КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО И ДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Ахметзянов Ришат Ринатович

• Ахметзянов Ришат Ринатович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Ахметзянов Ришат Ринатович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Особенности условий работы подшипниковых узлов машин

1.2 Состояние и перспективы применения антифрикционных материалов для подшипников скольжения

1.3 Роль серы и сульфидов в узлах трения скольжения

1.4 Самосмазывающие материалы покрытия и их свойства

1.5 Заключение

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Характеристика исходных компонентов

2.2 Методика получения образцов для испытаний

2.2.1 Планирование состава и режимов изготовления композиций

2.2.2 Оборудование для изготовления и испытания материалов

2.2.3 Методика формирования и получения образцов для испытаний

2.3 Характеристика методов испытаний

2.3.1 Определение механических свойств

2.3.2 Определение износостойкости

2.3.3 Определение теплостойкости

2.3.4 Методика определения тепловых изменений натурных образцов

2.3.5 Эксплуатационные исследования подшипников скольжения

2.4 Заключение

ГЛАВА ЗРЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Обоснование составов антифрикционных композиционных материалов для подшипников скольжения

3.2 Термодинамический анализ составов композиционных материалов

3.3 Расчет характеристик подшипников скольжения по заданным физико-механическим свойствам поверхности трения

3.3.1 Расчет по критерию прочности

3.3.2 Расчет по критерию износостойкости

3.3.3 Расчет по критерию теплостойкости

3.4 Расчет оптимальных зазоров

3.5 Исследование влияния режимных параметров получения

и состава на механические свойства композиционных материалов

3.5.1 Влияние температуры термообработки на прочность

и плотность образцов

3.5.2 Влияние давления прессования на прочность и плотность образцов

3.5.3 Влияние времени термообработки на прочность

и плотность образцов

3.5.4 Влияние дисперсности наполнителей на прочность

и плотность образцов

3.5.5 Влияние состава на прочность образцов

3.6 Определение физико-механических характеристик композиций

3.7 Исследования влияния нагрузки и продолжительности

на массовый износ композиций

3.8 Исследование влияния нагрузки и продолжительности

на температуру нагрева

3.9 Заключение

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ

4.1 Разработка технологического процесса изготовления серографитовых подшипников скольжения

4.2 Результаты эксплуатационных испытаний

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Сера - S Графит - С Древесная мука - ДМ Оксид железа - Fe2O3 Медь - ^ Алюминий - Al

Серографитовый композиционный материал - СГКМ

Древесно-слоистый пластик - ДСП

Полиамиды - ПА

Политетрафторэтилен - ПТФЭ

Подшипник скольжения- ПС

Предел прочности при растяжении - ов

Предел прочности при сжатии - осж

Модуль упругости - Е

Предел прочности при сжатии - осж

Давление - F

Температура - Т

Время - t

Долговечность - N Коэффициент пуансона - ц Интенсивности изнашивания - I Частота вращения -п Относительная плотность -р

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ СЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО И ДИСПЕРСНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Надежность различных машин и механизмов во многом определяется долговечностью многочисленных узлов трения. Например, в конструкции этих машин имеются подшипники скольжения типа втулка и вкладыш, ресурс которых определяет эксплуатационный потенциал всего технического объекта. Поэтому повышение работоспособности свойств узлов трения современной техники является ключевой задачей машиностроительного производства.

В процессе эксплуатации изделий машиностроения, в том числе сельскохозяйственной техники, подшипниковые узлы машин и механизмов подвергаются воздействию различных факторов (повышенная запыленность, влажность воздуха, органические кислоты, атмосферные осадки и др.), приводящих к заметному абразивному износу подшипников и снижению их надежности и работоспособности[1-3].

Известно, что предельное значение концентрации абразивных частиц в смазочных материалах составляет 1,5-2%. При превышении этого значения подшипниковые узлы промывают и полностью заменяют смазку в процессе ремонта, а в труднодоступных для смазывания местах подшипники заменяют новыми. В таких условиях использование традиционных антифрикционных материалов не может обеспечить длительную работоспособность подшипниковых узлов вследствие высокого трения и износа. Повысить стойкость к абразивной среде возможно путем использования узлов сухого трения скольжения без смазывания консистентными смазками за счет применения самосмазываемых композиционных материалов. В связи с этим в подшипниковых узлах машин, работающих в условиях воздействия абразивной и коррозионной сред, целесообразно применять самосмазывающиеся подшипники скольжения на основе полимерных композиционных материалов. Однако композиционные материалы,

применяемые для изготовления подшипников, имеют недостаточно высокие технологические и эксплуатационные свойства.

Одним из перспективных направлений в машиностроении является разработка и применение в подшипниковых узлах новых композиционных материалов, в том числе на основе серного связующего и дисперсных наполнителей неорганической и органической природы.

Во-первых, это обусловлено тем, что сера является отходом нефтеперерабатывающих производств, во-вторых, в качестве наполнителей применяются доступные и сравнительно дешевые продукты, в том числе промышленные отходы, например в виде древесной муки, квалифицированное использование которых позволяет одновременно решить технические, экономические и экологические вопросы. Поэтому комплексные исследования, направленные на разработку и оптимизацию составов, а также технологий получения износостойких серографитовых композиционных материалов (СГКМ) и изделий на их основе, являются актуальными.

Степень разработанности. Значительный вклад в разработку теоретических и практических основ получения антифрикционных композиционных материалов, способов повышения их износостойкости и физико-механических свойств, исследование механизмов трения и износа внесли Алибеков С.Я., Довыденков В.А., Готлиб Е.М., Шалунов Е.П., Смирнов В.М, Крагельский И.В., Воронков Б.Д., Чичинадзе A.B., Буше H.A., Карасик И.И., Семенов А.П., Позняк Э.Л., Гриб В.В., Памфилов Е.А., Любарский И.М., Белый В.А., Белый A.B., Погосян А.К., Мышкин Н.К., Гороховский Г.А., Свириденок А.И., Адигамов Н.Р., Фасхутдинов Х.С., Шайхутдинов P.P., Купчинов Б.И., Курчаткин В.В., Ли Р.И., Пучин Е.А., Баусов A.M., Гвоздев A.A. и многие др.

Цель работы. Разработка оптимальных составов и технологии получения серографитовых композиционных материалов с заданными эксплуатационными свойствами для изготовления подшипников скольжения.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

- обосновать составы композиционных материалов и разработать критерии выбора компонентов СГКМ для изготовления подшипников скольжения с использованием термодинамического анализа;

- установить интервалы оптимального сочетания и соотношения компонентов, а также технологические параметры получения СГКМ с заданными эксплуатационными свойствами, обеспечивающими возможность их использования для изготовления подшипников скольжения;

- провести комплексное исследование базовых свойств серографитовых композиционных материалов и выявить закономерности их изнашивания при различных режимных параметрах;

- определить оптимальные режимные параметры технологического процесса изготовления подшипников скольжения из СГКМ и провести оценку технико-экономической эффективности их применения в узлах сельскохозяйственной техники.

Объекты исследования. Композиционные материалы на основе серного связующего и дисперсных наполнителей, технологии их получения, процессы износа и трения в подшипниках скольжения.

Методология и методика исследования. При выполнении диссертационной работы были выбраны стандартные методики исследований свойств композиционных материалов. Для оптимизации составов и технологии получения композиций использован метод планирования многофакторного эксперимента и регрессионного анализа полученных данных с использованием программы «81а1;181;1са 6».

Научная новизна:

1.Разработаны и научно обоснованы оптимальные рецептуры и технология получения дисперсно-наполненных СГКМ с повышенными эксплуатационными свойствами для изготовления подшипников скольжения.

2. Определены и описаны закономерности влияния содержания, соотношения и дисперсности компонентов, температуры, давления и времени прессования на базовые свойства СГКМ и изделий на их основе.

3. Разработана технология производства СГКМ путем формования и термической обработки композиций на основе серного связующего, порошков алюминия, меди, оксида железа и древесной муки, обеспечивающих требуемые эксплуатационные свойства материалов.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Обоснована и подтверждена эффективность использования в составе СГКМ дисперсных наполнителей различной природы при различных их сочетаниях и соотношениях.

2. Проведены комплексные исследования по определению оптимальных составов композиционных материалов для изготовления подшипников методом термодинамического прогнозирования.

3. Определены базовые физико-механические характеристики и закономерности изнашивания СГКМ.

4. С использованием метода планирования многофакторных экспериментов получены уравнения регрессии, описывающие влияние составов и режимных параметров получения на свойства СГКМ и изделий на их основе.

5. Полученные результаты исследования апробированы в реальных условиях эксплуатации сельскохозяйственной техники.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Экспериментальное и теоретическое обоснование возможности использования подшипников скольжения из СГКМ в рабочих узлах сельскохозяйственных машин.

2. Результаты экспериментальных исследований базовых эксплуатационных свойств СГКМ при различных режимах испытаний.

3. Обоснование и оптимизация режимов работы подшипникового узла с использованием многофакторного эксперимента.

4. Технология изготовления и сборки подшипникового узла с деталями, изготовленными из СГКМ.

