Повышение работоспособности узлов трения агрегатов гидравлических систем транспортной техники тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, доктор технических наук Меделяев, Игорь Алексеевич

• Меделяев, Игорь Алексеевич
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Меделяев, Игорь Алексеевич

Введение.

1. Природа трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки.

1.1.Режим смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

1.2. Особенности трения при гидродинамической смазке.

1.3.Принципиальное различие трения и изнашивания металлических материалов в условиях сухого трения и трения при смешанной смазке.

1.4.Природа поверхностного трения в присутствии смазочных сред.

1.5.Влияние силового воздействия и условий испытания на характер трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки.

1.6.Температура поверхности трения и ее влияние на трение и изнашивание металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки.

1.7.Качество поверхности и его влияние на трение и изнашивание металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки.

1.8.Трение как составная часть механизма изнашивания.

1.9.Принципы выбора смазочных материалов на современном этапе.

1.10. Влияние содержания воздуха и воды в смазочном материале на трение и изнашивание металлических материалов в условиях смешанной смазки.

1.11. Научные предпосылки для исследования изнашивания металлических материалов при трении в условиях смешанной смазки.

Выводы.

2. Разработка методов исследования изнашивания металлических материалов при трении в условиях смешанной смазки.

2.¡.Экспериментальный метод определения предельных значений удельной нагрузки, скорости скольжения и толщины смазочного слоя в паре трения.

2.2. Алгоритм расчёта предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения в паре трения.

Выводы.

3. Экспериментальное исследование изнашивания металлических материалов при трении в условиях смешанной смазки.

3.1. Материалы и условия испытаний.

3.2.Особенности влияния вида и состояния смазки на трение и изнашивание металлических материалов при смешанной смазке.

3.3.Закономерности трения и изнашивания металлических материалов при смешанной смазке.

3.3.1. Внешнесиловое воздействие на трение и изнашивание металлических материалов при смешанной смазке.

3.3.2. Влияние коэффициента взаимного перекрытия на трение и изнашивание металлических материалов при смешанной смазке.

3.3.3. Взаимосвязь шероховатости поверхности, трения и изнашивания металлических материалов при смешанной смазке. х

3.3.4. Особенности схватывания металлических материалов при трении и изнашивании в условиях смешанной смазки.

3.3.5. Изменение твердости поверхностей трения скольжения при смешанной смазке.

3.4.Влияние ступенчатого снижения температуры смазочного материала на трение и изнашивание металлических материалов в условиях смешанной смазки.

3.5.Влияние механических свойств пары «сталь-бронза» на коэффициент трения при смешанной смазке.

3.6.Влияние покрытий поверхностей контакта на трение и изнашивание металлических материалов в условиях смешанной смазки.

Выводы.

4. Исследование температуры поверхности трения при смешанной смазке.

4.¡.Температурная нагруженность пар трения скольжения при смешанной смазке.

4.2.Распределение температуры по поверхности трения скольжения при смешанной смазке.

4.3.Алгоритм расчёта разности температур в стыке торцевого уплот- 260 нения.

Выводы.

5. Физические представления о процессе трения и изнашивания при смешанной смазке.

5.1.Основные закономерности трения и изнашивания в парах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

5.2.Физические представления о процессе трения и изнашивания при смешанной смазке.

5.3.0 природе трения при смешанной смазке.

5.4.Нормальный режим трения и долговечность пар трения со смазкой при повышенных нагрузках.

Выводы.

6. Разработка научных основ управления процессом трения и изнашивания металлических материалов при смешанной смазке.

6.1.Инженерные критерии оценки износостойкости материалов пар трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники

6.2.Номограммы для определения границ работоспособности материалов трения по критерию РпрУ.

6.3 .Предпосылки к управлению процессом трения и изнашивания. 353 6.4.Научные основы управления процессом трения и изнашивания в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники. 3g

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение работоспособности узлов трения агрегатов гидравлических систем транспортной техники»

В настоящее время причиной выхода из строя 85 - 90 % деталей машин является износ. Потери средств от трения и износа в развитых странах составляют 4-5% национального дохода, а преодоление сопротивления'трения поглощает во всём мире 20-25% вырабатываемой за год электроэнергии. Анализ специальных комитетов Международного совета по трибологии показал, что за полный цикл эксплуатации машин эксплуатационные расходы, затраты на ремонт и запасные части в несколько раз превышают затраты на изготовление новой техники [102]. Поэтому одно из основных требований, предъявляемых к современным машинам'и механизмам, состоит в обеспечении их долговечности. Машины и механизмы должны обладать заданной прочностью и износостойкостью, несмотря на уменьшение их удельного веса на единицу мощности и интенсивную эксплуатацию.

Управление трением, правильный подбор материалов по критериям трения и износостойкости, рациональное конструирование узлов трения и деталей машин и оптимизация условий эксплуатации могут существенно продлить ресурс работы и повысить эффективность машин [29, 98, 100, 102, 104, 109, 110, 129, 134, 146, 150, 151, 172]. В этой связи исключительное значение приобретают исследования в области физико-химической механики процесса трения и изнашивания, которые могут раскрыть новые способы снижения потерь на трение и изнашивание и изыскать пути повышения износостойкости машин и механизмов транспортной (авиационной) техники.

Поскольку материалы взаимодействуют друг с другом и смазочным материалом через поверхность, то именно поверхностные слои определяют поведение и свойства всего объёма материала, его эксплуатационные характеристики. При этом качество поверхности и её структурно-энергетическое состояние во многом определяют сопротивление твёрдого тела внешним химическим, механическим и другим воздействиям, а также активность различных физико-химических процессов, протекающих на поверхности. Подтверждением являются работы A.C. Ахматова, С.Б. Айнбиндера, Ф.П. Боудена, Д. Бакли, Э.Д. Брауна, H.A. Буше, И.А. Буяновского, Д. Тейбора, Б.В. Де-рягина, Ю.Н. Дроздова, Н.Б. Дёмкина, В.Д. Кузнецова, И.В. Крагельского, Б.И. Костецкого, Ч. Кайдаса, Ю.М. Лужнова, Н.М. Михина, P.M. Матвеевского, А.П. Семёнова, Г.И. Фукса, У. Б. Харди, М. М. Хрущова, В.В. Харламова, A.B. Чичинадзе, В.Ф. Пичугина, С.М. Захарова и др. Изложенное убедительно показывает актуальность проблемы износостойкости и- оптимизации триботехнических решений в машинах и механизмах транспортной техники, одной из составляющих которой является авиационная техника.

