CC BY
37
Ю. К. МАШКОВ Г. А. ГОЛОЩАПОВ
Омский государственный технический университет
Сибирская государственная автомобильно-дорожнан академия
УДК 621.891
ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА ПРОТИВОИЗНОСНЫЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК ПРИ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ_ '
В СТАТЬЕ ПРИВОДЯТСЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ СМАЗОК НА ТРЕХШАРИКОВОМ ПРИБОРЕ РАЗНОГО СОСТАВА В УСЛОВИЯХ СКОЛЬЖЕНИЯ ПРИ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕХШАРИКО-ВОГО И МЕТОДИКИ ПОЗВОЛИЛО ПОЛУЧИТЬ ДОСТОВЕРНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ С БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТЬЮ ПО СРАВНЕНИЮ С РЕЗУЛЬТАТАМИ ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ О ВЛИЯНИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИСАДОК И ПОРОШКООБРАЗНЫХ ДОБАВОК ГРАФИТА М0$2 , А ТАКЖЕ ИХ СМЕСЕЙ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС В УСЛОВИЯХ СКОЛЬЖЕНИЯ.
Повышение противоизноеных свойств пластичных смазок возможно введением добавок в виде полярных органических соединений, а также в виде твердых порошкообразных материалов неорганического происхождения [1,2, 3]. Однако данные о способности различных добавок снижать абразивный износ скупы, а в ряде случаев даже противоречивы. Так, исследованиями на чегырехшариковой машине (ЧШМ) в условиях трения, качения и скольжения установлено, что смазки, содержащие многие применяемые в производстве смазочных материалов штатные про-тивоизносные и противоэадирные присадки, практически не снижают абразивный износ [4-7], а добавки графита и Мо$г могут давать положительный эффект (7) или не оказывают заметного влияния на скорость изнашивания.
5 данной работе исследовали влияние добавок разного типа на противоизносные свойства пластичных смазок при абразивном износе поверхностей трения в условиях скольжения и качения. Испытания в условиях скольжения проводили на трехшариковой машине трения [8], при качении на ЧШМ "Шелл" [7], Объектами исследования служили товарная смазка Литол-24 ГОСТ 21150-67 на основе 12-оксистеарата лития и масел И-50А и веретенного АУ. а также модельные смазки, полученные загущением масла веретенного АУ 10% мае. стеарата лития и осажденного бутасиликагеля без добавок и с добавками. В качестве добавок использовали МоЭ2 марки ДМ-1. графит С-1, присадки хлорэф-40, ДФ-11, трикрезилфосфат (ТКФ), а также этипенгпикопь, который хорошо зарекомендовал себя как компонент смазочных материалов, эффективно снижающий абразивный износ [7]. В качестве абразива в образцы смазок вводили по 5% мае. кеарца дисперсностью 20-25 мкм. Шероховатость рабочих поверхностей трения измеряли при помощи профилографа-лрофилометра мод. 252.
В таблице 1 приведены результаты испытаний, показывающие влияние органических и неорганических добавок на способность смазки литол-24 снижать абразивный износ поверхностей трения в присутствии кварца.
Таблица 1
Влияние присадок, порошкообразных добавок на противоизносные свойства смазки Литол-24 в присутствии абразива (5% кварца 20-2! мкм)
(.';*: гаи уир., -1 ОДНА.-. Ил**,'. К ылч
I» > р.<- .1* ! >|Ш]ЫПШ,Ы <ЛХЛС 1КИ>>П|.,Я
.1.Г.М.:» 11. [.V О.Я 1 0.440
1 ^ '4.^ С »"'-1.1. .1М.
■ -> ' VI ,,;.^^^ у. (1.14! : 0.375
(11 №4 1 (1.5!5
лл-] 1.;-« ii.SK <>. [ ] г \ 0.3ИТ
1'' '!> П.! г: } и. 53' 0.?«
и.З! 0.54* 0.1)6
; расист. 0.1:5 : 0.55* 0.4Я9
. срафм'. 1V 1-."»г 0.154 0.5-0 ММ
" 'а '. ^ ](..> 1\| 1: 0.5411 0.4 ^
15,411 - ' о 0.415
■ ^ГЧ П.Ч. < Г-.-.,>1^ 16,3? 1111: 1 П.ЙО П.46К
. У.''-Ч*' - 154- 14.1» 0.154 | 0.5511 0 4;и
- НУ* '1Л * .р.1' III* 15.4! Ч. ¡41 0.556 0.446
14. <5 0 154 0.553 0.4>А
ИзтаблицьН видно, что органические соединения, исследуемые в качестве противоиэносных и противозадир-ных присадок, слабо снижают величину, абразивного износа, тогда как этиленгликоль весьма эффективен в этом отношении.
Эффективность действия этиленгликоля объясняется его способностью пластифицировать металлические поверхности и интенсифицировать процесс разрушения абразивных частиц в результате адсорбционного понижения прочности [7].
Порошкообразные добавки в концентрации 15% мае. наилучшим образом влияют на абразивный износ. Наибольший эффект дает совместное введение в смазку графита и Мов, в близкой концентрации обеспечивая уменьшение износа е 2 раза. Сравнение профиля поверхностей трения до и после испытания смазок показывает, что в присутствии добавок различной природы размер микронеровностей заметно снижается.
В таблице 2 представлены результаты испытаний образцов смазки литол-24 в условиях качения.
Из таблицы 2 видно, что все вилы добавок, особенно этиленгликоль и смесь порошков МоЭг и графита, значительно (в 3-6 раз) снижают износ поверхностей трения в присутствии абразива. Размер микронеровностей при этом также снижается, особенно в случае смазки, содержащей 3% мае. присадки хлорэф-40.
Данные о протиеоиэноской эффективности смазок приведены на рис. 1.