5. Обоснование практических рекомендаций по использованию СГКМ для изготовления подшипников скольжения и оценка технико-экономической эффективности их применения в узлах сельскохозяйственных машин.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на: ежегодных научных конференциях Казанского ГАУ (г. Казань, 2007-2016 г.г.); Международной НТК «Энергетика-2008: инновации, решения, перспективы», Казанский ГЭУ (г. Казань, 2008 г.); Всероссийской НПК молодых ученых «Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству», ГНУ «ТатНИИСХ» РАСХН (г. Казань, 2008 г.); Международной НПК «Аграрная наука в инновационном развитии АПК», Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2016 г.). По теме диссертации выполнены две НИОКР в рамках конкурса «У.М.Н.И.К.» фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере(г. Казань, 2012 г. и 2013 г.).В 2012 и 2013 годах автор работы являлся победителем конкурса «50 лучших инновационных идей», в 2014 г. конкурса «Грант молодым ученым Казанского ГАУ».

Реализация работы. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе Казанского ГАУ при проведении учебных занятий при подготовке бакалавров и магистров.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов проведенных исследований подтверждаются воспроизводимостью и согласованностью экспериментальных данных, полученных с применением независимых и взаимодополняющих методов исследований, корректным использованием математического аппарата и адекватностью разработанных моделей, а также согласованностью полученных результатов с работами других исследователей.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.16.09 -Материаловедение (в машиностроении) по следующим пунктам:

1.Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных связей состава и структуры материалов с комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств с целью обеспечения надежности и долговечности материалов и изделий.

3. Разработка научных основ выбора материалов с заданными свойствами применительно к конкретным условиям изготовления и эксплуатации изделий и конструкций.

4. Разработка физико-химических и физико-механических процессов формирования новых материалов, обладающих уникальными функциональными, физико-механическими, эксплуатационными и технологическими свойствами, оптимальной себестоимостью и экологической чистотой.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, ее новизна и практическая значимость, показаны цель и задачи исследований, дана краткая характеристика работы, а также изложены основные положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации работы и степени ее соответствия паспорту специальности, публикациях, структуре и объеме диссертации.

В первой главе представлен литературный обзор по теме исследования. Дана характеристика поставленной задачи, изложены предпосылки и необходимость проведения исследований в данной области. Рассмотрены вопросы, связанные с состоянием и перспективами производства и применения подшипников скольжения на основе полимерных композиционных материалов. Анализируются условия работы подшипниковых узлов сельскохозяйственных машин. На основании анализа литературных источников и патентной проработки дается сравнение антифрикционных материалов, используемых в подшипниках скольжения.

Во второй главе дано описание исходных компонентов, методики подготовки образцов и методов исследований композиционных материалов. Для получения серографитовых композиционных материалов в качестве связующего использовали серу (ГОСТ 127-93). В качестве дисперсных наполнителей использовали оксид железа (Fe2O3- ГОСТ 4173-77), графит чешуйчатый природный (С - ГОСТ 17022-81), алюминиевый порошок^ -ТУ 48-5-226-87), медный порошок марки ПМР-1 (^ - ГОСТ 4960-75), древесную муку (ДМ -ГОСТ 16361 -87).Исходные компоненты подвергались предварительной обработке: сушка, измельчение, тонкий помол на шаровой мельнице с последующим просеиванием.

Композиционные материалы с серным связующим и наполнителями готовились путём смешения компонентов при различных сочетаниях и соотношениях с последующим прессованием и термообработкой. Для исследования влияния наполнителей и режимов формования на свойства материалов использовались современные методы исследования.

В третьей главе дается обоснование составов антифрикционных композиционных материалов, а также технологии их получения. Для оценки взаимодействия между компонентами композиции проведены термодинамические расчеты, позволившие рассчитать адиабатическую температуру реакции и равновесный состав образующихся при этом продуктов.

Проведены комплексные экспериментальные исследования по определению режимов получения СГКМ. Показано влияние природы и дисперсности частиц, состава и соотношения компонентов, способа изготовления и режимных параметров на изменение базовых свойств композиционных материалов. Результаты исследований физико-механических свойств композиций позволили установить особенности и закономерности протекания процессов износа в подшипниковом узле, а также оценить влияние составов и режимных параметров на массовый и линейный износ.

В четвертой главе приведено обоснование конструктивно-технологических и режимных параметров изготовления подшипников скольжения с применением СГКМ, представлены результаты эксплуатационных испытаний. В качестве объектов восстановления и изготовления выбраны подшипники клавишного механизма соломотряса комбайна «Енисей 1200».

В приложении представлены расчет технико-экономической эффективности внедрения результатов исследований в производство, акты промышленной апробации разработок и использования результатов исследования в учебном процессе, а также описание патента РФ, полученной на разработку по теме диссертации.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано28 научных работ, в том числе 9 статей из перечня изданий, определенных ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.

Личный вклад автора заключается в подготовке образцов, проведении экспериментальных исследований, построении математических моделей, анализе, обобщении и интерпретации полученных результатов, формулировке основных положений и выводов, опубликовании результатов исследований.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 128 наименований и 4 приложений. Работа изложена на 140 страницах текста, включающих 13 таблиц и 42 рисунка.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, к.т.н., доценту Фасхутдинову Х.С., сотрудникам кафедры «Эксплуатации и ремонта машин» Казанского государственного аграрного университета, а также всем соавторам, принимавших участие в выполнении диссертационной работы, обсуждении, анализе и публикации полученных результатов.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Особенности условий работы подшипниковых узлов

В процессе эксплуатации изделий машиностроения, в том числе сельскохозяйственных машин, наиболее уязвимыми с точки зрения износа рабочими элементами, являются подшипниковые узлы. Особенности их эксплуатации вызывают необходимость оценки влияния многочисленных факторов (материалов, используемых для их изготовления, микроклимата окружающей среды, уровня нагруженности, скоростных режимов и т. п.) на степень износа и, следовательно, надежность и работоспособность подшипниковых узлов.

Например, на почвообрабатывающие, посевные, зерно- и кормоуборочные сельскохозяйственные машины существенное влияние оказывает изменение температуры в течение суток, повышенная запыленность, влажность воздуха, наличие всевозможных органических кислот, солнечная радиация, атмосферные осадки и ветер. При перепаде температур на металлических поверхностях машин и на внутренней части корпусов подшипников накапливается конденсируемая влага, которая перемешивается со смазкой при вращении колец подшипника и при этом теряется ее смазочная способность. Циркулирующий воздушный поток, образуемый вращением рабочих органов машин, захватывает абразивные частицы органического происхождения и продувает через щели в корпусах и сальниковых уплотнений подшипников. Продуваемые частицы прилипают к слою смазки, который с наружи, и наружный слой смазки уплотняется и свободно пропускает внутрь подшипникового узла механические частицы. Частицы прилипают к внутренним слоям смазки, оседают на беговые дорожки, тела качения, сепаратор, перемешиваются полностью с основной смазкой и начинают действовать как абразив, а совсем мелкие частицы, перемешиваясь с пластичной смазкой, образуют пастообразную массу,

которая действует на кольца подшипника как притирочная паста. В результате этого значительно увеличивается радиальный зазор и происходит осевое перемещение подшипника.

На рисунке 1.1 показаны пути проникновения примесей в подшипниковый узел.

Рисунок 1.1 -Пути проникновения абразива и других примесей в подшипниковый узел: 1-из внешней среды; 2- со смазочным маслом;

3- продукты износа; 4-из уплотненного кольца смазки

Условия эксплуатации сельскохозяйственной техники вызывают необходимость разработки эффективных методов и средств защиты элементов конструкций, в том числе подшипниковых узлов, от воздействия различных негативных факторов. Например, в подшипниковые узлы проникают примеси из внешней среды в результате их контакта с водой, жижей, различными жидкими кормами и влажной почвой. При этом уплотняющий материал постепенно стареет, становиться твердым и хрупким или, наоборот, размягчается, делается рыхлыми, начинает пропускать воду и другие засоряющие вещества внутрь подшипникового узла, приводя к интенсивному вымыванию смазки, к коррозии и износу рабочих элементов.

Другой путь проникновения механических примесей в подшипниковый узел - вместе со смазочным материалом в момент смазывания через пресс-

масленки. Механические примеси состоят, в основном, из абразива, пылевидных частиц неорганического и органического происхождения, металлических и оксидных частиц, воды, кислот, щелочей и т.п. [1-3].

Известно, что предельное значение концентрации абразивных частиц составляет 1,5-2%. При превышении этого значения подшипниковые узлы промывают и полностью заменяют смазку. Для большей части машин эти работы проводят в процессе ремонта, а в труднодоступных для смазывания местах это и вовсе не происходит, и подшипники просто заменяют новыми. Поэтому целесообразно применять в подобных узлах подшипники скольжения.

Опыт эксплуатации подшипниковых узлов трения скольжения в различных узлах машин и механизмов показывает, что около 70% подшипников скольжения работают без смазки или при граничной смазке в основном в абразивной или водной среде, что обусловлено конструктивными или технологическими параметрами машин. В таких условиях использование обычных антифрикционных материалов не может обеспечить длительную работоспособность машин вследствие высокого трения и износа. Например, в узлах трения скольжения сельскохозяйственных машин подшипники выходят из строя, как правило, уже при 50% выработке от запланированного ресурса. Преждевременный износ подшипников объясняется, как уже было отмечено выше, специфическими условиями эксплуатации, которые характерны для данной отрасли. Подшипники в таких условиях эксплуатации подвергаются комплексным негативным воздействиям, что приводит, в конечном счете, к выходу из строя сельскохозяйственных машин.

В качестве примера на рисунке 1.2 показан подшипниковый узел трения скольжения на опорах мотовила зерноуборочного комбайна «Сампо SR2010» после длительной эксплуатации.

