CC BY
88
У.' г; • '
: і
' ,Vfi* 'ЙЙІ-Л ^
а
б
Рис. 5. Фотографии микроструктуры образца 15:
а — панорамный вид; б, в — градиентный слой (соответственно *100, х200)
Таблица 3
Средние значения коэффициентов трения
Материал Нагрузка, Н
18 28 39 50
АК12 2,34 1,48 1,25 1,15
АК12 + 5 %А1203 (диаметр среза 40 мкм; однородное распределение частиц) АК12 + 5 %А1203 (40 мкм) 0,97 0,77 0,58 0,81 0,49
АК12 + 5 %81С (40 мкм; однородное распределение частиц) АК12 + 5 %81С (40 мкм; режим VI) 0,67 0,57 0,51 0,62 0,43
ки 250 °С; температура расплава 780°С; частота вращения формы 1000 мин-1, 1500 мин-1. Испытания на трение и износ свидетельствуют о перспективности применения ГКМ в изделиях триботехнического назначения.
Отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка поверхности градиентных композиционных материалов — эффективный способ обработки втулок из ГКМ для получения требуемой шероховатости, плотности и износостойкости поверхностного слоя.
Список литературы
1. Чернышова, Т.А. Дискретно армированные композиционные материалы с матрицами из алюминиевых сплавов и их трибологические свойства / Л.И. Кобелева, Л.К. Болотова // Металлы. — 2001. — № 6. — С. 85-98.
2. Kevorkijan V. Functionally graded aluminium matrix composites // Amer. Ceram. Society Bul. — 2003. — v. 82. — 2.
3. Густов, Ю.И. Электромеханическая закалка исполнительных поверхностей длинномерных цилиндрических деталей / Ю.И. Густов, С.К. Федоров, Л.В. Федорова // Строительная техника, оборудование, технологии XXI века. — 2007. — № 1. — С. 42-43.
4. Панфилов, А.В. Изготовление градиентных композиционных материалов методом центробежного литья / А.В. Панфилов, Т.А. Чернышова, Л.И. Кобелева, Ю.С. Алексеева // IV Междунар. конф. «Материалы и покрытия в экстремальных условиях». — Ялта, 2006.
УДК 631.3-82:665.334.94
А.М. Бугаев, аспирант
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
ВЛИЯНИЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПРИСАДКИ «ВАЛЕНА» НА ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАПСОВОГО МАСЛА
В настоящее время гидроприводы используют во всех моделях тракторов и во многих сельскохозяйственных машинах. Помимо основной функции — перевода рабочих органов машин в рабочее или транспортное положение гидропривод все чаще
применяют в качестве усилителей рулевого управления, в регуляторах глубины пахоты, в приводах активных рабочих органов и др.
В связи с этим важно обеспечить потребителей недорогими смазочными материалами, так как
99
постоянное повышение цен на топливо и смазочные материалы весьма обременительно для многих сельскохозяйственных предприятий. В то же время значительные утечки рабочих жидкостей — 25...75 л за 1000 моточ [1] — заставляют решать вопросы экологии.
Решение подобных проблем возможно при использовании растительных масел в качестве альтернативных рабочих жидкостей для гидравлических систем сельскохозяйственной техники. Растительное масло в отличие от нефтяного обладает высокой биоразлагаемостью и является возобновляемым.
С современной точки зрения в качестве основы или компонента смазочного материала оптимальным вариантом по доступности, стоимости и физико-химическим характеристикам является рапсовое масло. В Европе его используют прежде всего как базовое масло и в будущем оно может вытеснить до 40 % минеральных масел [2].
При альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости в гидросистемах сельскохозяйственной техники важны не только его высокая биоразлагаемость, но и технические характеристики, определяющие возможность применения без снижения эксплуатационной надежности машин. Одной из таких характеристик является износ ответственных деталей гидропривода, выход которых из строя требует замены всего агрегата. Например, значение износа отверстий под золотник в корпусе гидрораспределителя достигает 0,09 мм, а средний ресурс гидрораспределителя Р-75 — 2100 моточ [1].
