Шимчук Сергій Петрович. Метод дослідження протизносних властивостей мастильних матеріалів при радіальних коливаннях валу

Краткое описание

Шимчук Сергій Петрович. Метод дослідження протизносних властивостей мастильних матеріалів при радіальних коливаннях валу : Дис... канд. наук: 05.02.04 - 2008.

Шимчук С.П.Метод дослідження протизносних властивостей мастильних матеріалів при радіальних коливаннях валу.Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.04 Тертя та зношування в машинах. Національний авіаційний університет, Київ, 2008.
У роботі вивчаються протизносні властивості мастильних матеріалів при радіальних коливаннях контактуючих поверхонь трибосистеми. Для цього було спроектовано та виготовлено лабораторний прилад тертя з лінійним контактом та можливістю зміни амплітуди коливань за рахунок задання необхідних радіальних відхилень утворюючої циліндр валу. Технологічні можливості приладу дозволяють випробовувати протизносні властивості широкого спектра мастильних матеріалів.
Встановлено, що радіальні коливання контактуючих поверхонь суттєво впливають на відтворюваність результатів при оцінці протизносних властивостей мастильних матеріалів. Теоретичне обґрунтування фізичної природи процесу показує можливість підвищення зносостійкості трибоповерхонь за рахунок зменшення сили тертя та активного відводу теплоти з зони контакту за відповідної амплітуди радіальних коливань.
Використовуючи розроблений метод оцінки протизносних властивостей мастильних матеріалів, виявлено закономірності впливу величини радіальних відхилень валу модельної трибосистеми на зносостійкість контактуючих поверхонь та протизносні властивості мастильних матеріалів. Оцінено протизносні властивості вибраних масел моторно-трансмісійної групи.

У роботі виконано теоретичні й експериментальні дослідження, пов’язані з впливом величини амплітуди радіальних коливань поверхонь на поведінку трибосистем ковзання типу вал-втулка”, що дозволило вирішити науково-прикладну задачу, створивши достовірний метод випробувань мастильних матеріалів за їх основними експлуатаційними властивостями протизносними.
1. Проаналізовано роботи відомих учених, виконані в цьому напрямку, на основі яких було виявлено недостатньо висвітлені сторони вибраної проблеми, сформульовано мету та поставлено завдання дослідження.
2. Розглянуто методи та методики випробувань на тертя та зношування, прилади для контролю та вимірювання необхідних трибологічних параметрів модельної трибосистеми, в результаті чого для проведення даного дослідження було вибрано необхідне експериментальне обладнання, базову методику випробувань, обґрунтовано вибір випробовуваних конструкційних та мастильних матеріалів.
3. Виготовлено принципово новий прилад тертя з лінійним контактом, технологічні можливості якого дозволяють проводити дослідження мастильних матеріалів різного функціонального призначення при контрольованих амплітудах радіальних коливань поверхонь, що забезпечує коректність випробувань та відтворюваність результатів, передбачає можливість встановлення і контролю радіальних відхилень деталей у реальних діапазонах.
4. Розроблена методика задання та контролю радіальних відхилень утворюючої циліндр валу модельної трибосистеми вал-втулка”, яка дозволяє проводити експериментальні дослідження мастильних матеріалів і присадок до них на лабораторному приладі тертя ПТЛК(рв) в широкому діапазоні амплітуд радіальних коливань. Експрес-методика випробувань мастильних матеріалів з різними експлуатаційними властивостями є чотирьохетапною при випробуваннях мастильних середовищ з низькими протизносними властивостями та п’ятиетапною при дослідженні високоефективних середовищ.
5. Теоретично обґрунтовано фізичну суть тертя ковзання при радіальних коливаннях модельного валу. Виявлено можливість підвищення зносостійкості трибосистеми ковзання при збільшенні амплітуди радіальних коливань та видом змащувального середовища.
6. Стан трибоповерхонь, що працювали при різних величинах амплітуди радіальних коливань та інших рівних умовах на приладі тертя ПТЛК(рв), оцінений за критеріями лінійного зносу та об’ємної температури досліджуваного середовища, рівномірністю напрацювання вторинних структур та напруженістю поверхонь тертя принципово відрізняється між собою:
- лінійний знос поверхонь тертя є більшим при радіальних відхиленнях ±1,5мкм порівняно з 50±1,5мкм;
- загальний вигляд поверхонь тертя, досліджений на РЕМ 106И, показує, що структура поверхонь та напрацьовані вторинні структури є більш рівномірними при радіальних відхиленнях 50 ±1,5мкм порівняно з ±1,5мкм;
- напруженість поверхонь тертя та густина дислокацій, досліджені на ДРОН-3, при радіальних відхиленнях 50±1,5мкм порівняно з ±1,5мкм, є дещо вищими, що пояснює покращення їх трибологічних властивостей;
це дозволяє прогнозувати підбір оптимальної величини радіальних відхилень для підвищення зносостійкості трибосистем.
7. Досліджено тенденцію зміни зносостійкості поверхонь при випробуванні мастильних матеріалів різного функціонального призначення з контрольованими амплітудами радіальних коливань, в результаті чого:
- показано, що існує оптимальний діапазон величин радіальних відхилень, за яких доцільно випробовувати мастильні матеріали;
- виявлено межі радіальних відхилень, за яких спостерігається підвищення зносостійкості поверхонь тертя;
- отримано закономірності впливу амплітуди радіальних коливань на інтенсивність зношування поверхонь тертя.
8. Розроблено метод оцінки протизносних властивостей мастильних матеріалів різного функціонального призначення, який апробовано на ВАТ „ЛуАЗ” та використовується для оцінки нафтопродуктів в Укр НДНЦ хімотології і сертифікації пально-мастильних матеріалів і технічних рідин (ПММ і ТР).