а) б) в)

Рисунок 1.2 - Подшипниковый узел трения скольжения: а - левая опора , б - правая опора, в - зазор от износа

Подшипниковая опора выполнена в паре трения сталь - чугун, смазываемый через масленку пластическими смазками. В процессе работы узла трения скольжения смазка теряет свои смазочные свойства вследствие накопления абразивных частиц, которые попадают из почвы. Смазка в процессе работы нагревается, вследствие расширения в виде кольца вытекает наружу и загрязняется.

После остановки агрегата загрязненную смазку не убирают, при этом абразивный слой проникает внутрь подшипникового узла и происходит увеличение количества абразивной среды. Кроме того, следует отметить, что при длительной эксплуатации узел разрушается от воздействия коррозионных сред, на поверхностях образуются раковины, приводящие к заметному изменению размерных характеристик.

В связи с этим в подшипниковых узлах, работающих в реальных условиях эксплуатации, эффективно применять подшипники сухого трения, например, подшипники из древесного материала.

В качестве примера на рисунке 1.3 показан подшипник из древесного материала, установленный на коленчатом валу соломотряса комбайна.

а) б)

Рисунок 1.3 -Клавишный механизм соломотряса: а - древесный подшипник скольжения, б - зазор, образованный

в результате износа

Подшипники из древесины устанавливают после кипячения в масле (морение) перед сборкой, а далее не обслуживают. Многолетний опыт эксплуатации показал, что в процессе работы данные подшипники нагреваются, в зависимости от погодных условий набухают от влаги и изменяют свои размерные характеристики, что приводит, как правило, к заклиниванию узла и износу вала. В качестве примера на рисунке 1.3, б. показан зазор, образовавшийся в результате износа. При граничной смазке смазочный слой разрывается и появляется контакт между неровностями поверхности. Такой контакт между деталями способствует схватыванию и заеданию, что приводит к потере работоспособности подшипника.

При непостоянной нагрузке подшипников скольжения в разный момент времени нагрузка различна и при этом изменение нагрузки на подшипник меняет вид трения. Например, при одной нагрузке подшипник может работать в режиме жидкостного трения, а при другой может выдавливать смазочный слой и образовывать металлический контакт, вследствие чего возникает схватывание. Кроме того, при этом возможно изменение направления вращения подшипника скольжения или вала, что может привести к усталостному разрушению поверхностного слоя [4-6]. В

абразивной среде начинается механическое удаление частиц основного материала, которое существенно увеличивает скорость изнашивания.

На работоспособность подшипника скольжения влияют все перечисленные выше факторы, воздействующие на материал подшипника (рисунок 1.4).

Это характерные повреждения, которые встречаются на практике, но не единственные для условий работы подшипников сельскохозяйственной техники. Основной проблемой в процессе эксплуатации является повышение температуры в зоне трения скольжения выделение большего количества теплоты и интенсивное абразивное изнашивание.

Выделение большего количества теплоты приводит к изменению структурного состояния металлов и сплавов, а в неметаллических материалах могут протекать различные нежелательные физико-химические процессы, например, термическое разложение и деструкция, структурирование и т. п.

Работа подшипников сельскохозяйственных машин в абразивной среде вызывает необходимость применения износостойких материалов, устойчивых к воздействию абразивных сред и способных поглощать абразивные частицы в случае их попадания в зону трения. Повысить стойкость материалов и изделий на их основе к действию абразивной среды

возможно за счет применения самосмазываемых композиционных материалов в узлах сухого трения скольжения без смазывания консистентными смазками.

Как уже было отмечено выше, абразивные материалы повышают интенсивность изнашивания узлов трения сельскохозяйственной техники. Абразивные частицы опасны для подшипников скольжения, в первую очередь тем, что при попадании их в узел трения они измельчаются вследствие дробления и, тем самым, обволакивают всю поверхность трения. Дробление частиц абразива можно исключить путем снижения предела текучести одного из материалов.

Характерной особенностью полимерных материалов и цветных металлов является повышенная способность к деформации, что позволяет избежать нежелательного дробления абразивных частиц. Если частицы абразива не разрушаются, то в контакте с этими материалами они не приводят к интенсивному изнашиванию [7,8].

При попадании абразивной частицы в контакт подшипника скольжения необходимо рассматривать систему: металл-абразив-композиционный материал. При этом процессы трения происходят соответственно в сопряжениях: металл-абразив, композиционный материал-абразив, полимер-металл. Поэтому необходимо обеспечивать минимальный износ полимера и металла, регулируя свойствами ж перечисленных сопряженных элементов.

В работах Буше Н.А. и Копытько В.В. показано [9,40], что основную роль при трибологическом взаимодействии пар трения играет совместимость материалов. При этом одним из основных требований является способность удерживать смазочный слой, а если этот слой разрушен, то необходимо учитывать способность сопротивляться схватыванию.

Материалы считаются совместимыми, если имеют хорошую прирабатываемость, разнородность для исключения возникновения схватывания, способность образовывать, удерживать и восстанавливать

смазочную пленку, что характерно в первую очередь для неметаллических материалов [9].

Кроме совместимости материалы втулки должны обладать также высокими физико-механическими свойствами, в том числе прочностью на сжатие, твердостью, плотностью, модулем упругости, ударной вязкостью и др. характеристиками. Подшипники, работающие при эксплуатации в условиях динамического нагружения, должны также играть роль гасителя вибраций. Таким образом, для рационального и обоснованного выбора материалов необходимо учитывать не только комплекс технических свойств материалов, но и их себестоимость, технологичность и экологичность.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ахметзянов Ришат Ринатович, 2017 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТРАТУРЫ

1. Крагельский, И.В.Трение, изнашивание и смазка. Справочник в 2 - х. кн 2 / И.В. Крагельский, В.В.Алисин.- М.: Машиностроение. - 1979. -357 с.

2. Ракин, Я.Ф. Эксплуатация подшипниковых узлов машин / Я.Ф. Ракин. - М.: Россельхозиздат. - 1982. - 111 с.

3. Воронков, Б.Д. Подшипники сухого трения.2-е изд., дополн. и перераб. / Б.Д Воронков. - Л.: Машиностроение. - 1979. - 224 с.

4. Ахметзянов, P.P. Разработка состава и технологии изготовления подшипников скольжения на основе серографитовых композиционных материалов / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2016. - Т.72 - №3. - С. 78 - 81.

5. Ахметзянов, P.P. Разработка подшипника скольженияс регенерирующейся смазочной пленкой / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, P.P. Шайхутдинов, И.Х. Гималтдинов, P.C. Шайхетдинова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. - №13.- С. 299300.

6. Ахметзянов, P.P. Разработка подшипников скольжения из серографитовых композиционных материалов / P.P. Ахметзянов, М.Х. Фасхутдинов // Материалы Международной научно-практической конференции «Аграрная наука в инновационном развитии АПК». - Уфа: БашГАУ. - 2016. - С. 148-152.

7. Абрамов, С.К. Полимерные материалы в сельскохозяйственном машиностроении / С.К. Абрамов и др. - М.: Агропромиздат. - 1986. - 255 с.

8. Геккер, Л.В. Динамика машин работающих без смазочных материалов в узлах трения / Л.В.Геккер. - Л.: Машиностроение. - 1983. -167с.

9. Буше, H.A., Совместимость трущихся поверхностей / Н.А.Буше, В.В.Копытько. - М.: Наука. - 1981. - 127 с.

10. Гаркунов, Д.Н. Триботехника (пособие для конструктора): 3-е изд., перераб. и доп. / Д.Н. Гаркунов. - М: Машиностроение. - 1999. - 336 с.

11. Сиренко, Г.А., Антифрикционные термостойкие полимеры / Г.А.Сиренко, В.П. Свидерский, В.Д.Герасимов, В.З.Никонов. - Киев: Тэхника. - 1978. - 247 с.

12. Семенов, А.П., Металлофторопластовые подшипники / А.П.Семенов, Ю.Э. Совинский. - М.: Машиностроение. - 1976. - 192 с.

13. Пилиповский, Ю.Л., Композиционные материалы в машиностроении / Ю.Л. Пилиповский, Т.В.Грудина. - Киев: Техника. - 1990. - 139 с.

14. Мирзоев, Р.Г. Пластмассовые детали машин и приборов / Р.Г. Мирзоев. - Л.: Машиностроение. - 1987. - 137 с.

15. Архангельский, Б.А. Пластические массы как заменители металлов / Б.А. Архангельский - М., Л.: Госпланиздат. - 1940. - 128 с.

16. Анненков, В.Ф. Изготовление прессованных деталей и изделий из отходов древесины / В.Ф. Анненков В.К. Гук, В.М. Янцо. - Киев: Техника, 1986.- 110 с.

17. Шевелева, Е.В.Разработка композиционных материалов на основе древесины / Е.В.Шевелева // Актуальные проблемы лесного комплекса: Брянская государственная инженерно-технологическая академия. -2015. -№43. - С. 197-199.

18. Генель, С. В. Древесные пластики в технике / C.B. Генель. - М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 86 с.

19. Bos, J. Frictional heating of tribological contacts / J. Bos, H. Moes. Trans.ASMEJ. Tribol. №117,1995, 171-177.

20. Швеев, А.И. Свойства дисперсно-наполненного литьевого полиуретана / А.И. Швеёв, Л.Н. Шафигуллин, М.И. Гумеров, И.Ф. Шаехова //Автомобильная промышленность, -№2016/01, -С. 128-132.

21. Каузов, П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Изд. 3-е, перераб. / П.А.Каузов. - Л.: Химия, - 1987. - 264 с.