Для агрегатов (насосов, насосных станций, гидромоторов, гидроприводов) гидравлических систем авиационной техники (рис.1, 2) актуальность проблемы обеспечения работоспособности и ресурса пар трения обусловлена следующими причинами: а) применяемые пары трения - со смазочным материалом - в агрегатах большой мощности, работают в режиме смешанной смазки и подвергаются воздействию высоких механических и тепловых нагрузок. В части обеспечения работоспособности и ресурса пары трения находятся на пределе своих возможностей, и нередко нагрузки превышают допустимые (регламентированные), в особенности при изменении состояния смазочного материала (рабочей жидкости). Высокие механические и тепловые нагрузки приводят к реализации режима схватывания материалов пар трения, снятию агрегатов с испытаний и отказам в эксплуатации. Эти ситуации обусловлены отсутствием надёжных экспериментальных данных о критериях работоспособности пар трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники. б) предельная нагруженность пар трения и нерегламентированные условия их работы возникают и при технологической обкатке (приработке) пар трения (после изготовления) в части «формирования» пары трения в процессе её приработки; в) практически не исследованы воздействия состояния смазочного материала (рабочей жидкости) — в частности, газосодержания и содержания твёрдых частиц — на пары трения, влияние которых на их работоспособность является критическим; г) без экспериментального исследования основных закономерностей процессов, определяющих работоспособность трущихся поверхностей, формирование и сохранение защитных смазочных плёнок, невозможно обеспечить надёжную работу пар трения; д) в дальнейшем тенденция к росту механической и тепловой нагрузок на пары трения будет сохраняться, и отсутствие экспериментально-теоретических исследований не позволяет обеспечить создание и отработку новых более долговечных пар.

Принимая во внимание изложенное, отметим, что отсутствие современных расчётных методов и надёжных экспериментальных данных, связанных с определяющими факторами для процессов в зоне контакта, не позволяет обеспечить надёжное проектирование-и стендовую-отработку агрегатов. Используемые расчётные методы не отвечают новым требованиям, а экспериментальное определение свойств пары трения трудоёмкое и не даёт достоверных данных ввиду отсутствия надёжных моделей и критериев перехода от модели к натурным изделиям, а также критериев сохранения смазочной плёнки. При этом не проводятся работы по поиску оптимальной геометрии поверхностей трения, а также совершенствованию методов приработки пар трения. Наблюдаемые в эксплуатации отказы агрегатов и их сходы со стендовых испытаний и обкатки по узлам трения полностью подтверждают изложенную ситуацию. По данным предприятия «Рубин» за 5 лет (1990 + 1994г.г.) сход агрегатов с обкатки составил 76,8%, а с приемо-сдаточных испытаний - 22%; количество дополнительных обкаток составило 65,1%; некоторые агрегаты проходили обкатку 2-3 раза. При этом гидропривод ГП25 проходил обкатку 3 раза, а насос НП123 - 4 раза.

Это показывает актуальность исследования процесса трения и изнашивания узлов трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники при смешанной смазке, разработки технических решений и практических рекомендаций по обеспечению их работоспособности при действии высоких механических и тепловых нагрузок.

Насос плунжерный НП112А

Насос плунжерный НП128

Привод-генератор постоянного тока ГП25

Насос плунжерный НП107

Насос плунжерный НП123

Привод-генератор постоянного тока ГП27

Рис. 1. Агрегаты гидравлических систем авиационной техники

Гидромотор ГМ52-3 Гидромотор ГМ54

Насосная станция НС74

Рис. 2. Агрегаты гидравлических систем авиационной техники

Основными причинами схода агрегатов с обкатки и приемо-сдаточных испытаний явились: а) перенос бронзы на цилиндры плунжеров, торец распределительного золотника и опорную шайбу: 10%; б) износ в виде рисок на рабочих поверхностях блока цилиндров, распределительного золотника, опорной шайбы, торцевой поверхности башмаков: 14%; в) перенос бронзы и риски на рабочих поверхностях агрегатов; по этой причине вышли из строя 5% насосов НП123 и 2% насосов НП128; г) увеличенный люфт в соединении «плунжер - башмак»: 21%; д) увеличенные внутренние перетечки: 12%; е) увеличенные утечки в дренаж (дефект торцовых уплотнений): 20%. При этом наибольшее число сходов с обкатки и приемо-сдаточных испытаний зафиксировано по агрегатам НП108 -13%, НП112 - 1,5%, НП113 -6%, НП 115 - 7,3%, НП123 - 10%, НП 128 - 4%, ГП22 - 2,3%, ГП25 - 1%, НС74 - 2%, НС 55А-3 - 5%, НС55А-5 - 4%.

Принимая во внимание вышеизложенное, определена цель и сформулированы задачи исследования, изложены научная новизна и практическая ценность работы, положения, выносимые на защиту.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка технических решений и практических рекомендаций по работоспособности узлов трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники при действии высоких механических и тепловых нагрузок на основе исследования изнашивания металлических материалов в условиях смешанной смазки при использовании в качестве смазочных материалов рабочих жидкостей гидравлических систем.

Задачи исследования. Исходя из поставленной цели, в работе были г сформулированы и решены следующие основные задачи диссертационного исследования: провести анализ современных представлений о природе трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки; разработать методы исследования трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки; ^ выполнить экспериментальное исследование процесса трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки; провести исследование температуры поверхности трения при смешанной смазке; разработать физические представления о процессе трения и изнашивания при смешанной смазке; разработать научные основы управления процессом трения и изнашивания металлических материалов при смешанной смазке; разработать технические решения и практические рекомендации по работоспособности узлов трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники при действии высоких механических и тепловых нагрузок, а также осуществить внедрение результатов исследований в промышленное производство.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:

1. Разработан экспериментальный метод определения предельных значений удельной нагрузки, скорости скольжения и толщины смазочного слоя в паре трения при смешанной смазке. Для его реализации создана установка для испытаний материалов на трение и износ.

2. Разработан алгоритм расчёта предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения пар трения по изменению коэффициента трения с учётом толщины смазочного слоя.

3. Разработана методика экспериментальной оценки температуры поверхности трения при смешанной смазке с учётом толщины смазочного слоя в паре трения.

4. Разработан алгоритм расчёта разности температур в стыке торцевой пары трения, который в сочетании с алгоритмом расчёта предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения повышает эффективность.подбора материалов для пар трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники и позволяет прогнозировать их работоспособность в области высоких удельных нагрузок и скоростей скольжения с учётом применяемого смазочного материала.

