Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Трение и изнашивание в машинах

Диссертационная работа:

Бреки, Александр Джалюльевич. Триботехнические свойства модифицированных смазочных масел : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.04 / Бреки Александр Джалюльевич; [Место защиты: Ин-т проблем машиноведения РАН].- Санкт-Петербург, 2011.- 161 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/248

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность. Смазочная эффективность нефтяного масла зависит от сочетания многочисленных тесно переплетающихся факторов, определяющих в совокупности характер влияния масла на износ и трение смазываемых поверхностей. Существенно усложняет явления и процессы при фрикционном взаимодействии наличие в нефтяных маслах дисперсных компонентов различной природы.

Наряду с прогрессом в сфере исследования, создания и применения нефтяных смазочных масел, в этой области имеется ещё много нерешённых вопросов. В настоящее время возникает проблема: уменьшение долговечности смазываемых узлов трения в связи со снижением несущей способности смазочного слоя в условиях интенсификации нагрузок и скоростей в современных машинах. Для повышения несущей способности смазочного слоя предложено много полярно-активных и химически активных веществ, которые не решают проблемы окончательно. Решению данной проблемы посвящено большое количество работ, связанных с модифицированием смазочных масел, посредством целенаправленного введения в них антифрикционных, противоизносных и восстанавливающих дисперсных компонентов. Вместе с тем, в большинстве работ не учитывается наличие в узлах трения других видов дисперсных компонентов, влияющих на свойства нефтяных смазочных масел и взаимодействующих с модифицирующими дисперсными добавками.

Актуальность работы определяется также недостаточным объёмом информации о том: насколько устойчивыми к седиментации и агрегированию являются масла, модифицированные дисперсными добавками; как добавки влияют на несущую способность смазочного слоя, в котором содержатся и (или) образуются другие дисперсные компоненты; как дисперсные компоненты влияют на энергетические потери при режимах граничного и жидкостного трения.

Выводы и рекомендации по приведённым вопросам являются необходимыми для создания эффективных смазочных материалов, повышения долговечности деталей машин (в частности деталей низкого качества) в нормальных условиях и в условиях перегрузок. Работа поддержана министерством по науке и образованию и

Советом грантов президента РФ по поддержке молодых учёных. Грант № 02.120.11. 7633-МК (руководитель к.т.н. Васильева Е.С.).

Объект исследования. Объектом данного исследования являются нефтяные смазочные масла, содержащие взаимодействующие дисперсные компоненты.

Предмет исследования. Предметом данного исследования являются: трибо-технические свойства нефтяных смазочных масел, содержащих взаимодействующие дисперсные компоненты; явления и процессы в маслах с дисперсными компонентами, происходящие в работающих и не функционирующих узлах трения и влияющие на их триботехнические свойства.

Цель исследования. Целью данного исследования является увеличение несущей способности смазочного слоя, содержащего взаимодействующие дисперсные компоненты, посредством введения в него дополнительных дисперсных добавок.

Задачи исследования. Для достижения сформулированной цели необходимо решение следующих задач исследования: 1) осуществить аналитический обзор для выявления и систематизации информации о различных видах дисперсных компонентов в нефтяных маслах, особенностях взаимодействия дисперсных компонентов между собою и с внешней средой; 2) провести теоретические исследования, направленные на выявление общих закономерностей влияния нефтяных смазочных масел, содержащих взаимодействующие дисперсные компоненты, на фрикционное взаимодействие пар трения. 3) реализовать экспериментальные исследования свойств смазочных масел, содержащих взаимодействующие дисперсные компоненты, в условиях работающих и не функционирующих узлов трения; 4) разработать рекомендации по практическому использованию результатов проведённых исследований.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Решения задач базируются на экспериментальных данных и известных теоретических положениях трибологии, химмотологии, гидродинамики, физики и математического моделирования. Достоверность результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и с результатами исследований других авторов.

На защиту выносятся: 1. Классификация дисперсных компонентов нефтяных смазочных масел, произведённая по основанию дисперсности и гетерогенности, позволяющая строить прогнозирующие модели для оценки линейного износа, силы и коэффициента трения при различных условиях фрикционного взаимодействия. 2. Впервые полученные модели зависимостей силы и коэффициента жидкостного трения от объёмной доли дисперсных компонентов и их экспериментальное подтверждение. 3. Результаты экспериментальных исследований, состоящие в том, что дисперсные добавки: наноразмерный серпентинит и впервые полученные методом газофазного синтеза наноразмерные дихалькогениды вольфрама WS2, WSe2 повышают предельную нагрузочную способность смазочного слоя соответственно на 11-20%, 20-44%, в 3 раза; уменьшают диаметр пятна износа соответственно на 15-33%, 12-30%, 15%; уменьшают граничное трение соответственно на 26-41%, 41-44%, в 2 раза, относительно масла, не содержащего добавки, что говорит об улучшении антифрикционных свойств и несущей способности смазочного слоя.

Научная новизна работы: 1. Предложена классификация, объединяющая в систему различные дисперсные компоненты нефтяных смазочных масел. 2. Разработаны модели взаимодействия различных дисперсных компонентов нефтяных смазочных масел, учитывающие системный характер изменения объемов данных компонентов. 3. Впервые разработаны математические модели изменения вязкости смазочных масел, силы и коэффициента жидкостного трения, в зависимости от объёмной доли нескольких видов дисперсных компонентов. 4. Созданы феноменологические модели влияния дисперсных компонентов на характеристики формы неровностей профиля и на фрикционное взаимодействие между деталями в режиме граничной смазки. 5. Обнаружен эффект: повышения несущей способности смазочного слоя в условиях нормального и недопустимого изнашивания при введении высокодисперсных добавок в нефтяное масло, в котором отсутствовали или содержались другие дисперсные компоненты; устойчивости высокодисперсных частиц добавок к агрегированию и седиментации в условиях хранения смазочных композиций.

Практическая полезность работы. Разработанные в работе математические модели являются одной из основ: технологии создания жидких смазочных композиций, содержащих высокодисперсные добавки; контроля состояния нефтяных масел в узлах машин. Предложены рекомендации по выбору дисперсности твёрдых добавок, по выбору эффективных смазочных масел с дисперсными компонентами.

Реализация результатов работы. Ряд результатов исследований дисперсного серпентинита получен совместно с ОАО «Нанопром». Результаты работы использованы в ФГБОУ ВПО «СПбГПУ» в виде элементов учебно-методических комплексов по дисциплине «Механика контактного взаимодействия и разрушения».

Апробация работы. Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку (приложения) на следующих научных форумах: научно-методическая конференция «Машиностроение в условиях инновационного развития экономики» (Санкт-Петербург, 2009 г.); 7-я международная научно-техническая конференция «Материалы, технологии и оборудование в производстве, эксплуатации, ремонте и модернизации машин» (Беларусь, Новополоцк, 2009 г.); международная научно-практическая конференция «XXXVIII Неделя науки СПбГПУ» (Санкт-Петербург, 2009 г.); международная научно-практическая конференция «XXXIX Неделя науки СПбГПУ» (Санкт-Петербург, 2010 г.); четвёртый международный симпозиум по транспортной триботехнике «Повышение износостойкости и долговечности машин и механизмов на транспорте. ТРАНСТРИБО-2010» (Санкт-Петербург, 2010 г.); международная научно-практическая конференция «Современное машиностроение. Наука и образование» (Санкт-Петербург, 2011 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 14 научных работах, из которых 4 работы опубликовано в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, включающего 106 наименований, и приложений. Работа изложена на 151 листе машинописного текста, содержит 47 рисунков, 2 таблицы.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net