22. Флойд, Д.Е. Полиамиды /Д.Е. Флойд.- М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы. - 1960.-179с.

23. Наумов, В.И. Исследование возможности применения пар трения из пластмасс, работающих без смазки в шасси автомобиля: автореф. дис. канд. техн. наук / В.И. Наумов.- Л.: - 1959. - 20 с.

24. Федорченко, ИМ., Пугина Л.И. Композиционные спеченные антифрикционные материалы / ИМ. Федорченко, Л.И. Пугина.- Киев: Наук. Думка. - 1980. - 404 с.

25. Мошков, А. Д. Пористые антифрикционные материалы /А. Д. Мошков.-М..: Машиностроение. - 1968. - 208 с.

26. Бабич, Б.Н. Металлические порошки и порошковые материалы: Справочник // Б.Н. Бабич, Е.В. Вершинина, В.А. Глебов, В.Л. Калихман, Ю.В. Левинский, В.Ю. Лопатин, В.Г. Люлько и др. Под ред.Ю.В. Левинского. - М.: ЭКОМЕТ. - 2005. - 520 с.

27. Либенсон, Г.А.Процессы порошковой металлургии. В 2-х т. / Г.А. Либенсон, В.Ю.Лопатин, Г.В. Комарницкий. - М.: МИСИ. - 2001. - Т.1, -368 с, - Т.2, - 318 с.

28. Митин, Б.С. Порошковая металлургия и напыленные покрытая / Б.С. Митин, В.Н Анциферов, Г.В. Бобров, Л.К. Дружинин и др. - М.: Металлургия. - 1987. - 792 с.

29. Люлько, В.Г.Развитие технологии термосинтеза в вибрирующем слое порошковых микрокомпозитов / В.Г. Люлько, К.К Шугай., A.B. Люлько, С.А. Малофеева // Вестник Донского государственного технического университета. - 2008. - Т.8. - №1 (36). - С. 13-29.

30. Витязь, П. А. Механически легированные сплавы на основе алюминия и меди / П. А.Витязь, Ф.Г. Ловщенко, Г.Ф. Ловшенко. - Минск: Белорусская навука. - 1998. - 351 с.

31. Фёдорченко, И.М., Композиционные спеченные, антифрикционные материалы / И.М.Фёдорченко, Л.И. Пугина. - Киев: Наук. Думка. - 1980. -404 с.

32. Малышев, А.И. Сера в магматическом рудообразовании / А.И. Малышев. - Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН.- 2004.

- 189 с.

33. Ахметзянов, P.P. Серосодержащие композиционные материалы и их свойства / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, И.Г. Хабибуллин // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Технологические и технические аспекты развития сельского хозяйства».

- Казань: - 2007. - С. 300-302.

34. Ахметзянов, P.P. Исследование и обоснование применения смазывающих серосодержащих композиционных материалов в качестве твердых смазок / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, Т.Н. Вагизов // Международная научно-практическая конференция «Перспективные технологии и технические средства в АПК». - Казань: - 2013. - С. 20-22.

35. Ахметзянов, P.P. Твердые смазочные материалы и их применение в узлах трения скольжения сельскохозяйственных машин / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов Т.Н. Вагизов // Материалы международной научно-практической конференции. «Развитие и внедрение современных технологий мясного и молочного животноводства». - Казань: КазГАУ. - 2014. - С. 58-61.

36. Колесников, М.С. Влияние содержания серы на обрабатываемость резанием стали 20ХГНМТА / М.С. Колесников, В.И. Астащенко, И.М. Родькин // Межвузовский научный сборник «Проектирование и исследование технических систем». - Набережные Челны: Камский государственный политехнический институт. - 2004. - С. 91-94.

37. Хлебунов, С.А. Структура и свойства антифрикционных материалов на основе железосерных микрокомпозитов: дис. канд. техн. наук / С.А. Хлебунов. - Ростов-на-Дону: - 2007. - 162 с.

38. Ахметзянов, P.P. Твердые смазочные материалы и их применение /

P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, Т.Н. Вагизов, И.Х. Гималтдинов, P.C. Шайхетдинова // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. - №13. - С. 306-307.

39. Купчинов, Б. И. Технология конструкционных материалов и изделий на основе измельченных отходов древесины / Б. И. Купчинов, Н.В. Немогай, С.Ф. Мельников; под ред. В.А. Белого; АН Беларуси, Ин-т механики металлополимерных систем. - Минск: Навука i тэхшка, -1992.198 с.

40. Купчинов, Б. И. Антифрикционные эпоксидные композиты в станкостроении / Б. И. Купчинов, П.В. Сысоев, М.М. Близнец, А.К. Пагосян; под ред. Б.И. Купчинова; АН Беларуси, Ин-т механики металлополимер. систем. - Минск : Навука i тэхшка, 1990. - 228 с.

41. Пат. № 2254361, Российская Федерация, МПК C10M 125/00, C10M 125/04, C10M 125/28, C10M 125/02, C10M 145/18, C10M 103/02, C10N 50/08 Антифрикционный самосмазывающий материал [Текст] / В.Г. Мельников, Е.А. Бельцова, Ю.К. Щипалов, A.C. Корников; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» - 2003137338/04; заявл.24.12.2003; опубл. 20.06.2005.

42. Пат. № 2128801, Российская Федерация, МПК F16N 15/02, F16J 15/30, F16C 33/16 Антифрикционный уплотнительный материал [Текст] / Рассадин Ю.А., Жулин А.Н., Шмаков А.И., Буковский A.A.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Альянс-2000" - 98103017/06; заявл.20.02.1998; опубл. 10.04.1999.

43. Белый, В.А. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, М.И. Петроковец, В.Г. Савкин. - Минск: Наука и техника. - 1976 - 432 с.

44. Крагельский, И.В. Узлы трения машин: Справочник / И.В. Крагельский, Н.М. Михин. - М.: Машиностроение. - 1983. - 481 с.

45. Белый, В. А. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, М.И. Петроковец, В.Г. Савкин.- Минск: Наука и техника, -1976.- 432 с.

46. Финни, Д. Введение в теорию планирования эксперимента / Д. Финни. - М.: Наука. - 1970. - 288 с.

47. Галимов, Э.Р. Выбор и способы изготовления заготовок для деталей машиностроения / Э.Р. Галимов, Е.П.Круглов, Н.Я. Галимова, М.М.Ганиев,

A.Г. Аблясова, А.Г. Схиртладзе, С.Ю.Юрасов, Р.Ф. Шарафутдинов, Е.И. Швеёва // Учебное пособие / Казанский федеральный университет, Набережночелнинский институт. - Казань: - 2016. - 265 с.

48. Готлиб, Е.М. Композиционные материалы на основе эпоксиполимеров для изделий машиностроения / Е.М. Готлиб, Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова, Э.Э. Шарафутдинова, М.М.Ганиев, И.Ф. Гумеров, С.Ю. Юрасов, В.И. Астащенко, А.В.Беляев // Учебное пособие / Казанский федеральный университет, Набережночелнинский институт. - Казань: - 2016. - 203 с.

49. Хабибуллин, И.Г. Получение порошковых материалов с применением промышленных отходов / И.Г. Хабибуллин, Х.С. Фасхутдинов, P.P. Ахметзянов / Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2008. - T.3. - №1(7). - С. 151-153.

50. Менковский М.А., Технология серы / М.А. Менковский, В.Т. Яворский - М: Химия. - 1985. - 328 с.

51. Менковский М.А. Природная сера / М.А. Менковский, В.Ж. Арене,

B.И. Жаворонок, В.А. Зыков, И.А. Иванников, A.C. Костырко, В.Ф. Мельник, М.Е. Певзнер. - М.: Химия. - 1972. - 240 с.

52. Савин, Е.Д., Полимерная сера / Е.Д. Савин, Н.Г. Фролова, В.И. Неделькин. // Химия в России. - 2000. - №10. - С.18-19.

53. Бороховский, В.А. Обзорная информация серия: Сера и серная промышленность / В.А. Бороховский, А.П. Салюк, Е.Г. Гордиенко и др.- М.: НИИТЭХИМ. - 1985. - 38 с.

54. Воронков, М.Г. Реакции серы с органическими соединениями / М.Г. Воронков, Н.С. Вязанкин, Э.Н. Дерягина, A.C. Нахманович, В.А. Усов. -Новосибирск: Наука.- 1979. - 368 с.

55. Галимов, Э.Р. Технологические и эксплуатационные свойства дисперсно-наполненных композиционных материалов на основе поливинилхлорида / Э.Р. Галимов, В.Г. Шибаков, A.M. Мухин // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.

- 2012. - №4-2. - С. 47-50.

56. Галимов, Э.Р. Влияние дисперсных наполнителей на механические свойства композиционных материалов на основе поливинилхлорида / Э.Р. Галимов, A.M. Мухин, В.Г. Шибаков // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012.

- №4-2. - С. 44-46.

57. Гороховский, Г.А. Поверхностное диспергирование динамически контактирующих полимеров и металлов / Г.А.Гороховский.- Киев: Наукова думка. - 1972. - 151 с.

58. Флавицкий, Ф. М. О новом методе аналитических испытаний между твердыми веществами / Ф. М. Флавицкий. Журн. Рус. физ.-хим. о-ва. - 1902.

- Т. 34. - С. 8-11.

59. Кащеев, В.Н. Абразивное разрушение твердых тел / В.Н. Кащеев.-М.: Наука. - 1970. - 247 с.