5. Предложены критерии оценки износостойкости пар трения со смазочным материалом: критерий Рпр"У, характеристики механических свойств (твёрдость, предел прочности, относительное удлинение) и соотношение твердостей стали и бронзы.

6. Сформулированы основные физические представления о процессе трения и изнашивании при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

7. Разработаны научные принципы управления процессом трения и изнашивания в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники и способы их решения.

8. Получены следующие новые научные результаты: установлены для условий смешанной смазки закономерности изменения коэффициента трения, скорости изнашивания, сопротивления сдвигу, температуры, удельного теплового потока от удельной нагрузки, скорости скольжения и толщины смазочного слоя; ^ установлено влияние содержания воздуха в смазочном материале на коэффициент трения и сопротивление сдвигу; ^ показано, что одной из важных характеристик пары трения является сопротивление сдвигу; выявлены закономерности внешнесиловго воздействия на процесс трения и изнашивания металлических материалов в условиях смешанной смазки; установлено явление трибомутации при комплексной термохимической обработке поверхностей трения смазочным материалом и механическим нагружением: до начала механического нагружения нужно создать смазочную плёнку на поверхностях трения за счёт использования теплоты смазочного материала и активизации физико-химических процессов на поверхностях трения; ^ установлено, что приработка материалов пары трения в условиях смешанной смазки наиболее эффективно происходит при двух режимах внешнесилового воздействия: о при постоянной скорости скольжения и росте удельной нагрузки с одновременным регулированием фрикционного тепловыделения циклическим нагружением пары трения; о в режиме запуска; установлена оптимальная равновесная эксплуатационная шероховатость поверхностей трения для условий смешанной смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники и показана взаимосвязь шероховатости поверхности, трения и изнашивания; ^ установлены начальные условия переноса бронзы на поверхность стали в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники; установлено, что избирательный перенос в узлах трения агрегатов при заданных режимах нагружения и применяемых смазочных материалах отсутствует; установлено влияние режимов нагружения и вида смазочного материала на твёрдость поверхностей трения в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники и выяснено физическое смазочной плёнки в процессе работы пары трения; ^ выявлена связь коэффициента трения пары «сталь-бронза» с механическими свойствами бронзы и соотношением твердостей стали и бронзы в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники; получена связь предельных значений коэффициента трения, температуры поверхности трения и коэффициента взаимного перекрытия с предельной удельной нагрузкой, определяющей при фиксированной скорости скольжения границы схватывания материалов в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники; ^ подтверждена - для условий смешанной смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники - гипотеза о решающем влиянии температуры на работоспособность пары трения, для которой предельные значения удельной нагрузки и скорости скольжения непосредственно связаны с температурами вспышки, поверхности трения и смазочного материала на входе в узел трения; установлена взаимосвязь изменения коэффициента трения и линейного износа при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

9. На основе полученных результатов разработаны: научно-обоснованные технические решения и практические рекомендации по обеспечению работоспособности и ресурса пар трения в условиях смешанной смазки при высоких уровнях механической и тепловой нагрузок в агрегатах авиационной техники; практические рекомендации по техобслуживанию колёсной строительной и дорожной техники.

Практическая ценность работы заключается: в разработанном экспериментальном методе исследования изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки; в алгоритме расчёта предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения пар трения по изменению коэффициента трения с учётом толщины смазочного слоя; в алгоритме расчёта разности температур в стыке торцевой пары трения; в методике экспериментальной оценки температуры поверхности трения пары «сталь-бронза» с учётом толщины смазочного слоя в паре трения; в номограммах взаимосвязи предельных значений удельной нагрузки Рпр, скорости скольжения V и толщины смазочного слоя Н в паре трения, позволяющих по критерию РпрУ определить условия перехода к режимам схватывания и переноса бронзы на поверхность стали с учётом реально существующего в паре трения значения толщины смазочного слоя Н. в рекомендациях: о по обеспечению работоспособности и ресурса пар трения со смазкой при высоких уровнях механической и тепловой нагрузок в агрегатах авиационной техники; о по техническому обслуживанию колёсной наземной строительной и дорожной техники; в разработанной и запатентованной оригинальной конструкции установки для испытаний материалов на трение и износ; в разработанных и запатентованных способах управления процессом изнашивания при трении в условиях смешанной смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методы исследования трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

2. Результаты экспериментального исследования процесса трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

3. Результаты исследования температуры поверхности трения при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

4. Физические представления о процессе трения и изнашивания при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

5. Научные основы управления процессом трения и изнашивания металлических материалов при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники.

6. Технические решения и практические рекомендации по работоспособности узлов трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники при действии предельных механических и тепловых нагрузок.

Заключение диссертации по теме «Машиноведение, системы приводов и детали машин», Меделяев, Игорь Алексеевич

ВЫВОДЫ

1. Предложены критерии оценки износостойкости пар трения со смазочным материалом: выбор материалов пары трения следует выполнять по характеристикам механических свойств (твёрдости, пределу прочности, относительному удлинению), их сочетанию (соотношению гвердостей материалов трения) и критериальному комплексу РпрУ, определяемому по Р„рУ - номограммам.

2. Сформулированы научные принципы управления процессом трения и изнашивания пар трения со смазочным материалом и разработаны способы их решения: металловедческий, конструкторский и технологический. С их использованием для насоса НП96Т рекомендованы следующие сочетания материалов трения:

• Х12Ф1-БрОСН 10-2-3 для пар трения «блок цилиндров - распределительный золотник», «башмак-наклонная шайба»;

• ЗОХЗВА-БрОСН10-2-3 + (3-х слойное покрытие) для пары трения «плунжер — блок цилиндров».

3. Установлено явление трибомутации при комплексной термохимической обработке поверхностей трения смазочным материалом и механическим нагружением: до начала механического нагружения нужно создать смазочную плёнку на поверхностях трения за счёт использования теплоты смазочного материала и активизации физико-химических процессов на поверхностях трения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного комплекса исследований решена крупная научно-техническая проблема обеспечения работоспособности пар трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники и других механических и тепловых систем транспортной техники при действии высоких механических и тепловых нагрузок. Методологической основой решения проблемы являются разработанные методы исследования трения и изнашивания металлических материалов в условиях смешанной смазки.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные выводы:

1. Разработаны методы исследования трения и изнашивания металлических материалов при трении скольжения в условиях смешанной смазки:

- экспериментальный метод определения предельных значений удельной нагрузки, скорости скольжения и толщины смазочного слоя в паре трения; для его реализации создана установка для испытаний материалов на трение и износ (патент РФ № 1711572);

- алгоритм расчёта предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения, по изменению коэффициента трения с учётом толщины смазоч

•V ного слоя в паре трения.