Видно, что в модельных литиевой и л итиево-у г лево дородной смазках МоЭг эффективнее графита по противоиз-носным свойствам, а в силикагелевой смазке их влияние оказалось практически равноценным, а совместное введение синергетического эффекта в снижении износа не дало.
По результатам исследования можно сделать вывод, что эффективность смазок в снижении абразивного износа зависит от их состава и в первую очередь от присутствия в них добавок, так и от характера трения.
Так, в условиях трения скольжения этиленгликоль снижает абразивный износ в 2 раза. Порошок графита 15%
Таблица 2
Влияние порошкообразных добавок и присадок в смазке литол-24 на абразивный износ при трении качения на машине «Шелл»
Состав обра шов н кон центра гшя
ЛитспО-', * 5"^ кварца То жссзобавкажг трнкр»и:1фосфат, < ",ор>|. 40. 3
ДФ-11.)%
МО5:. ИГ.
50%Мо5; - 50*. >р»1Учга. 15%
Шнос. у г
141
8.5 13 5 18.1 9.5 122 4.«
К .4 км
до испытании ' оосле испытании
0.65 и
0.606 0.610 0.546 0.600 0.640 0.5*0
0.410
0,4 36 0.2*1 0.420 0.400 0.451)
о.зьь
ЛИТЕРАТУРА
1. Вайншток В.В., Фукс И.Г., Шехтер Ю.Н., Ищук Ю.Л. Состав и свойства пластичных смазок I-М.: ЦНИИТЭнеф-техим, 1970.
2. И.Г. Фукс. Доктор, дис. М,: МИНХ и ГП, 1979.
3. В .В. Синицын. Подбор и применение пластичных смазок. М.: Химия, 1974,
4. В.В.Вайншток, Н.С.Смирноаа, В.В.Ваванов. О влиянии противоизносных и противоэадирных присадок на свойства литиевых смазок И Нефтепереработка и нефтехимия. -1975.-Ne4.-C. 20-22.
5. Н.П. Халявка. Исследование противоизносных свойств пластичных смазок подшипников сельскохозяйственных машин: Аетореф. дисс... канд. техн. наук. - Киев, 1973.-С.25,
6. В.В. Ваванов. Улучшение эксплуатационных свойств автомобильных смазок с помощью противоизносных и противоэадирных присадок: Дисс... канд. техн. наук, -М., 1979.-182 с.
7. Умаров И.К. Влияние состава и свойств пластичных смазок на износ поверхностей трения е условиях повышенной запыленности:Дисс. ...канд. техн. наук.-М., 1985 -199 с.
6. Испытания пластичных смазок на трехшариковой машине трения/ПА.Голощапое, В.В.Вайншток, Ю, Я. Подольский, В.В.Лагунов // Нефтепереработка и нефтехимия. -1989.-№5.-С. 21-23.
МАШКОВ Юрий Константинович, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Материаловедение и технология конструкционных материалов». ГОЛОЩАПОВ Георгий Алексеевич, инженер кафедры «Автомобили»,
Защита диссертаций
В техническом университете е диссертационном совете Д 212.178.01 состоялась защита кандидатской диссертации Толмачевой Натальи Александровны «Методика прогнозирования качества питьевой воды при чрезвычайных ситуациях в водотоках (на примере р. Иртыш)» по специальности 05.11.13. -приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий. Автором разработаны математические модели загрязнения р. Иртыш химическими веществами нового поколения, основанные на выявленных тенденциях изменения качества воды и позволяющие спрогнозировать экологический статус реки на ближайшее десятилетие. Предложен метод оценки загрязнения протяженного нестационарного водотока от сбросов вредных веществ в ограниченную область реки, определенный путем подбора расчетной методики переноса примесей для ее различных участков, обеспечивающий приемлемые по точности результаты расчетов. Разработан метод «виртуального» контроля качества вод между действующими постами контроля, созданный на основе модели переноса вещества с учетом рассредоточенной антропогенной составляющей загрязнения воды по найденной зависимости этой составляющей от численности проживающего в прибрежной зоне населения и температуры воды, позволяющий уменьшить погрешности расчетных методик до приемлемого уровня. Предложен способ модернизации типовой станции очистки вод. основанный на поддержании концентрации вводимого флокулянта в так называемой точке «оптимума» и обеспечивающий снижение как экономических затрат на очистку воды, так и повышение ее качества на выходе станции.
Диссертационный совет рекомендует использовать результаты, полученные в диссертации Толмачевой H.A., для разработки стратегических планов развития водохозяйственных систем в регионах России и модернизации существующих станций водоподготоаки в городах страны с целью снижения расхода ресурсов на поддержание их функционирования.
Лицевая Силияагепееая Ли-тмево-
угпевадорсйная
□ смазка без добавок
Ото же с 15% графита
0тожес15% MoS2
Ото же с 15% смеси лороиков (1:1)
Рис.1. Влияни* порошкообразных добавок на противоиэносные свойства модельных смазок при скольжении в присутствии кварца 20-25 мкм,
мае. снижает износ в 1,6 раза, МоЗг 15% мае. в 1,8 раза. Наиболее эффективной можно считать смесь порошков состава 50% графита и 50% MoSa в концетрации 15% мае., обеспечивающих снижение износа в 2 раза бпагодаря си-нергетическому усилению совместного действия порошков.
В условиях качения эффективно введение трикрезил-фосфата, обеспечившего снижение абразивного износа в 3 раза. Аналогичная смесь порошков (MoS, + графит) уменьшает абразивный износ в 6 раз, тогда как один MoS215 % мае. снижает износ в 2,4 раза.
Способность порошкообразных добавок слоистой структуры снижать абразивный износ зависит не только от природы. количества загустителя, но и их соотношения в смазке.