60. Трусов, Б.Г. Методическое пособие: метод и алгоритм расчета равновесного состава и свойств многокомпонентных гетерогенных систем / Б.Г.Трусов.- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2003, - 30 с.

61. Калмыков, В.В. Методическое пособие: комплекс программ термодинамического расчета многокомпонентных гетерогенных систем / В.В. Калмыков. - Загорск НИИПХ. - 1994. - 42 с.

62.Михайлов, A.C. Термодинамическая оценка антифрикционных материалов / A.C. Михайлов, P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, Ю.И. Федоров // Вестник Казанского технологического университета. - 2012.-

Т.15. - №14. - С. 87-90.

63. Ахметзянов, P.P. Теоретическая оценка технологических свойств серосодержащих композиционных материалов / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, И.Х. Гималтдинов, P.C. Шайхетдинова // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. - Т.18. - №21. - С. 88-89.

64. Колодяжная, И.Н. Технологическое обеспечение долговечности роликовых узлов картофелеуборочных машин применением подшипников скольжения из полимерных материалов: дис. канд. техн. наук / И.Н. Колодяжная. - Рязань: - 2011. - 181 с.

65. Королев, Е.В. Серные композиционные материалы для защиты от радиации / Е.В.Королев, А.П.Прошин В.И. Соломатов. - Пенза: ПГАСА,

- 2001. - 208 с.

66. Ахметзянов, P.P. Увеличение ресурса трибосопряжений сельхозтехники с применением серографитовых композиционных материалов с древесным наполнителем / P.P. Ахметзянов, М.Х. Фасхутдинов // Материалы научно-практической конференции «Устойчивое развитие сельского хозяйства в условиях глобальных рисков». - Казань: КазГАУ.

- 2016. - С. 143-147.

67. ГОСТ Р 53056-2008 Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. Москва: стандартинформ, -2009. - 23 с.

68. ГОСТ Р 53057-2008 Машины сельскохозяйственные. Методы оценки конкурентоспособности. Москва: стандартинформ, -2009. - 11 с.

69. ГОСТ Р 52778-2007 Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки, М.: Стандартинформ. -2007. - 27 с.

70. Соколов, A.C. Проблема серы и серосодержащего сырья в промышленности России / A.C. Соколов. // Химия в России. -1998. - №1.

- С.6-7.

71. Сангалов, Ю.А.Элементная сера: от сырья к новым веществам и материалам / Ю.А. Сангалов, Ю.К. Дмитриев, В.И. Маталинов, С.Н. Лакеев,

И.О. Майданова, С.Г. Карчевский и др. // Вестник Башкирского университета. -2004. - Т.9. - №2. - С. 31-34.

72. Сангалов, Ю.А. Полисульфиды - важнейшие представители высокосернистых соединений / Ю.А. Сангалов, С.Г. Карчевский, В.И. Ионов // Вестник Академии наук Республики Башкортостан. -2013. - Т.18. - №1. -С. 15-24.

73. Тертых, В.А. Особенности химического модифицирования кремнезема органическими соединениями / В.А.Тертых, Л.А.Белякова.Ж. рос. хим. общества им Д.И. Менделеева. - 1989. - Т.34. - №3. -С. 395 - 400.

74. Соломатов, В.И. Кластеры в структуре и технологии композиционных строительных материалов / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, А.П. Прошин // Известия вузов. Строительство и архитектура. -1983. - №4. - С. 56-51.

75. Соломатов, В.И. К теории метастабильных состояний в полимерных композитах с дисперсным наполнителем / В.И. Соломатов // Композиционные материалы и конструкции для сельского строительства. -Саранск: Мордовский университет. - 1983. - С. 91 - 102.

76. Волгушев, А.Н. Серный бетой и его применение в строительстве. А.Н. Волгушев // Бетон и железобетон. - 1995. - №7. - С. 25 - 28.

77. Волгушев, А.Н. Серное вяжущее и композиции на его основе. А.Н. Волгушев // Журнал «Бетон и железобетон». - 1997. - №5. - С. 46 - 48.

78. Королев, Е.В., Серные композиционные материалы для защиты от радиации А.П. Прошин, В.И. Соломатов. - Пенза: ПГАСА. - 2001. - 208 с.

79. Пат. № 2137790, Российская Федерация, МПК C08L 61/10, C08K C08J 5/16 13/00, C08L 61/10, C08L 79/0, C08L 79/08 Антифрикционный композиционный материал [Текст] / Чукаловский П.А., Муратов В.В., Бондаренко O.A., Митин В.Г., Пилецкий Д.В., Маркова Р.Н.; заявитель и патентообладатель Чукаловский Павел Алексеевич - 98122877/04; заявл.23.12.1998; опубл. 20.09.1999.

80. Пат. № 2410350, Российская Федерация, МПК C04B 28/36, C04B 12/00 Вяжущее для получения композиционных материалов [Текст] / Хабибуллин И. Г., Фасхутдинов X. С., Ахметзянов Р. Р.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» - 2008115180/03; заявл.17.04.2008; опубл. 27.01.2011.

81. Авторское свидетельство 1662983(SU) СССР, МПК C04B 28/36 Вяжущее [Текст] / Соломатов В.И., Силяев В.П., Ефреев В.Т. и др.; заявитель и патентообладатель Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева. - 4724922; заявл. 25.07.1989; опубл. 15.07.1991.

82. Пат. 236285 Российская Федерация, МПК C04B 7/00. Серное вяжущее и серабетонная смесь [Текст] / Мырзин А.П., Куляпин М.А.; заявитель и патентообладатель Мырзин Алексей Павлович, Куляпин Максим Анатольевич.- 2005134936/03; заявл.10.11.2005; опубл. 20.05.2007.

83. Гибадуллина, Х.В. Химические аспекты трансформации серы в почве / Х.В. Гибадуллина, И.Г. Хабибуллин, З.М. Халиуллина, P.P. Ахметзянов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2009. - Т.4. - №(13). - С. 97-99.

84. Ахметзянов, P.P. Низкотемпературный способ получения материалов из отходов теплоэнергетических и нефтехимических предприятий / P.P. Ахметзянов, И.Г. Хабибуллин, Х.С. Фасхутдинов, Х.В. Гибадуллина // Вестник Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина. - 2009. - №4. - С. 34-36.

85. Хабибуллин, И.Г. Сероуглеродные соединение и материалы на их основе / И.Г. Хабибуллин, Х.С. Фасхутдинов, P.P. Ахметзянов // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Технологические и технические аспекты развития сельского хозяйства». - Казань: КазГАУ. - 2007. - С. 302-304.

86. Ахметзянов, P.P. Роль элементной серы в сельхозмашиностроении / P.P. Ахметзянов, И.Г. Хабибуллин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Повышение эффективности растениеводства и животноводства - путь к рентабельному производству». ТатНИИСХ». - Казань: КазГАУ. - 2008. - С. 68-73.

87. Ахметзянов, P.P. Синтез низкотемпературных порошковых материалов и покрытий / P.P. Ахметзянов, И.Г. Хабибуллин,Х.В. Габидуллина, С.Г. Смирнов // Материалы докладов международной научно-технической конференции «Энергетика-2008: инновации, решения, перспективы». - Казань: КГЭУ. - 2008. - С. 38-41.

89. Ахметзянов, P.P. Исследование твердых смазочных материалов в узлах трения скольжения сельскохозяйственных машин / P.P. Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, Т.Н. Вагизов // Научные труды международной научно-практической конференции. «Аграрная наука XXI века. Актуальные исследования и перспективы». - Казань: КазГАУ. - 2015. - С. 6-9.

90.Галимов, Э.Р. Композиционные материалы на основе поливинилхлорида для изделий машиностроения / Галимов Э.Р., Готлиб Е.М., Галимова Н.Я., Шарафутдинова Э.Э., Ганиев М.М., Гумеров И.Ф., Юрасов С.Ю., Астащенко В.И., Беляев A.B. // Учебное пособие / Казанский федеральный университет; Набережночелнинский институт. - Казань:

- 2016. - 187 с.

91. Кутьков, A.A. Износостойкие и антифрикционные покрытия/ A.A. Кутьков. - М.: Машиностроение. - 1976. - 151 с.

92. Амиров, P.P. Получение и исследование свойств древесно-наполненных полипропиленов различных марок / P.P. Амиров, Л.М. Амирова, О.Н. Беззаметнов, В.В. Горбачук // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. - 2012. - Т.154. - №3.

- С. 90-104.

93. Амиров, P.P. Получение и свойства древесно-наполненных композитов на основе наномодифицированных полипропиленов различных

марок / P.P. Амиров, Л.М. Амирова, О.Н. Беззаметнов, В.В. Горбачук // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки.

- 2012. - Т.154. - №4. - С. 71-79.

94. Козырева, Л.В. Повышение долговечности подшипников сельскохозяйственной техники применением наноматериалов: автореф. дис. докт. техн. наук / Л.В. Козырева.- М.: - 2011. - 33 с.

95. Колодяжная, И.Н. Технологическое обеспечение долговечности роликовых узлов картофелеуборочных машин применением подшипников скольжения из полимерных материалов: дис. канд. техн. наук / И.Н. Колодяжная. - Рязань: - 2011. - 181 с.

96. Шевелева, Е.В. Повышение работоспособности подшипников скольжения деревообрабатывающего оборудования на основе использования древесно-металлических композиционных материалов: дис. канд. техн. наук / Е.В. Шевелев. - Брянск: - 2004. - 146 с.