2. Разработаны методы оценки температуры поверхности трения:

- методика экспериментальной оценки температуры поверхности трения с учётом толщины смазочного слоя в паре трения;

- алгоритм расчёта разности температур в стыке торцевой пары трения.

3. Установлены начальные условия переноса бронзы на поверхность стали в узлах трения агрегатов. Для пары трения Х12Ф1-БрОСН 10-2-3 при начальной температуре 100 С жидкости АМГ-10, нагрузке 11,8МПа и скорости скольжения 10м/с в течение одной минуты имеет резкое увеличение силы трения, рост температуры поверхности трения до 280-К320 С, температура жидкости вблизи зоны трения достигает 150-^-160 С. Избирательный перенос в узлах трения агрегатов при заданных режимах нагружения и применяемых смазочных материалах отсутствует.

4. Предложены критерии оценки износостойкости пар трения со смазочным материалом: выбор материалов пары трения следует выполнять по характеристикам механических свойств (твёрдости, пределу прочности, относительному удлинению), их сочетанию (соотношению твердостей материалов трения) и критерию Р„рУ, определяемому по РпрУ - номограммам.

5. Разработана методика, позволяющая проверить по критерию РпрУ с учётом толщины Н смазочного слоя и коэффициента Квз взаимного перекрытия пары трения правильность выбора материалов трения при известных сопрягаемых размерах деталей. Учёт Н и КЕЗ позволяет подбирать износостойкие материалы пары трения.

6. Разработаны и экспериментальным путём проверены способы расширения диапазона нормального трения и обеспечения динамического равновесия между образованием и разрушением смазочных плёнок на поверхностях трения за счёт:

- регулирования теплоты смазочного материала (цикличность по температуре в области высоких удельных нагрузок) - патент РФ № 2054569;

- регулирования фрикционной теплоты цикличностью нагружения при переходе к предельным нагрузкам (рост предельных нагрузок составляет 3040% по сравнению с предельными нагрузками, полученными без регулирования фрикционной теплоты);

- цикличности по типу смазочного материала - патент РФ № 2113704;

- изменения коэффициента взаимного перекрытия пары трения.

7. Разработаны условия и критерии моделирования перехода от модели к натуре. Проведенные сравнительные испытания подтвердили удовлетворительное соответствие модели и натуры.

8. Сформулированы и научно обоснованы основные физические представления о процессе трения при смешанной смазке в узлах трения агрегатов гидравлических систем авиационной техники. Разработана структура основных физических процессов, формирующих пару трения и её свойства при трении.

Установлено, что на антифрикционные и износные характеристики пары трения помимо свойств смазочного материала влияют степень сближения двух тел, процесс теплогенерирования и теплораспределения в паре трения, энергетический и тепловой баланс при трении со смазочным материалом и характер температурных полей, определяющие структуру контакта тел в паре трения в зависимости от её свойств, смазочного материала и режимов трения.

9. Сформулированы научные принципы управления процессом трения I и изнашивания пар трения со смазочным материалом и разработаны способы их решения: металловедческий, конструкторский и технологический. С их использованием для насоса НП96Т рекомендованы следующие сочетания материалов трения:

• Х12Ф1-БрОСНЮ-2-3 для пар трения «блок цилиндров - распределительный золотник», «башмак-наклонная шайба»;

• ЗОХЗВА-БрОСШО-2-З + Ag (3-х слойное покрытие) для пары трения «плунжер - блок цилиндров».

10. Установлена взаимосвязь изменения коэффициента трения и износа при трении скольжения: с увеличением коэффициента трения наблюдается рост износа, а с его уменьшением износ снижается. В области нормального трения коэффициент трения практически не изменяется и, как следствие, величина износа минимальна. При достижении для пары трения предельных значений критерия РпрУ коэффициент трения и износ резко увеличиваются. Повышение температуры смазочного материала на входе в узел трения снижает коэффициент трения и величину износа в области неустойчивых процессов, а также создаёт для пары трения «мягкие» стартовые условия за счёт уменьшения зоны сцепления и увеличения зоны проскальзывания.

11. Установлена равновесная эксплуатационная шероховатость поверхностей трения, равная 0,16мкм и 2,5мкм для стали и бронзы соответственно. Суммарная скорость изнашивания данной пары трения меньше скорости изнашивания для эталонной пары трения, имеющей шероховатость К.7 поверхностей контакта 0,08мкм и 0,16мкм для стали и бронзы соответственно.

Значения критерия Р„рУ для пары трения с оптимальной шероховатостью поверхностей трения в 2-3 раза выше, чем для эталонной пары трения.

12. Практическая ценность полученных результатов подтверждается их внедрением и использованием в ОАО «Авиационная Корпорация «Рубин» и ОАО «345 механический завод».

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Меделяев, Игорь Алексеевич, 2011 год

1. Албагачиев А. Ю., Меделяев И.А. Распределение температуры по поверхности трения скольжения при граничной смазке // Вестник Московского Государственного Университета Приборостроения и информатики. 2007. № 7. С. 8 - 14.

2. Албагачиев А.Ю., Чичинадзе A.B. Моделирование разрушения при механической обработке, трении и изнашивании // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. № 4. С. 31-35.

3. Арабян С.Г., Виппер А.Б., Холомонов И.А. Масла и присадки для тракторных и комбайновых двигателей: справочник. М.: Машиностроение, 1984. 208с.

4. Ахматов А. С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963. 472 с.

5. Ашмарин И.П., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1971.78 с. .

6. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии. М.: Машиностроение, 1986. 359 с.

7. Башта Т. М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. М.: Машиностроение, 1974. 606с.

8. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971.672с

9. Блок Г. Исследование теплового режима при трении // Прикладная механика и машиностроение. 1956. № 3. С. 28-42.

10. Blolc Н. Afvoer Wrijvingswarmte (Dissipation of Frictional Heat); Voordrach-ten Kon. Inst. Van Ingenieurs; The Hague, 2 (1950) 84.

11. Blok H. Thermo-Tribology-Fifty Yers on // Proc. Inst. Conf. Tribology-Friction, Lubrication and Wear. I.MechE (UK). 1987. V.l. P. 1-8.

12. Bowden F.P., Ridler K.E.W. A note on the surface temperature of sliding metals.-Proc. Cambridge Philos.Soc., 1935,31, pt3. P. 431.

