Підвищення надійності та довговічності неконформних вузлів тертя з точковою формою контакту за рахунок поліпшення їх триботехнічних характеристик. Встановлення динаміки формування товщини мастильного шару в умовах рясного та недостатнього мащення.
Аннотация к работе
Сучасна практика машинобудування та експлуатації технічних засобів вказують на те, що самим поширеним та найбільш ефективним методом вдосконалення трибосистем з метою підвищення їх надійності та довговічності є використання спеціальних мастильних матеріалів та вдосконалення техніки мащення. Галузь досліджень трибомеханічних систем при домінуючому впливі граничного або еластогідродинамічного (ЕГД) режимів мащення потребує подальшого вивчення, оскільки не існує єдиного підходу щодо питань, які повязані з реологічними властивостями оливи, типом структуризації граничних шарів, активацією вуглеводневих компонентів при високих градієнтах швидкості зсуву в контакті. При цьому мастильний матеріал в контакті розглядається як ньютонівська нестискувальна рідина, що суперечить багатьом експериментальним даним, де встановлено утворення в контакті тертя квазікристалічних структур. Вивчення природи цих процесів, встановлення закономірностей мащення, визначення механізмів формування оптимальної товщини ЕГД - контакту при різних режимах мащення буде сприяти підвищенню технічних характеристик деталей трибомеханічних систем. Робота виконана відповідно до договорів Міністерства освіти і науки України в напрямку "Розробка найважливіших новітніх технологій науковими установами" за темою № ДЗ/401 - 2007 "Розроблення технології підвищення довговічності вузлів тертя двигуна внутрішнього згорання та трансмісій авто-мобіля за рахунок модифікації поверхневих шарів металу" (№ ДР 0107U008288 в період 07.2007 - 12.2008); в напрямку "Прикладні розробки за напрямами науково - економічна діяльність вищих навчальних закладів" за темою № 67 "Вплив несталих умов роботи на змащувальну здатність масел і мастил при коченні і коченні з проковзуванням "(№ ДР 0109U002144 в період 01.01.2009-31.12.2010рр.); та науково - технічної роботи за рахунок державного бюджету за темою №51 "Підвищення надійності трибосистем машин за рахунок модифікації контактних поверхонь нанодисперсними добавками та поліфункціональними присадками" (№ ДР 0107U001782 в період 01.01.07 - 25.12.08)Застосування методу оптичної інтерферометрії дало змогу дослідити розподіл товщини мастильного шару в точковому (коловому) контакті тертя та розподіл мастильного матеріалу в околиці контакту з урахуванням картини його підведення, внаслідок чого було виявлено кінетичну залежність формування мастильної плівки від таких факторів, як навантаження, швидкість, температура та фізико-хімічний склад мастильного матеріалу, що досліджувався. При дослідженні мастильної дії олив різного складу встановлено, що кінетика формування товщини мастильного шару (умова чистого кочення) в період пуску залежить від швидкості кочення - при зростанні швидкості кочення відбувається підвищення товщини мастильного шару в центральній зоні контакту (рис.1), що обумовлює перехід від граничного до гідродинамічного режиму мащення (рис.2). Залежність режиму мащення ? від сумарної швидкості кочення V?КОЧЩОДО прискорення динаміки формування товщини мастильного шару оливою ЄМТ-8, на відміну від оливи SAE10w40 (зазначені оливи є напівсинтетичними), то ми вважаємо, що головним чинником, який впливає на даний процес, є кількість вязкісної присадки (до 8%) в загущеній оливі SAE10w40, яка підвищує індукційний період зростання товщини мастильного шару, так як її функціональна активність проявляється при температурах, вищих 50 0С. Вирішальним чинником, який впливає на кінетику утворення мастильного шару в контакті, як і при чистому коченні, є кінематична вязкість та фізико - хімічний склад олив, а механізм формування мастильної плівки залежить від стійкості компонентів оливи до градієнту швидкості зсуву, який має тенденцію до постійного зростання із збільшенням швидкості кочення. При дослідженні кінетики зміни реологічних характеристик мастильних матеріалів в умовах поступового підвищення швидкості кочення було виявлено загальну закономірність щодо зміни ефективної вязкості в контакті олив різного експлуатаційного призначення - в початковий період формування товщини мастильного шару при пуску ефективна вязкість в контакті нелінійно зменшується, в подальшому її зміна із збільшенням швидкості кочення складає, в середньому 5% (рис.3).Встановлено, що зростання градієнту швидкості зсуву за наявності проковзування в контакті обумовлює реалізацію двох механізмів мащення в умовах низьких швидкостей кочення: збільшення періоду початкового формування товщини мастильного шару для мінеральних та напівсинтетичних олив в умовах обмеженого мащення за рахунок деструкції адсорбційних шарів фізичної природи, що призводить до домінування в контакті напівсухого режиму мащення; підвищення динаміки формування масляної плівки в умовах пуску при обмеженому мащенні за рахунок інтенсифікації полімеризаційних процесів компонентами синтетичної фракції олив. Визначено, що домінуючий вплив на структуризацію граничних адсорбційних шарів загущуючими оливами створюють вуглеводневі компоненти базової основи: мінера