97. Васильев, В.В. Композиционные материалы: справочник / В.В. Васильев, Ю.М. Тарнопольский, В.Д. Протомасов, В.В. Болотин и др. -М.: Машиностроение. - 1990. - 517 с.

98. Авдеев, Д.Т. Материалы и конструкции самосмазывающихся подшипников скольжения / Д.Т. Авдеев, Н.В. Бабец, С.С. Мусиенко.

- Новочеркасск: - 1993. - 113 с.

99. Борисов, Г.А. Повышение износостойкости подшипниковых узлов сельскохозяйственных машин применением композиционных материалов /

Г.А. Борисов, И.Н. Колодяжная, Е.Е. Семенова, А.Д. Чернышев, Ю.В. Ичанкин // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2013. - №3(19). - С. 103-106.

100. Гвоздев, A.A. Технология повышения долговечности узлов трения при ремонте сельскохозяйственной техники с использованием модифицированных полимерных композиций: автореф. дис. докт. техн. наук / A.A. Гвоздев. - М.: - 2010. - 35 с.

101. Еремин, E. H. Основы химической термодинамики / E.H. Еремин.

- M.: Высшая школа. - 1978. - 390 с.

102. Бобрышев, А.Н. Обобщенные модели деформирования и разрушения твердых тел / А.Н. Бобрышев, Э.Р. Галимов, П.В. Воронов, A.B. Лахно, П.А. Зубарев. - Казань: Отечество. - 2013. - 225 с.

103. Васильев, В.В. Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, Б.Д. Протасов. В.В. Болотин, В.М. Термопольский. - М.: Машиностроение.-1990. - 512 с.

104. Шалунов, Е.П. Подшипники скольжения на основе порошковых композиционных материалов для экстремальных условий эксплуатации и их сравнительные испытания / Е.П. Шалунов, В.М. Смирнов // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Проектирование и перспективные технологии в машиностроении, металлургии и их кадровое обеспечение». -Чебоксары: ЧТУ им. И.Н.Ульянова. - 2017. - С. 293-300.

105. Смирнов В.М. Антифрикционный композиционный материал для тяжело нагруженных подшипников скольжения / В.М. Смирнов, Е.П. Шалунов, И.П. Урянский // I Международная научно-практическая конференция «Современные технологии в машиностроении и литейном производстве материал». - Чебоксары: ЧГУ им. И.Н.Ульянова. - 2015. - С. 332-340.

106. Шалунов, Е.П. Износостойкие подшипники скольжения из наноструктурных материалов для мощных электродвигателей / Е.П. Шалунов, В.М. Смирнов, И.П. Урянский // Вестник Чувашского университета. - 2015. - №1. - С. 131-139.

107. Янюшкин, A.C. Свойства и применение композиционных материалов / A.C. Янюшкин, Д.А. Рычков, Д.В. Лобанов, П.В. Архипов // Учебное пособие / Братский государственный университет. - Братск: - 2014.

- 242 с.

108. Сангалов, Ю.А. Серополнмербетон - новый композиционный материал / Ю.А Сангалов, С.Г. Карчевский // Вестник Академии наук Республики Башкортостан. - 2008. - Т.13. - №2. - С. 21-28.

109. Карчевский, С.Г. Композиционные материалы на основе серополимерных вяжущих / С.Г. Карчевский, Ю.А. Сангалов, С.Л. Ларионов, С.Н. Лакеев, В.В. Яковлев, Л.А. Яковлева // Химическая промышленность сегодня. - 2010. - № 1. - С. 25-33.

110. Сангалов, Ю.А. Дисперсная древесина как перспективное химическое сырье / Ю.А. Сангалов, С.Г. Карчевский, В.И. Ионов // Вестник Академии наук Республики Башкортостан. - 2014. - Т.19. - №4. - С. 5-15.

111. Грошин, А.П. Структура и свойства модифицированного серного вяжущего / А.П. Грошин, Е.В. Королев, Е.Г. Калинкин // Строительные материалы. - 2005. - №7. - С. 6-9.

112. Кисленко, H.H. Производство и потребление серы в России. Будущее новой серосодержащей продукции / H.H. Кисленко, Н.В. Мотин, М.А. Медведев и др. // Материалы Международной конференции «Сера-2002», Австрия, Вена. - 2002, -С.1-6.

113. Кисленко, H.H. Анализ производства и использования серы на предприятиях ОАО «Газпром» / H.H. Кисленко, Н.В. Мотин, М.А. Медведев и др. // Научно-технический прогресс в технологии переработки природного газа и конденсата. -М.:-2003. - С.115-128.

114. Герасимов, В.В. Серные композиционные материалы на основе золошлаковых отходов ТЭЦ / В.В. Герасимов, Р.Т. Порфирьева, Г.А. Медведева // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. -2004. - №9-10. - С. 121-125.

115. Композиционные материалы : справочник /В.В. Васильев, В.Д.Протасов, В.В. Болотин; под ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тернопольского. -М. : Машиностроение, -1990. - 512 с.

116. Пат. № 2596820, Российская Федерация, MQKC10M 141/00, C10M 125/22, C10M 107/04, C10M 107/20, C10M 107/46, C10N 20/06, C10N 30/06,

C10N 50/08. Смазочная композиция [Текст] / Краснов А.П., Афоничева О.В., Буяев Д.И., Митин В.Г., Наумкин A.B., Соловьева В.А., Юдин A.C., Горошков М.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наук - 2015115056/04; заявл.22.04.2015; опубл. 10.09.2016.

117. Пат. 94017801, Российская Федерация, MHKB22F 3/24. Способ изготовления антифрикционных изделий [Текст] / Игошин В.А., Егоров E.H., Иванова Т.Н., Виноградов A.B.; заявитель и патентообладатель Институт неметаллических материалов СО РАН.- 94017801/02; заявл. 11.05.1994; опубл. 10.04.1996.

118. Пат.2008131293, Российская Федерация, МПКВ22С 1/00. Смазка для порошковых металлургических композиций [Текст] / Алин Оса, Алквист Анна, Ларссон Пер-Олоф, Солимньяд Наги; заявитель и патентообладатель ХЕГАНЕС АБ.- 2008131293/02; заявл.06.12.2006; опубл. 10.02.2010.

119.Пат.2616028, Российская Федерация, MHKC08J 5/16, C08K 3/04, В82В 3/00, B82Y 30/00. Композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полифениленсульфида[Текст] / Моторин C.B.; заявитель и патентообладатель Моторин Сергей Васильевич- 2016113521; заявл.08.04.2016; опубл. 12.04.2017.

120. Пат.2609521, Российская Федерация, MHKF16C 17/00, F16C 33/04, F16C 33/26. Подшипник скольжения [Текст] / Мендрух Н.В.; заявитель и патентообладатель Мендрух Николай Викторович.- 2015141029; заявл.25.09.2015; опубл. 02.02.2017.

121. Пат. № 2208499, Российская Федерация, MHKB22F 1/00, B22F 3/12, C10M 107/00. Смазка для уплотняемой металлургической порошковой смеси, состав металлического порошка, подлежащего уплотнению, способ получения спеченных изделий [Текст] / Видарссон Хильмар, Кузнецов Юрий Дмитриевич; заявитель и патентообладатель ХЕГАНЕС АБ- 2000108441/02; заявл.01.09.1998; опубл. 20.07.2003.

122. Машиностроение: Энциклопедия. Неметаллические конструкционные материалы /Ю.В. Антипов, П.Г. Бабаевский, Ф.Я. Бородай идр.; под ред. A.A. Кулькова. - М.: Машиностроение, - 2005.- 464 с.

122. Yusupova, A.A. Sulfur composite technology from oil refinery waste / A.A. Yusupova, R.T. Akhmetova, A.A. Treshchev, L.N. Shafigullin, A.A. Bobrishev, A.V. Lakhno // International Journal of Applied Engineering Research. -2016. - T.11. - №5. - C. 3057-3061.

123. Ахметова, Р.Т.Ресурсосберегающие технологии серных бетонов из техногенных отходов / Р.Т.Ахметова, Г.А.Медведева, В.Ф.Строганов. // Фундаментальные исследования. - 2015. -№2-22. - С. 4861-4865.

124. Борисов, Г.А.Применение современных неметаллических композиционных материалов для автотракторной и сельскохозяйственной техники. / Г.А.Борисов, И.Н.Колодяжная, Ю.В. Ичанкин, А.Д. Чернышов // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2014. -№1(21). - С. 107-108.

125. Юсупова, A.A. Разработка серных композиционных материалов на основе сульфидсодержащего промышленного отхода / А.А.Юсупова, Т.Г.Ахметов, Р.Т. Ахметова, Л.Р.Бараева // Вестник Казанского технологического университета. - 2015. -Т.18. -№3. - С. 93-95.

126. Ахметзянов, Р.Р.Подшипники скольжения из композиционных материалов / Р.Р.Ахметзянов, Х.С. Фасхутдинов, М.Х. Фасхутдинов, Т.Н. Вагизов // Сельский механизатор. - 2017. - №6. - С. 40-41.

127. Козырева, Л.В.Поиск оптимального состава полимерных нанокомпозитов для трибосопряжений / Л.В.Козырева // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. - 2010. -№2. -С. 114-117.

128. Гимаев, И.В.Повышение ресурса узлов трения при ремонте и изготовлении машин с использованием металлополимерных композиций / Н.В. Гимаев, А.А.Гвоздев // Труды ГОСНИТИ. - 2010. - Т.105. - С. 141-144.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТКИ

Технико-экономическая оценка результатов исследований проводилась с соответствии с ГОСТ Р 53056-2008 «Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки», ГОСТ Р 53057-2008 «Машины сельскохозяйственные. Методы оценки конкурентоспособности», ГОСТ Р 52778-2007 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки», ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения» [67,68,69]

Комбайны семейства «Енисей».