13. Bowden F.P.and D. Tabor, Proc. Roy. Soc. A 169 (1939) 391.14: Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка. М.: Машиностроение, 1960. 151 с.

14. Брандт 3. Анализ данных. Статистические и вычислительные методы для научных работников и инженеров. М.: Мир, 2003. 686 с.

15. Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе A.B. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение, 1982. 190 с.

16. Буше Н. А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981. 223 с.

17. Буше H.A. Трение, износ и усталость в машинах. М.: Транспорт, 1987. 224с.

18. Буяновский И.А. Развитие трибологии в России. // Трение и смазка в машинах и механизмах. Приложение к журналу «Сборка в машиностроении, приборостроении». 2005. № 2 (8). С. 12-18.

19. Буяновский И.А., Фукс И.Г., Багдасаров JT.H. Очерки по истории трибологии. М.: Нефть и газ, 1998. 108с.

20. Буяновский И.И:, Фукс И.Г., Шабалина Т.П. Граничная смазка: этапы развития трибологии. М.: Изд-во «Нефть и газ», 2002. 230с.

21. Венгерский Э.В. , Морозов В.А., Усов Л.Г. Гидродинамика двухфазных потоков в системах питания энергетических установок. М.: Машиностроение, 1982. 128с.

22. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость сталей и сплавов. М.: Нефть и газ, 1994. 415с.

23. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Механическое изнашивание сталей и сплавов. М.: Недра, 1996. 364с.

24. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. Изнашивание при ударе. М.: Машиностроение, 1982. 192с.

25. Галахов М.А., Усов П.П. Дифференциальные и интегральные уравнения математической теории трения. М.: Наука, 1990. 276с.

26. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность). М.: Изд-во МСХА, 2001.616 с.

27. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1989. 328с.

28. Генкин М.Д., Кузьмин Н.Ф., Мишарин Ю.А. Вопросы заедания зубчатых колёс. М.: Изд. АН СССР, 1959. 147с.

29. Голего H.JI. Схватывание в машинах и методы его устранения. Киев: Техшка, 1966. 311с.

30. Гологан В. Ф., Аждер В.В., Жавгуряну В.Н. Повышение долговечности деталей машин износостойкими покрытиями. Кишинёв: Штиинца, 1979. 111с.

31. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001.478с.

32. Григорьев М.А., Бунаков Б.М., Долецкий В.А. Качество моторного масла и надёжность двигателей. М.: Изд-во «Стандартов», 1981. 238с.

33. Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия / Под ред. К.В Топчиевой. М.: Мир, 1978. 645с.

34. Дёмкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. 266с.

35. Дёмкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. 244с.

36. Дерягин Б. В. Что такое трение. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 230с.

37. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М: Мир, 1989. 510с.

38. Дроздов Ю. Н., Арчегов В. Г., Смирнов В. И. Противозадирная стойкость трущихся тел. М.: Наука, 1981. 139с.

39. Дроздов Ю.Н., Павлов В.Г., Пучков В.Н. Трение и износ в экстремальных условиях. М.: Машиностроение, 1986. 224с.

40. Дубинин А.Д. Энергетика трения и износа в деталях машин. М.- Киев: Машгиз, 1963. 186с.

41. Дьячков А. К. Подшипники скольжения жидкостного трения. М.: Машгиз, 1955. 152с.

42. Dow Т.A., Burton R.A. Thermoelastic Instadility of Sliding Contact in the Absence of Wear. Wear, vol 19, 1977. pp. 315-328.

43. Dr-Ing Lipphardt, Prof. Dr. H.W. Thaens Industrie Anzeiger, 98, № 51, v. 25, 1976, S. 803-881.

44. Ерёмин E. H. Основы химической термодинамики. M.: Высшая школа, 1976.391с.

45. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Ленинград: Наука, 1974. 108с.

46. Заславский Ю.С. Трибология смазочных материалов. М.: Химия, 1991. 240с.

47. Захарьевский М.С. Кинетика и катализ. М.: Изд-во ЛГУ, 1963. 314с.

48. Исаев С. И. Термодинамика. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 416с.

49. Исаченко В .П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энерго-издат, 1981. 416с.

50. Исследование турбулентных течений двухфазных сред / Под ред. Кута-теладзе С.С. Новосибирск: СО АН СССР, 1973. 315с.

51. Ишлинский А.Ю. Прикладные задачи механики. Кн.2. Механика упругих и абсолютно твёрдых тел. М.: Наука, 1986. 416с.

52. Карасик И.И. Методы трибологических испытаний в национальных стандартах стран мира. М.: Центр «Наука и техника», 1993. 325с.

53. Карасик И.И. Прирабатываемость материалов для подшипников скольжения. М.: Наука, 1978. 136с.

54. Кеннеди Ф., Линг Ф. Моделирование тепловых и термоупругих явлений, а также износа в задаче о контакте скольжения с выделением большого количества энергии. Проблемы трения и смазки. Т. 96, серия F, 1914, с. 218-231.

55. Кершенбаум В.Я. Механотермическое формирование поверхностей трения. М.: Машиностроение, 1987. 230с.

56. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. М.: Наука, 1974. 112с.

57. Кондаков Л.А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1982. 217с.

58. Костецкий Б. И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техшка, 1970. 396с.

59. Костецкий Б. И., Натансон М. Э., Бершадский Л. И. Механохимические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. 170с.

60. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая теория трения, смазки и износа// Надёжность и долговечность машин и сооружений. 1986. № 9. С. 3-11.

61. Крагельский И. В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 480с.

62. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчётов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 528с.

63. Крамаренко Е.И., Меделяев И.А., Мозалёв В.В., Албагачиев А.Ю. Изменение твёрдости поверхностей скольжения при граничной смазке // Труды 6-го Международного Симпозиума по фрикционным изделиям и материалам «Ярофри 2006», Ярославль, 2006. С. 226 - 228.

64. Кудинов В. А. Гидродинамическая теория полужидкостного трения // Сб.: Сухое и граничное трение. Фрикционные материалы. М.: изд-во АН СССР, I960, т. 2.

65. Кузнецов В.Д. Поверхностная энергия. М.: ГИТЛ, 1954. 210с.

66. Кузнецов В.Д. Физика твёрдого тела. В 4-х томах. Т. 4. Томск: Поли-графиздат, 1947. 542с.

67. Kavitationserhalten von verschieden Druckflussigbeiten. Industrie-Anzeiger. 1972, v. 29, №71.

68. Лихтман В.И., Щукин Е.К., Ребипдер П.А. Физико-химическая механика материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 304с.

