Методика определения несущей способности и противозадирных свойств смазочных материалов, применяемых в тяжелонагруженных трибодинамических сопряжениях металлургических машин и агрегатов

Для решения контактных задач, связанных с исследованием взаимодействия смазанной или несмазанной пары трения используют стандартное оборудование — машины трения и трибометры. Однако применение исследовательского оборудования в заводском исполнении не всегда позволяет точно определить триботехнические характеристики процессов трения и изнашивания в конкретных условиях эксплуатации. Обзор литературы по техническим возможностям испытательных машин показал, что их главным недостатком является неспособность программно задавать режимы ускорения трибологической системы и отслеживания проскальзывания в реальном времени. Выявлена необходимость разработки методики исследования противозадирных свойств жидких смазочных материалов в режиме ускорения трибосопряжения, вызванная в первую очередь воздействием высоких контактных нагрузок, действующих в областях контакта пар трения (зубчатых передач, подшипников качения и т. д.) во время пуска и выхода на рабочую скорость технологических машин и оборудования. Рассмотрена модернизированная машина трения, способная программно задавать режимы ускорения и исследовать трибодинамические процессы смазанных фрикционных сопряжений. Разработана методика, позволяющая оценивать эффективность жидкого смазочного материала при ускорении трибологической системы и его влияние на износ смазанного контакта на основе применения модернизированной машины трения.

Литература

[1] Hamaker H.C. The London — van der Waals attraction between spherical particles. Physica, 1937, vol. 4, no. 10, pp. 1058–1072, doi: https://doi.org/10.1016/S0031-8914(37)80203-7

[2] Boer J.H. The influence of van der Waals’ forces and primary bonds on binding energy, strength and orientation, with special reference to some artificial resins. Trans. Faraday Soc. 1936, vol. 32, pp. 10–37, doi: https://doi.org/10.1039/TF9363200010

[3] Muller V.M., Yushchenko V.S., Derjaguin B.V. On the influence of molecular forces on the deformation of an elastic sphere and its sticking to a rigid plane. J. Colloid Interface Sci., 1980, vol. 77, no. 1, pp. 91–101, doi: https://doi.org/10.1016/0021-9797(80)90419-1

[4] Attard P., Parker J.L. Deformation and adhesion of elastic bodies in contact. Phys. Rev. A, 1992, vol. 46, no. 12, pp. 7959–7971, doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.7959

[5] Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю., Морозов А.В. и др. Трение эластомеров. Моделирование и эксперимент. Москва-Ижевск, ИКИ, 2017. 204 с.

[6] Харченко М.В., Дема Р.Р., Нефедьев С.П. и др. Универсальный испытательный комплекс по определению триботехнических характеристик смазочных материалов на базе серийной машины трения СМЦ-2. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2017, № 10, с. 60–68, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2017-10-60-68

[7] Platov S.I., Dema R.R., Kharchenko M.V., et al. Experience of application of liquid lubricating materials during wide strip hot rolling. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 2017, vol. 287, art. 012011, doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/287/1/012011

[8] Levantsevich M.A., Kharchenko M.V., Dema R.R. Study of the conditions for the formation of an adsorption lubrication mode of heavily loaded friction couples with modeling in a laboratory setup. J. Frict. Wear, 2019, vol. 40, no. 4, pp. 277–283, doi: https://doi.org/10.3103/S106836661904007X

[9] Kharchenko M.V., Zambrgitckaya E.S., Suvorova E.V. Modelling of the process of the friction couple contacting and examining the conditions of forming an adsorbating monolayer on the friction surface regarding the use of a lubricant material. Mater. Today, 2019, vol. 11, no. 1, pp. 155–162, doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.12.124

[10] Чичинадзе А.В., ред. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника). Москва, Машиностроение, 2003. 576 с.

[11] Крагельский И.В., Алисин В.В., ред. Трение, изнашивание и смазка. Кн. 1. Москва, Машиностроение, 1978. 400 с.

[12] Kharchenko M.V., Kononov V.N., Zambrgitckaya E.S. Elastohydrodynamic friction mode as a method of surface finishing excluding burnishing. Mater. Sci. Forum, 2019, vol. 946, pp. 732–738, doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.946.732

[13] Платов С.И., Румянцев М.И., Дема Р.Р. и др. Эффективность процесса горячей прокатки с подачей смазочного материала между опорным и рабочим валками на непрерывном широкополосном стане горячей прокатки 2000 ОАО «ММК». Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2011, № 4, с. 20–21.

[14] ASTM D 2782–20. Standard test method for measurement of extreme-pressure properties of lubricating fluids (Timken method), doi: https://doi.org/10.1520/D2782-20

[15] ГОСТ Р 51860–2002. Обеспечение износостойкости изделий. Оценка противоизносных свойств смазочных материалов методом «шар-цилиндр». Москва, Госстандарт, 2002. 10 с.