УСКОРЕНИЕ ПРОЦЕССА ПРИРАБОТКИ ПАР ТРЕНИЯ

МЕТАЛЛ-МЕТАЛЛ ЗА СЧЁТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОСТАВА

НА ОСНОВЕ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ПОЛИМЕРА

Специальность 05.02.04 – Трение и износ в машинах

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Ростов – на – Дону

2002

Работа выполнена на кафедре «Путевые и строительные машины» в Ростовском государственном университете путей сообщения.

Научные руководители – доктор технических наук, профессор И. А. МАЙБА кандидат технических наук, доцент И. П. ГОЛОВЧЕНКО

Официальные оппоненты –доктор технических наук, профессор П. Н. ЩЕРБАК, кандидат технических наук, доцент К. Г. ШУЧЕВ

Ведущее предприятие – Ростовский электровозоремонтный завод

Защита диссертации состоится «____» ________ 2002 г. в ___ час. на заседании диссертационного совета Д 218.010.02 при Ростовском государственном университете путей сообщения.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять г. Ростов – на – Дону, пл. Народного ополчения, 2, РГУПС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «____» _________ 2002 г.

Учёный секретарь Диссертационного совета, д. т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ.

На современном этапе развития науки и техники уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что смазочный материал является конструкционным элементом узла трения и наряду с другими факторами определяет его долговечность и надежность. Расходы на восстановление деталей и узлов машин в результате их износа огромны, причем по мере усложнения техники они ежегодно возрастают. Поэтому даже незначительное повышение срока службы машин и оборудования имеет огромную значимость с точки зрения экономии материальных ресурсов и общественно полезного труда.

Результаты многочисленных исследований показывают, что при эксплуатации машин до 90% наблюдающихся отказов происходит вследствие износа подвижных сопряжений. Так, например, при эксплуатации автомобилей порядка 70% работы затрачивается на преодоление сил трения в деталях кривошипно–шатунного и газораспределительного механизмов. То же самое можно сказать и о работе главной передачи ведущего моста автомобиля где, как показывает практика, теряется порядка 32...38% полезной энергии. Все эти явления сопровождаются повышенными износами, что приводит к преждевременному выходу из строя агрегатов и непроизводительному простою оборудования и подвижного состава. В целом во всех развитых странах потери на износ и трение составляют значительную часть валового национального продукта. Так, например, в США потери из–за преждевременного изнашивания узлов трения достигают ежегодно 100 млрд. долларов, в Германии – превышают 40 млрд. марок. В странах содружества затраты только на восстановление изношенных деталей достигают свыше 48 млрд. долларов в год.

Такие расходы обусловлены недооценкой значимости проблемы повышения долговечности и износостойкости деталей и машин. Это, в первую очередь, относится к доводочным процессам обработки деталей, при правильном построении и ведении которых могут быть получены оптимальные эксплуатационные характеристики, высокая точность и качество поверхностей ответственных сопряжений деталей.

Опыт производства и эксплуатации машин показал, что их долговечность и эксплуатационная надежность в значительной степени зависят от состояния и физико–механических свойств тонких поверхностных слоев сопрягаемых деталей, где зарождаются и развиваются процессы износа. В связи с этим важное значение приобретают доводочные операции обработки деталей машин. Особое место в этом занимают приработочные процессы, т. к. в этот период происходит формирование оптимального микрорельефа и структуры тонкого поверхностного слоя пар трибосопряжения. Кроме того, статистические данные свидетельствуют о том, что большая часть отказов, возникающих у различных машин, приходится именно на период приработки. Следовательно, решение проблемы приработки узлов трения в машиностроении во многом зависит от результатов исследований в области смазки.

В соответствие с технологическими и технико–экономическими требованиями приработка должна осуществляться в течение короткого времени эксплуатации машин. Перспективным способом решения этой задачи является создание качественных приработочных составов.

В настоящий момент технологи располагают большим количеством методических наработок и рекомендаций по улучшению приработочных свойств минеральных масел путем их легирования различными присадками.