69. Лозовский В.Н. Диагностика авиационных топливных и гидравлических агрегатов. М.: Транспорт, 1979. 295с.

70. Лозовский В.Н. Надёжность гидравлических агрегатов. М.: Машиностроение, 1974. 320с.

71. Лозовский В.Н. Надёжность и долговечность золотниковых и плунжерных пар. М.: Машиностроение, 1971. 232с.

72. Лужнов Ю.М. Сцепление колёс с рельсами (природа и закономерности). М.: Интекст, 2003. 144с.

73. Ляшко В.А. Энергетический критерий оценки структурной приспосаб-ливаемости материалов // Труды международной научной конференции "Трение, износ и смазочные материалы», М. 1985, с. 277-281.

74. Маркова Л.В., Мышкин Н.К. Трибодиагностика машин. Минск: Бел. Наука, 2005.251с.

75. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхностей металлов при трении. М.: Наука, 1979. 117с.

76. Маталин A.A. Технология механической обработки. Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отд-ние, 1977. 176с.

77. Матвеевский Р. М, Буяновский И. А., Лазовская О. В. Противозадирная стойкость смазочных сред при трении в режиме граничной смазки. М.: Наука, 1978. 192с.

78. Матвеевский P.M. Температурная стойкость граничных смазочных слоев и твёрдых смазочных покрытий при трении металлов и сплавов. М.: Наука, 1971. 227с.

79. Меделяев И. А. Влияние механических свойств пары «сталь-бронза» на коэффициент трения при граничной смазке // Вестник машиностроения. 2006. №2. С. 41-44.

80. Меделяев И. А. Основные закономерности процессов трения и изнашивания в парах трения гидравлических машин // Вестник машиностроения. 2004. № 9. С. 42-47.

81. Меделяев И. А. Физические представления о процессах трения и изнашивания при граничной смазке // Вестник машиностроения. 2005. № 10. С. 27-38.

82. Меделяев И. А., Алексеев А. К. Метод определения предельных значений удельной нагрузки и скорости скольжения для материалов пар трения скольжения, работающих в условиях граничной смазки // Трение и износ. 1991. Т. 12. №4. С.714-720.

83. Меделяев И.А., Албагачиев А.Ю., Сорокин Г. М. Влияние поверхностной энергии на абразивное изнашивание материалов. // Трение и износ.2004. Т.25, № 1. С. 85-92.

84. Меделяев И.А., Албагачиев А.Ю., Сорокин Г. М. Физическая природа разрушения материалов при абразивном изнашивании. // Трение и из-нос.2004. Т.25, № 2. С. 148 154.

85. Меделяев И.А. Диагностика температурной нагруженности антифрикционных пар трения // Заводская лаборатория. Диагностика материалов.2005. Т.71. № 6. С. 53 -58.

86. Меделяев И.А. Инженерные критерии оценки износостойкости материалов пар трения машин и механизмов // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2007. № 4. С. 34 37 . 4

87. Меделяев И.А. Нормальный режим трения и долговечность антифрикционных пар со смазкой при повышенных нагрузках // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2006. № 8. С. 32 38.

88. Меделяев И.А. О природе граничного трения // Вестник машиностроения. 2006. № 8. С. 37-46.

89. Меделяев И.А. Трение как составная часть механизма изнашивания. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2007. № 7. С. 43 44 .

90. Меделяев И.А., Албагачиев А. Ю. Особенности схватывания металлов при трении и изнашивании в условиях граничной смазки // Вестник Московского Государственного Университета Приборостроения и информатики. 2007. № 6. С. 28 44.

91. Меделяев И.А., Албагачиев А. Ю. Внешнесиловое воздействие на трение и изнашивание металлических материалов при граничной смазке // Вестник Московской Государственной Академии Приборостроения и информатики. 2006. № 3. С. 55 69.

92. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973. 320с.

93. Михин Н. М. Внешнее трение твёрдых тел. М.: Наука, 1977. 230с.

94. Мкртчян С.Н., Пичугин В.Ф. Повышение износостойкости бурового и нефтепромыслового оборудования и инструмента на основе использования избирательного переноса. М.: ВНИИОЭНГ, 1980. 30с.

95. Мухояров М.И., Збарский Н.Е. //Вопросы авиационной химмотологии/ Сб. научн. трудов. Киев: КНИГА, 1982.

96. ЮО.Мышкин Н.К., Петраковец М.И. Трибология: Принципы и приложения. Гомель: ИММС НАНБ, 2002. 3 Юс.

97. Носовский И.Г. Влияние газовой среды на износ металлов. Киев: Техш-ка, 1968. 180с.

98. Основы трибологии (трение, износ, смазка): Учебник для техн. вуз.: Изд. 2-е, перераб. и доп./ Под ред. А. В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2001. 664 с.

99. ОСТ 100 389-80 "Насосы гидравлические самолетов (вертолетов). Методика определения режимов ускоренных ресурсных испытаний" .

100. Пенкин Н.С., Пенкин А.Н. Основы трибологии и триботехники. Ставрополь: СевКавГТУ, 2004. 223с.

101. Пичугин В.Ф. Влияние электронного строения металлов в смазочном материале на трение и изнашивание стальных пар // Эффект безызносно-сти и триботехнологии. 1993. №2. С. 58-66.

102. Юб.Пичугин В.Ф. Роль поверхностных плёнок в процессах трения и изнашивания подвижных сопряжений // Надёжность и сертификация оборудования для нефти и газа. 2000. №1,2. С.22-25.

103. Платонов В.Ф. Подшипники из полиамидов. М.: Машгиз, 1961. 112 с.

104. Поверхностная прочность материалов при трении / Костецкий Б.И. и др. Киев: Техшка, 1976. 292с.

105. Погодаев Л.И., Кузьмин В.Н., Дудко П.П. Повышение надёжности три-босопряжений. Санкт-Петербург: Академия транспорта РФ, 2001. 304с.

106. Польцер Г., Майснер Ф. Основы трения и изнашивания. М.: Машиностроение, 1984. 264с.

107. Порохов B.C. Трибологические методы испытания масел и присадок. М.: Машиностроение, 1983. 183 с.

108. Производственная инструкция ПИ 1.2.095-78. Применение рабочей жидкости 7-50с-3.

109. Производственная инструкция ПИ 1.2.263-84. Применение рабочих жидкостей AMT-10 и AMT-1 ОБ.

110. Протасов В.Н., Султанов Б.З., Кривенков C.B. Эксплуатация бурения скважин и нефтегазодобычи. Под общ. ред. В.Н.Протасова: Учеб. пособие для вузов. М.: Недра-Бизнесцентр, 2004. 691с.