Сепаратор соломистого вороха (соломотряс) КДМ 2-11В

Вал коленчатый ведущий КДМ 2-11-8

Вал коленчатый ведомый КДМ 2-11-7

Вкладыш (подшипник скользящий) КДМ-0058А

Цена единицы запасных частей:

- вал коленчатый ведущий КДМ 2-11-8 - 3500 руб.;

- вал коленчатый ведомый КДМ 2-11-7 - 3500 руб.;

- вкладыш КДМ-0058А - 100 руб.

Фактический срок службы:

- вал коленчатый ведущий КДМ 2-11-8 - 500 мото-часов (2 сезона);

- вал коленчатый ведомый КДМ 2-11-7 - 800 мото-часов (3,2 сезона).

Проектируемый срок службы:

- вал коленчатый ведущий КДМ 2-11-8 - 1500 мото-часов (6 сезонов);

- вал коленчатый ведомый КДМ 2-11-7 - 2500 мото-часов (10 сезонов).

Затраты на изготовление подшипника скольжения

Расчет затрат средств на изготовление были проведены на 10 единиц подшипников скольжения (вкладышей).

Сумма затрат средств на изготовление определяем по формуле:

З = З + З + З

-'об -'мат -'от -'накл,

где Змат - затраты средств на материалы, руб.; Зот - затраты средств на оплату труда с начислениями, руб.; Знаки - накладные расходы (25% от суммы прямых затрат), руб. Затраты средств на материалы определяем по формуле:

Змат = т • ц,

где Qí- масса материала г-го вида, израсходованного на изготовление детали, кг;

Ц - цена 1 кг материала г-го вида, руб. Таблица 1 - Затраты средств на материалы

Наименование материала Масса, кг Цена 1 кг, руб. Затраты, руб.

Сера 0,95 50 47,5

Графит 0,4 50 30

Древесная мука 0,26 10 2,6

Итого X X 80,1

Таким образом, затраты средств на материалы составят 80,1 руб. на 10 штук вкладышей.

Затраты средств на оплату труда с начислениями определяем по формуле:

т

з =У1.-Тст-К, •к

от / 1 II он н

1=1

Г

где и- продолжительность г-ои операции, час;

- часовая тарифная ставка на г-ой операции, руб; т - число операций в технологическом цикле;

- коэффициент, учитывающий размер доплат и надбавок (1,5); - коэффициент начислений на заработную плату (1,302).

Таблица.2 - Затраты средств на оплату труда

Наименование операций Разряд Продолжи- Часовая Сумма,

работ тельность, час ставка, руб руб

1. Подготовительные работы 3 2,25 51,89 116,75

2. Прессование 5 0,16 66,50 10,64

3. Спекание 5 1 66,50 66,50

4. Прессование 5 0,16 66,50 10,64

5. Распалубка 3 0,16 51,89 8,30

6. Шлифование 3 1 51,89 51,89

7. Контроль качества 4 0,5 58,30 29,15

Всего X X X 293,87

Доплаты и надбавки X X X 146,94

Социальные начисления X X X 133,12

Итого X X X 573,93

Следовательно, затраты средств на оплату труда с начислениями

составят 573,93 руб.

Знат = (80,1 + 573,93) • 0,25 = 163,51 руб. Сумма затрат средств на изготовление составит:

Зоб = 80,1 + 573,93 + 163,51 = 817,54 руб. Себестоимость одного подшипника скольжения (вкладыша):

С = 817,54 / 10 = 81,75 руб.

Ожидаемая экономическая эффективность разработки

Удельная годовая экономия эксплуатационных издержек от увеличения срока службы коленчатых валов:

г =Ц-(Тп-Тф):Тп

СУд гр

п

где С^-удельная годовая экономия эксплуатационных издержек, руб.

Ц - цена одного коленчатого вала, руб.

Тп - проектируемый срок коленчатого вала, лет (сезоны);

Тф - фактический срок службы коленчатого вала, лет (сезоны).

Удельная годовая экономия эксплуатационных издержек от увеличения срока службы ведущего коленчатого вала:

З500.(6-2):6^т89дуб

О

Удельная годовая экономия эксплуатационных издержек от увеличения срока службы ведомого коленчатого вала:

_ 3500 (10 -3,2): 6

СуЭ2 =-—-= 238> 00РУб- общая удельная годовая экономия эксплуатационных издержек:

Суд = Суд! + Суд2 Суд = 388,89 + 238,00 = 626,89 руб.

Удельный годовой экономический эффект (Эуд), руб:

Эуд = Суд - Ен ■ ЛКуд, где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; ЛКуд - дополнительные удельные капитальные вложения, руб. АКуд = 2616 - 2400 = 216 руб. Эуд = 626,89 - 0,15 * 216 = 594,49 руб.

Годовой экономический эффект на весь парк комбайнов семейства «Енисей» по Республике Татарстан (по состоянию на 1 января 2017 года насчитывается 253 единиц техники) составит:

Э = 594,49 • 253 = 150,4 тыс. руб.

Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений:

Э„

т = -

■ уд

594 49 Г= ' =2,75. 216

Срок окупаемости капитальных вложений (Т), лет:

АК„

Т = -

"Уд

эуд

Т = —= о 36. 594,49

Таблица 3 - Экономический эффект от применения вкладышей

Показатели Значения

Удельная годовая экономия эксплуатационных издержек, руб. 626,89

Удельный годовой экономический эффект, руб. 594,49

Дополнительные удельные капитальные вложения, руб. 216,00

Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений 2,75

Срок окупаемости капитальных вложений, лет 0,36

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

5. Опытно-промышленная проверка с 20 июля по 15 сентября 2015 года в условиях ООО «Калинино» _

6. Внедрены:

- в промышленное производство уборки зерновых культур_

(участок, цех (цеха), процесс)

7. - в проектные работы: подшипник скольжения клавишного механизма соломотряса комбайна Енисей 1200 из серографитового композиционного материала, ООО «Калинино»

(указать объект, предприятие)

8. Годовой экономический эффект

ожидаемый 14154 (четырнадцать тысяч сто пятьдесят четыре руб. 00 коп.)

ЕУб,__

(от внедрения в проект)

фактический

в том числе долевое участие ВУЗ - 40% 5661 (пять тысяч шестьсот шестьдесят

один руб. 00 коп.) руб._

(%, цифрами и прописью)

9. Годовая экономия 13393 (тринадцать тысяч триста девяносто три руб. 00 коп)руб.

10. Объем внедрения: единичный, что составляет 100 % от объема внедрения положенного в основу расчета гарантированного экономического эффекта рассчитанного по окончании.

11. Специальный и научно-технический эффект снижение коэффициента трения, повышение срока службы подшипниковых узлов зерноуборочного комбайна

(охрана окружающей среды, недр; улучшении и оздоровлении условий труда, совершенствование структуры управления, научно технических направлений, специальные назначения и т.д.)

От вуза:

Прор^тор по НИР и инновациям,

А.Р. Валиев Руководитель НИР, к.т.н., доцент ; -^С.С. Фасхутдинов

У'

Ответственный исполнитель

Р.Р. Ахметзянов

От предприятия: Директор ООО «Калинино»

_И.А. Акберов

Инженер ООО «Калинино»

_З.К. Ибрагимов

5. Опытно-промышленная проверка с 25 июля по 20 сентября 2015 года в условиях ООО «Калмурзино»_

6. Внедрены:

- в промышленное производство уборки зерновых культур_

7. - в проектные работы: подшипник скольжения клавишного механизма соломотряса комбайна Енисей 1200 из серографитового композиционного материала, ООО «Калмурзино»

8. Годовой экономический эффект

ожидаемый 17236 (семнадцать тысяч двести тридцать шесть руб. 00 коп.) _

фактический

в том числе долевое участие ВУЗ - 40% 5661 (пять тысяч шестьсот шестьдесят один руб. 00 коп.) руб._

9. Годовая экономия 17150 (семнадцать тысяч сто пятьдесят руб. 00 коп) руб.

10. Объем внедрения: единичный, что составляет 100 % от объема внедрения положенного в основу расчета гарантированного экономического эффекта рассчитанного по окончании.

11. Специальный и научно-технический эффект снижение коэффициента трения, повышение срока службы подшипниковых узлов зерноуборочного комбайна

(охрана окружающей среды, недр; улучшении и оздоровлении условий труда, совершенствование структуры управления, научно технических направлений, специальные назначения и т.д.)

От вуза: От предприятия:

Проректор по НИР и инновациям, Директор ООО «Калмурзино»

(участок, цех (цеха), процесс)

(указать объект, предприятие)

(от внедрения в проект)

(%, цифрами и прописью)

Ответ нный исполнитель

Инженер ООО «Калмурзино»

Р.Х. Хабибрахманов

И.Г. Гумеров

Р.Р. Ахметзянов

5. Опытно-промышленная проверка с 25 июль по 10 сентября 2015 года в условиях ООО «Николаевское»_

6. Внедрены:

- в промышленное производство уборки зерновых культур_

7. - в проектные работы: подшипник скольжения клавишного механизма соломотряса комбайна Енисей 1200 из серографитового композиционного материала, ООО «Николаевское»

8. Годовой экономический эффект

ожидаемый 12960 (двенадцать тысяч девятьсот шестьдесят руб. 00 коп.)

