Eng
Главная Публикации Диссертации Диссертация – СПбГАУ, Евсеев А.С., 2008
Главное меню
Технология
Авторизация



Последние редакции:


Последний документ


Патент № 2415176


Научное руководство



Зуев Валерий Владимирович

Доктор геол.-минер. наук, академик РАЕН, автор четырех научных открытий, в которых выявлены новые энергетические подходы к объяснению и предсказанию физико-химических свойств минеральных и других кристаллических веществ

Рекомендательное письмо...


Кто на сайте
Сейчас 66 гостей онлайн
Диссертация – СПбГАУ, Евсеев А.С., 2008

Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет (ФГОУ ВПО «СПбГАУ»)
Санкт-Петербург – Пушкин, 2008

Евсеев Александр Сергеевич

«Снижение механических потерь в зубчатых зацеплениях путём модификации смазочных материалов антифрикционными добавками»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Специальность: 05.20.03 – технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве.

(Введение, заключение, оглавление)

ВВЕДЕНИЕ

Значительная часть (около 30%) мировых энергетических ресурсов в различных формах расходуется на трение, 80..90% подвижных сопряжений машин выходят из строя вследствие износа. При этом снижаются КПД, точность, экономичность, надежность и долговечность машин, ухудшаются динамические и акустические характеристики.

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре поверхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск числовых критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и смазочных сред износостойких сопряжений.

Износ является естественной формой физического старения машин, приводящего к постепенному росту затрат на техническое обслуживание и ремонт машин. Перспективы развития машинной техники сельского хозяйства связаны с постепенным повышением износостойкости трущихся элементов и доведением их ресурса до полного срока службы машин до списания. Исключение здесь могут составить только рабочие органы, изнашивающиеся в особо тяжелых условиях.

При этом следует иметь в виду, что изнашивание деталей как процесс разрушения их поверхностного слоя при трении не может быть полностью устранено, а обеспечение требуемого срока службы деталей будет достигаться путем снижения в требуемых пределах скорости изнашивания и увеличения допустимых величин износа.

Для обеспечения оптимального процесса работы узлов, трения в машинах и механизмах применяются технологические жидкости – смазочные масла, которые в своем составе могут содержать компоненты, способствующие снижению износа контактирующих поверхностей и призванные оптимизировать и минимизировать «обработку трущихся поверхностей во время эксплуатации».

Появление новых методов и средств определения структуры, строения и состава поверхностных слоев, возникающих в процессе трения, позволяет расширить научные и прикладные исследования в области граничной смазки, химико-физических свойств присадок к маслам. Важным является возможность получения тонких поверхностных пленок на поверхностях трения под влиянием контактных давлений, температур, временного фактора, химического взаимодействия материалов и смазочных сред, при воздействии окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Расчетно-теоретическим анализом доказана возможность снижения механических потерь в зубчатом зацеплении на 20-30% путем внесения в трансмиссионное масло специальных добавок.

2. Значение коэффициента трения при применении специальных добавок в зубчатом зацеплении в сопряжении «серый чугун – сталь 40Х» уменьшается с добавкой ТСКВ-100 в 2 раза, с добавкой Супротек в 1,8 раз, с добавкой БМТ в 1,1 раз; в сопряжении «сталь 45 – сталь 40Х» с добавкой ТСКВ-100 в 1,3-1,6 раза, с добавкой Супротек в 1,4-1,7 раз, с добавкой БМТ в 1,1-1,2 раза, с добавкой Ресурс Т в 0,8-1,1 раз.

3. Применение специальных добавок в трансмиссионное масло увеличили давление схватывания в зубчатым зацеплении в сопряжении «серый чугун – сталь 40Х» с добавкой БМТ в 1,2 раза, с добавками Ресурс Т и ТСКВ-100 в 1,75 раз.

4. При внесении специальных добавок в трансмиссионное масло повышается износостойкость зубчатого сопряжения. В сопряжениях «сталь 45 – сталь 40Х» и «сталь 45 – сталь 45» при внесении добавки Супротек и добавки ТСКВ-100 износостойкость в среднем улучшилась в 1,6 раз.

5. С внесением в трансмиссионное масло специальных добавок улучшаются показатели микрогеометрии поверхностей трения. Максимальная высота неровностей в сопряжении «сталь 45 – сталь 40Х» с 5,54 мкм до 4,06 с добавкой Супротек и с 5,54 мкм до 3,86 с добавкой ТСКВ-100; в сопряжении «сталь 45 – сталь 45» с 7,58 мкм до 3,48 мкм с добавкой Супротек и с 7,58 мкм до 6,29 мкм с добавкой ТСКВ-100.

6. Испытания на серийном редукторе показали, применение добавки Супротек в трансмиссионное масло позволяет снизить механические потери на трение на 8-10%, что полностью подтверждает все лабораторные испытания.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования.
1.1. Общие сведения о зубчатых зацеплениях.
1.2. Материалы деталей зубчатых зацеплений.
1.3. Изнашивание рабочих поверхностей зубчатых колес.
1.4. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания.
1.5. Смазочные материалы и методы их модификации.
1.6. Виды и характеристики добавок в систему смазки.
1.7. Выводы задачи исследования.
2. Расчетно-теоретический анализ эффективности применения специальных добавок в трансмиссионные масла в зубчатых зацеплениях.
2.1. Механические потери при трении в машинах и механизмах.
2.2. Расчетно-теоретическая модель коэффициента трения в сопряжении «зуб шестерни – зуб зубчатого колеса».
3. Методика экспериментальных исследований.
3.1. Общая методика проведения исследований.
3.2. Машина трения и смазочные материалы.
3.2.1. Выбор машины трения для испытаний на износ и задир.
3.2.2. Выбранные смазочные материалы и добавки для испытаний.
3.3. Методика проведения лабораторных испытаний на машине трения.
3.3.1. Оценочные факторы при проведении испытаний на машине трения.
3.3.2. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на противозадирные свойства.
3.3.3. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на износ.
3.3.4. Методика лабораторных испытаний по определению влияния специальных добавок на износ при трении качения с проскальзыванием.
3.4. Методика замера параметров шероховатости поверхности.
4. Результаты экспериментальных исследований влияния специальных добавок в трансмиссионном масле на работу зубчатых зацеплений.
4.1. Результаты лабораторных исследований механических потерь.
4.1.1. Результаты лабораторных исследований сопряжения «чугун – сталь».
4.1.2. Результаты лабораторных исследований сопряжения «сталь – сталь».
4.2. Результаты лабораторных исследований на износ.
4.2.1. Результаты лабораторных исследований на износ в паре трения скольжения.
4.2.2. Результаты лабораторных исследований на износ в паре трения качения с проскальзыванием.
4.3. Исследование шероховатости поверхностей трения.
4.4. Выводы по лабораторным исследованиям.
5. Исследование эффективности добавки на серийном агрегате.