111. Panice A.L., Schmitt R.H. Modern Hydraulics Fluids Balanced Perfomance Testing. HPMP, 1977, p. 307-312.

112. Рабочие жидкости для гидравлических систем самолётов. ВИАМ: ОН-ТИ.1973.

113. Расчёт триботехнических параметров в опорах скольжения /Н.П. Старостин, А.Г. Тихонов, В.А. Моров, A.C. Кондаков. Якутск: Изд-во СО РАН, 1999. 276с.

114. Расчёт, испытание и подбор фрикционных пар / A.B. Чичинадзе, Э.Д. Браун, А.Г. Гинзбург, A.B. Игнатьева. М.: Наука, 1979. 267с.

115. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на надёжность и долговечность машин. М.: Машиностроение, 1970. 315с.

116. Рокшевский В.А. и др. Снижение содержания воздуха и воды в рабочих жидкостях гидравлических систем. Обзор // В.А. Рокшевский, В.В. Тать-ков, Г.Ф. Ливада, В.М. Рябошапка / НИИмаш, 1981.

117. Рыжов Э. В., Колесников Ю. В., Суслов А. Г. Контактирование твёрдых тел при статических и динамических нагрузках. Киев: Наукова думка, 1988. 172с.

118. Rabinowicz Е. Surface energy approach to friction and wear. Prog. Eng., 1965, v. 36, N. 6, p. 95-99.

119. Савченко Н.З. Теоретические и экспериментальные основы процесса приработки сопряжённых деталей двигателей внутреннего сгорания: Автореферат дисс.докт. техн. наук. Киев: УСХА, 1970. 37с.

120. Сафонов Б.П. Исследование влияния механических характеристик сталей на их износостойкость в условиях абразивного изнашивания. Автореферат дисс. . канд. техн. наук, М., 1981. 25с.

121. Сафонов Б.П. Научно методические основы синтеза трибосистемы применительно к изнашиванию сталей абразивом. - Автореферат дисс. . д-ра техн. наук, М., 1991. 50с.

122. Семёнов А.П. Исследование схватывания металлов при совместном пластическом деформировании. М.: Изд-во АН СССР, 1953. 120с.

123. Семёнов А.П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, 1958. 280с.

124. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Техніка, 1977. 768с.

125. Силин A.A. Трение и его роль в развитии техники. М.: Наука, 1976. 175с.

126. Скрицкий В.Я., Рокшевский В.А. Эксплуатация промышленных гидроприводов. М.: Машиностроение, 1984. 176с.

127. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / Р.М, Матвеевский, В.Л. Лашхи, И. А. Буяновский и др. М.: Машиностроение, 1989. 224с.

128. Сомов В.А., Беногу Г.Ф., Шепельский Ю.Л. Эффективное использование моторных масел наречном флоте. М.: Транспорт, 1985. 231с.

129. Сорокин Г. М., Албагачиев А. Ю., Меделяев И. А. Некоторые аспекты выбора и создания износостойких металлических материалов для условий абразивного изнашивания. // Трение и износ. 1990. Т. 11, № 5. С. 773 -781.

130. Сорокин Г.М. Проблемы технического обновления различных отраслей машиностроения // Трение и износ. 2001.Т. 22. № 3. С. 349-353.

131. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов. М.: Недра, 2000. 317с.

132. Сорокин Г.М., Албагачиев А. Ю., Меделяев И.А. Влияние химического состава и структуры сталей на их поверхностную энергию. Москва (1986). Деп. в ин-те «Черметинформация» 10.06.86, № 3443.

133. Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю., Меделяев И.А. Влияние поверхностной энергии на триботехнические характеристики материалов и методы ее исследования. Москва, (1985). Деп. в ВИНИТИ 10.06.85, № 3999.

134. Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю., Меделяев И.А., Коркин В.А. Экспериментальная установка для исследования поверхностной энергии металлов и сплавов. // Трение и износ. 1986. Т.7, № 6. С.980 984.

135. Сорокин Г.М., Сафонов Б.П. Влияние механических характеристик сталей на их сопротивление абразивному изнашиванию // Трение и износ. 1984. Т. 5. № 5. С.797 805.

136. Способ испытания пары трения: Пат. 2 113704 РФ: МКИ4 G01N3/56.

137. Способ приработки пары трения: Пат. 2 054569 РФ: МКИ4 F02B79/00.

138. Справочник по триботехнике/ Под общей редакцией М. Хебды и A.B. Чичинадзе. В Зт. Т.1. Теоретические основы М.: Машиностроение, Варшава, 1989. 400с.

139. Тимофеев С.И. Детали машин. Рн/Д: Феникс, 2005. 416с.

140. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник / Под ред. В.М. Школьникова. М.: Издательский центр «Техинформ», 1999. 596с.

141. Трение, изнашивание и смазка: Справочник / Под ред. И. В. Крагельско-го, В. В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978. Кн. 1. 400 е.; 1979. Кн. 2. 358 с.

142. Трибология: исследования и приложения; опыт США и стран СНГ/ под ред. А.В.Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина. М.: Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон Пресс, 1993. 454 с.

143. Устройство для измерения поверхностного потенциала металлов: а. с. 1260824 СССР, МКИ4 G01N 27/62.Бюл. изоб.(1986) № 36/ Сорокин Г.М., Албагачиев А. Ю., Согомонов Э. Р. Меделяев И. А.

144. Устройство для испытаний материалов на трение и износ: Пат. 1711572 РФ: МКИ4 G01N3/56.

145. Uetz H., Breckel H. Reibungs und yerschleissversuche mit P.T.E.E. Wear, 1967, Bd. 10, №3, S. 185 - 198.

146. Фадеев Л.Л., Албагачиев А.Ю. Повышение надёжности дегалей машин. М.: Машиностроение, 1993. 97с.

147. Фёдоров C.B. Основы трибоэргодинамики и физико-химические предпосылки теории совместимости. Калининград: Изд-во КГТУ, 2003. 400с.

148. Физическая химия в вопросах и ответах / Под общей ред. К.В. Тангиевой и Н.В. Федорович. М.: Изд-во Московского университета, 1981. 264с.

149. Фукс Г.И. Проблемы граничной смазки. М.: «Техника» ООО «Тума групп», 2001.192с.

150. Фукс И.Г., Буяновский И.А. Введение в трибологию. М.: Нефть и газ, 1995. 278 с.