еуб,_

фактический

в том числе долевое участие ВУЗ - 40% 5184 (пять тысяч сто восемь десять четыре руб. 00 коп.) руб._

9. Годовая экономия 12571 (двенадцать тысяч пятьсот семьдесят один руб. 00 коп) руб.

10. Объем внедрения: единичный, что составляет 100 % от объема внедрения положенного в основу расчета гарантированного экономического эффекта рассчитанного по окончании.

11. Специальный и научно-технический эффект снижение коэффициента трения, повышение срока службы подшипниковых узлов зерноуборочного комбайна

(охрана окружающей среды, недр; улучшении и оздоровлении условий труда, совершенствование структуры управления, научно технических направлений, специальные назначения и т.д.)

От вуза: От предприятия:

Проректор по НИР и инновациям, Директор ООО «Николаевское»

(участок, цех (цеха), процесс)

(указать объект, предприятие)

(от внедрения в проект)

(%, цифрами и прописью)

Инженер ООО «Николаевское»

М.М. Камашев

В.Б. Чебашев

Отве' ый исполнитель

Р.Р. Ахметзянов

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПАТЕНТ

на изобретение № 2410350 от 27.01.2011 г. по заявке № 2008115180/03 от 17.04.2008 г. Вяжущее для получения композиционных материалов / Хабибуллин И.Г., Фасхутдинов Х.С., Ахметзянов. P.P.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Казанский ГАУ»; бюлл. №30. - 4 с.

Описание изобретения

Вяжущее для получения композиционных материалов Изобретение относится к производству машиностроительных материалов и может быть применено для изготовления деталей в виде втулок, шестерен, абразивных кругов.

В патенте RU 2270814 С1 приведен состав строительного материала, состоящего из серного отхода Нижнекамского НПЗ Р. Т. и отходов производства хлорида бария химического завода им. Л. Я. Карпова на основе серного вяжущего (масс. %):

Серосодержащие отходы 30 - 40 Отходы содержащие ВаС12 60 - 70

Серный бетон полученный из приведенного состава имеет низкую прочность при сжатии.

Изобретение направлено на повышение прочности материала при сжатии, снижение себестоимости материала.

Поставленная цель достигается тем, что композиционный материал включает серу, металлические частицы, наполнитель (оксиды, отходы шарикоподшипникового - ШПЗ и шлак металлургического заводов).

Химический состав шлака металлургического завода по основным компонентам, %:

Feo6l4- 30-50; CaO - 5.0-8.5; SiO2- 6.0-12; AI2O3- 1.2-3.0; MgO - 1.5-2.0;

P - 0.015-0.05; So6l4- 0.2-0.9; Собщ- 2.5-30.0; Zn - 0.05-5.3.

Химический состав отхода шарикоподшипникового завода - ШПЗ по основным компонентам,%:

Беобщ - 29; Р - 0.0075; Б - 0.009; Си - 0.045; - 0.009; Мп - 0.135; N1 - 0.03; Сг - 0.03; А12О3- 49; С - 0.03; Бе203- 21.

Способ изготовления материала заключается в следующем: Серу измельчают в шаровой мельнице, просеивают через сито 0.4 мм. Частицы серы размером 0- 0.4 мм смешивают с частицами металлов, оксидов и отходов шарикоподшипникового и металлургического заводов с тониной 0- 0.4 мм, засыпают в пресс-формы размером 20 х 60 мм и подвергают холодной прессовке под давлением 80 МПа. Прессованный образец с пресс-формой помещают в сушильный шкаф с температурой 180°С и выдерживают в течение 30 мин, извлекают из сушильного шкафа и подвергают прессованию в горячем виде под давлением Р=80 мПа. Образцы охлаждают при комнатной температуре на воздухе, выпрессовывают из пресс - формы и испытывают на прочность при сжатии. Готовые образцы подвергают также к испытаниям на водопоглощение.

Результаты испытания представлены в таблице 1. Из таблицы следует, что прочность образцов, изготовленных из предлагаемых составов на сжатие до 3-х раз выше прочности материалов, а значения на водопоглащение

близки к значениям, приведенным в аналоге (патент RU 2270814 С).

Таблица 1

Содержание компонентов, масс % Показатели качества

№ Сера Бе А12О3 А1 Бе20э Отход ШПЗ -отход шлифовального участка Шлак металлургического завода Отход производства ВаС12 (аналог) Зола налог) Прочность, мПа Плотность, г/см3 Водопоглощение, %

Известный состав RU 2209794 С2

1 50 - - 50 37 2.21 4

Известные составы RU 2270814 С1

2 30 - 70 - 50 2.91 0.9

3 35 - 65 - 53 2.83 0.7

4 40 - 60 - 55 2.74 0.5

Предлагаемые составы

5 28 32 7 32 95 3.1 0.8

6 28 21 28 22 100 3.15 0.6

7 28 18 35 18 110 3.2 0.5

8 31 23 46 135 4.1 1

9 33 34 33 160 4.3 1.1

10 33 50 17 140 4.4 1.1

11 28 28 43 145 4.2 0.9

12 28 43 28 160 4.5 1

13 33 33 33 145 2.8 0.8

14 28 28 43 170 2.9 1

134 Реферат

Вяжущее для получения композиционных материалов Изобретение относится к производству машиностроительных материалов и может быть применено для изготовления деталей в виде втулок, шестерен, абразивных кругов. Технический результат - высокая прочность, низкая себестоимость при сохранении прочностных характеристик изготавливаемых изделий, высокая химическая стойкость, утилизация промышленных отходов, а также улучшение экологической ситуации в регионе.

Композиционный материал, включающий серу, металлические частицы, наполнитель, содержит в качестве наполнителя оксиды, отход шарикоподшипникового завода ( ШПЗ), шлак металлургического заводав следующих соотношениях компонентов (%):

1. Сера 28 Оксид алюминия 18 - 32 Порошок алюминия 7 - 35 Отход ШПЗ 18 - 32

2. Сера 31 - 33 Порошок железа 23 - 50 Оксид алюминия 17 - 46

3. Сера 28 Порошок железа 28 - 43 Оксид железа 28 - 43

4. Сера 28 - 33 Оксид алюминия 28 - 33 Шлак 33-43

Формула изобретения

1.Вяжущее для получения композиционных материалов, включающее серу, наполнители - оксиды алюминия и железа, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно в качестве наполнителей металлические частицы алюминия, железа, отход шарикоподшипникового и шлак металлургического заводов.

2. Вяжущее по п.1, отличающееся тем, что смесь подвергается холодному и горячему прессованию при давлении 80 МПа.

3. Вяжущее для получения композиционных материалов, включающее серу, наполнитель - оксид алюминия, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно в качестве наполнителей - частицы алюминия и отход шарикоподшипникового завода, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Сера - 28

Оксид алюминия - 18-32

Частицы алюминия - 7-35

Отход ШПЗ - 18-32

4.Вяжущее для получения композиционных материалов, включающее серу, наполнитель - оксид алюминия, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно в качестве наполнителя - частицы железа, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Сера(28)

Частицы железа - 23-50 Оксид алюминия - 17-46

5.Вяжущее для получения композиционных материалов. Включающее серу, наполнитель - оксид железа, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно в качестве наполнителя - частицы железа, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

Сера - 28

Частицы железа - 28-43

Оксид железа - 28-43

6. Вяжущее для получения композиционных материалов, включающее серу, наполнитель - оксид алюминия, отличающееся тем, что оно содержит дополнительно в качестве наполнителя - шлак металлургического завода, при следующем соотношении компонентов. масс. %:

Сера - 28-33

Оксид алюминия - 28-33

Шлак металлургического завода - 33-43».

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

I л гнгтла РЕСПУБЛИКАСЫ МИНИСТРЛАР КАПИЦЫ Ы •1 VI АР< I \Н РЕСПУБЛИКАСЫНЬЩ ИНВЕСТ ИЦИЯ-ВЕНЧУ |> ФОН |Ы» КОММЕРЦИЯ!» КАРАМАГАК ОЕШМАС Ь! ТАТАРСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ФЙНИЭР АКАДЕМИЯ» К

КАБИНЕТ МИНИСТ РОВ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГ АНИЗАЦИЯ «ННВ1( 11ШИОННО-ВЕНЧУРНЫЙ ФОНД РЕСПУБЛИКИ I \ ! \Р< TAII» АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН ШО «РОССИЙСКАЯ ВЕНЧУРНАЯ КОМПАНИЯ»

МИНИ« 1 EPH] ВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИК!Т AT \Р< 1 UI ОАО «ТАТНЕФТЕХИМИНВЕСТ-ХОЛДИНГ» 1 ОАО «СВЯЗЬИНВЕСТНЕФТЕХИМ» ОАО «АК БАРС » БАНК» ТЕХНОПАРК «ИДЕЯ» ОАО ШЯЧГРАД» ОАО,«РОО I \ НО»

ФОИЛ СОДЕЙСТВИЯ ГМВИТМК) М.АЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧЖМТ ХНИЧК Kofi ( Ф» РЕ ТОРГОВО-ПРОМЫШЛЕННАЯ IIVIAH РЕСПУБЛИКИ TAT \Р< IAH \< (ОЦНАЦИЯ ИННОВАЦИОННЫХ РЕГИОНОВ Р(К ( МП

диплом

50 ЛУЧШИХ ИННОВАЦИОННЫХ ИДЕЙ ДЛЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

НОМИНАЦИЯ «СТАРТ ИННОВАЦИЙ»