Несмотря на перспективность использования маслополимерных составов для приработки, еще мало внимания уделяется изучению роли окислительных процессов рабочей среды на активность продуктов деструкции полимеров, которые являются ответственными за процесс диспергирования металлических поверхностей. Недостаточно изучена роль сильных окислителей при трении металлов в присутствии механически деструктируемых неорганических полимеров, как основного фактора повышения приработочных износов. Не раскрыты закономерности механодеструкции полимерных присадок в зависимости от активности окислительных процессов рабочей среды.

Изучение механизма приработки узлов трения водными растворами неорганических полимеров в процессе диспергирующего действия продуктов деструкции полимеров и влияние сопутствующих факторов на продолжительность процесса приработки имеет большое значение для дальнейшего развития теории трения, а также разработки новых, более эффективных приработочных составов на основе неорганических полимеров.

Автор выражает искреннюю благодарность за большую помощь в работе над диссертацией консультанту кандидату технических наук, доценту Ростовского Государственного университета путей сообщения Зубкову Евгению Николаевичу.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Настоящая работа посвящена разработке и исследованию высокоэффективного приработочного состава на основе неорганического полимера – силиката натрия, позволяющего значительно увеличить производительность процесса приработки, обеспечивающего при этом формирование оптимальной шероховатости поверхности трибосопряжения с высокими антифрикционными свойствами; изучение электромеханических явлений, влияющих на эффективность процесса.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для повышения износостойкости зубчатых тяжелонагруженных передач в диссертационной работе решались следующие задачи:

1.  Анализ факторов, влияющих на срок службы и выход из строя узлов и деталей автомобилей.

2.  Теоретическое обоснование и исследование механизма приработочного действия силикатного приработочного состава.

3.  Разработка оптимального состава приработоной жидкости на основе жидкого стекла для приработки сопряженных поверхностей.

4.  Исследование взаимосвязи трибоэлектрических явлений в зоне трения и, скорости и качества процесса приработки.

5.  Исследование износостойкости поверхностей, приработанных силикатным составом, в сравнении с поверхностями, приработанными минеральными маслами и маслополимерными составами.

6.  Исследование работоспособности поверхностей, приработанных разработанным приработочным составом на различных нагрузочно–скоростных режимах, маслах и материалах.

7.  Разработка технологии изготовления силикатного приработочного состава.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате проведенных исследований в работе:

Ø  разработана методика интенсификации «положительных» окислительных износов в период приработки смазочными составами на основе неорганического полимера, обеспечивающая эффективность применения смазочного состава.

Ø  теоретически обосновано и установлено, что перманганат калия KMnO4 является присадкой, повышающей скорость приработочных процессов и выполняющую защитные функции (от схватывания) в начальный период приработки.

Ø  экспериментально исследовано и обосновано влияние присадок (перманганата калия KMnO4) на скорость процесса приработки. Показано, что комплексное использование KMnO4 и NaOH приводит к улучшению триботехнических характеристик.

Ø  теоретически обосновано предположение о механизме приработочного действия разработанного приработочного состава на основе неорганического полимера – силиката натрия.

Ø  получена математическая зависимость, позволяющая оценить эффективность насыщения перманганатом калия растворов жидкого стекла.

Ø  получена математическая зависимость, адекватно описывающая закономерность комплексного влияния компонентов (жидкого стекла, гидроксида натрия, перманганата калия) на шероховатость поверхности трения.

Ø  изучены нагрузочно-скоростные параметры разработанного приработочного состава.

Ø  показано, что высокие антифрикционные и противоизносные свойства силикатного приработочного состава объясняются наличием полимерной плёнки. Структура плёнки неоднородна по своему составу и состоит из основных компонентов смазочного материала, ферроманганата железа и соединений кремния.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

1.  Результаты анализа факторов, влияющих на срок службы и выход из строя зубчатых передач механизмов и машин.

2.  Обоснование основных элементов механизма приработочного действия предлагаемого состава на основе неорганического полимера.

3.  Методику лабораторных испытаний приработки зубчатых сопряжений.

4.  Влияние топографии поверхностей зубьев зубчатых передач на прирабатываемость и износостойкость.

5.  Влияние нагрузочных режимов, скорости скольжения, материала пар трения, смазки на триботехнические характеристики зубчатых сопряжений.

6.  Технологию изготовления приработочного состава на основе неорганического полимера.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4