Для определения влияния рапсового масла и присадок к нему на процесс изнашивания деталей гидрораспределителя в трибологической лаборатории ФГОУ ВПО МГАУ проведен ряд экспериментов.
Исследования процесса изнашивания образцов из чугуна СЧ21в среде рапсового масла выполнены на машине МТУ-01 при трении скольжения. Форма образцов — цилиндрическая. В качестве контробразца применен диск из стали 15Х после термообработки ее до твердости 56.63 HRC. Сочетание образцов и контробразца позволило получить пару трения чугун-сталь, соответствующую таким деталям гидрораспределителя, как корпус и золотник. Испытания проводили в течение 2 ч с частотой вращения 650 мин-1 под нагрузкой 300 Н. В ходе исследований фиксировали износ образцов, температуру смазочной среды, коэффициент трения, являющиеся важными показателями трибологических свойств поверхностей трения.
Исследования показали, что рапсовое масло по антифрикционным и противоизносным свойствам не только не уступает минеральному маслу, но даже превосходит его, однако оно менее стабильно и значительно окисляется в процессе работы, способствует образованию смолистых отложений
0,05
МИН
Рис. 1. Зависимость коэффициента трения от времени испытаний:
1 — М-8-В2; 2 — рапсовое масло;
3 — альтернативная гидравлическая жидкость
и сильно пенится. Зависимости коэффициента трения при использовании рапсового масла и минерального масла М-8-В2 приведены на рис. 1.
Чистое рапсовое масло на начальном этапе испытаний имеет коэффициент трения значительно ниже, чем минеральное, но в дальнейшем, на более поздних этапах испытаний, их значения становятся сопоставимыми. Это обусловлено постепенным ростом коэффициента трения рапсового масла с течением времени, что свидетельствует о недостаточной его стабильности в условиях повышенных нагрузок и температур, т. е. в условиях, в которых функционируют рабочие жидкости гидросистем сельскохозяйственной техники.
Поэтому в рапсовое масло необходимо вводить многофункциональную присадку, позволяющую повысить его стабильность и поддержать трибологические характеристики на необходимом уровне с течением времени. В качестве подобной присадки выбрана многофункциональная металлосодержащая маслорастворимая присадка «Валена», которую
И, мг
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
0,4
• ;•••• ••
•£•••■•• •« • •••/лул:!! •Л”
• .•.••'У*; 1 • 1*11 • 1
0,15 г *• • • •' * |
0,1
^2^ •• • • • 1 • 1*11 • 1
Рис. 2. Диаграмма среднего износа образцов в разных средах:
1 — рапсовом масле; 2 — рапсовом масле + «Валена»; 3 — минеральном масле М-8-И2
і, °С
Рис. 3. Зависимость температуры смазочной среды от времени испытаний в разных средах:
1 — рапсовом масле; 2 — рапсовом масле + «Валена»; 3 — М-8-И2
вводили в чистое рапсовое масло в количестве 0,5_1,5 %. Благода-
ря этому удалось стабилизировать коэффициент трения в процессе всего испытания (рис. 1).
В результате было отмечено снижение износа образцов в среде рапсового масла с добавлением МСК «Валена» по сравнению с чистым рапсовым маслом (рис. 2).
Температура смазочной среды при этом по сравнению с температурой чистого рапсового масла изменялась незначительно (рис. 3).
Кроме того, отмечено отсутствие вспенивания рапсового масла с добавлением МСК «Валена» в отличие от чистого рапсового масла.
Вывод
При использовании многофункциональной металлосодержащей маслорастворимой композиции «Валена» значительно улучшаются трибологические характеристики рапсового масла, повышается его стабильность в процессе работы и уменьшается пенообразование.
Список литературы
1. Дидур, В.А. Уровень надежности силовых гидроприводов, используемых в сельскохозяйственной технике / В.А. Дидур // Повышение надежности узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин: сб. науч. трудов. — Киев: УСХА, 1988.
2. Ефимов, В.В. Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости: дис. ... канд. техн. наук / В.В. Ефимов. — Самара: СГСХА, 2000.