151. Fleischer G., Groger Н., Thum Н. Verscheleiss und Zuferlussigkeit. Berlin, Verlag Technik. 1980, 244p.

152. Fleischer G/ Energetische Methode der Bestiimmung der verschleises.-Schmierumgstechnik, b.4, 1973, s.9-12.

153. Хайнике Г. Трибохимия. M.: Мир, 1987. 584с.

154. Хрущов М.М. Исследования приработки подшипниковых сплавов и цапф. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1946. 160с.

155. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1960. 252с.

156. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания материалов. М.: Наука. 1960.352с.

157. Хусу АЛ., Витенберг Ю.Р., Пальмов В. А. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход). М.: Наука, 1975. 334 с.

158. Честнов А. Л. Влияние скорости скольжения и шероховатости на износ подшипников скольжения // Сб : Качество поверхности деталей машин. Издательство АН СССР, 1959, № 4.

159. Чжан, Этсион, Боги. Модель адгезии шероховатых металлических поверхностей // Проблемы трения и смазки. 1988. №4. С.57- 65.

160. Чичинадзе А. В. Практические реализации тепловой динамики трения и моделирования трения и износа при сухом и граничном трении. Практическая трибология. Международная энциклопедия. М.: Наука и техника, 1994. С. 67-83.

161. Чичинадзе А. В. Расчёт и исследование внешнего трения при торможении. М.: Наука, 1967. 232 с.

162. Чичинадзе А. В., Матвеевский Р. М, Браун Э. Д. Материалы в триботехнике нестационарных процессов. М.: Наука, 1986. 248 с.

163. Chichinadze A.V., Ginsburg A.G., Ignatieva Z.V7 Nheoretical and Experimental Inverstigation of Friction under Brakung. First Eropean Tribology Congress, London, 1973, p. 101-107.

164. Шафаренко Б.Н. Оценка влияния нестационарных режимов работы гидросистемы на работоспособность гидронасосов летательных аппаратов в процессе эксплуатации. Диссертация .канд. техн. наук, 1990.

165. Шор Г.И. и др. Граничные свойства смазочных масел // Химия и технология топлив и масел, 1977. №8. С. 48 52.

166. Шпеньков Г.П. Физико-химия трения. Минск: Изд-во БГУ, 1978. 205с.; 2-е изд.: Минск: Университетское, 1991. 397с.

167. Щедров B.C. Температура на скользящем контакте // Трение и износ в машинах. М.: АН СССР, 1955. Вып. 10. С. 155-296.

168. Энциклопедия машиностроения. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение и смазка. T. IV-I / Д.Н. Решетов, А.П. Гусенков, Ю.Н. Дроздов и др. / под общ. ред. Д.Н. Решетова, 1995. 864с. (Сер. Машиностроение. Энциклопедия / под ред. К.В. Фролова).

169. ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И РЕСУРСА ПАР ТРЕНИЯ СО СМАЗКОЙ ПРИ ВЫСОКИХ УРОВНЯХ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗОК

170. Пр актические рекомендации/1. ОГЛАВЛЕНИЕ1. Стр.1. Введение . 420

171. Обеспечение работоспособности гидравлических машин.434

172. Основы обкатки поверхностей трения в насосах.

173. Режимы обкатки гидравлических машин. ^^

174. Использование материалов пар трения в жидкости ВРЖ-2 и аспектыих приработки. ^^

175. Препарация насоса для проведения исследований температурной на-груженности пар трения (включая подшипниковые узлы). ^^

176. Номограммы для определения границ работоспособности материалов трения по критерию Рпр V. ^^

177. Эквивалентно-циклические испытания на износостойкость. ^^

178. Долговечность подшипников с учётом температурных условий на поверхностях контакта рабочих тел. ^^1. Литература4741. ВВЕДЕНИЕ

179. При этом установлена оптимальная температура рабочей жидкости на входе в узел трения:60 80°С - для АМГ-10,100. 120°С-для7-50с-3,100. 120°С для ВРЖ-2.

180. Вследствие термоупругого выпучивания материала поверхностей трения эти участки приподнимаются выше уровня окружающей поверхности.

181. Равенство прочностей в середине ядре - плёнки и подслое смазки имеет место при достижении предельных значений температуры поверхности трения, удельного теплового потока, нагрузки.

182. Эти способы расширяют диапазон нормального трения 2, 3. К ним следует также отнести регулирование фрикционного тепла за счёт изменения коэффициента взаимного перекрытия пары трения.

183. Среди факторов, оказывающих основное влияние на создание плёнок, следует выделить:а) теплоту рабочей жидкости;б) фрикционную теплоту.

184. К факторам, приводящим к разрушению смазочной плёнки, следует отнести:а) наличие воздуха в рабочей жидкости;б) наличие в рабочей жидкости твёрдых частиц, включая продукты износа.

185. Трение оказывает с одной стороны положительное влияние на создание плёнок, с другой разрушает плёнки.

186. О способах снижения отрицательного влияния на состояние плёнок сказано выше.

187. Среди способов обеспечения эффективной обкатки гидравлических машин следует выделить технологический, конструкторский и металловедческий.

188. Рассмотрим влияние содержания воздуха в рабочей жидкости на процессы трения и изнашивания.

189. Прежде всего, отметим различное содержание воздуха в рабочей жидкости: минимальное его количество в НГЖ-4, а максимальное - в АМГ-10.

190. Выполненный анализ влияния газосодержания на процессы трения и изнашивания сопрягаемых поверхностей реальных конструкций, в частности НП89, НП96А-2, показал значительное увеличение износа пар трения с повышением газосодержания.

191. Исследования на машине трения показали резкое снижение предельных нагрузок на пару трения с повышением газосодержания, а также сокращение диапазона нормального трения.

192. В итоге протекают как процессы образования защитных плёнок на поверхностях трения, так и дегазации рабочей жидкости.

193. Другой путь снижения влияния газосодержания на процессы трения и изнашивания состоит в использовании в гидравлической системе специальных устройств.

194. В этой связи было уделено основное внимание микрогеометрии, которая бы позволила иметь минимальные значения коэффициента трения, сопротивления сдвигу, износа и максимальные значения предельных нагрузок, и более широкий диапазон нормального трения.

195. В этом случае принципиальную основополагающую роль имеют закономерности процесса трения и изнашивания (см. рис.1- 4).

196. В этой связи первостепенное значение имеет наличие банка данных закономерностей для различных пар трения, испытанных в разных рабочих жидкостях в широком диапазоне изменения режимного фактора нагрузки, скорости скольжения, температуры рабочей жидкости.

197. Основы обкатки поверхностей трения в насосах.

198. Рис. 8. Схема изменения коэффициента трения (1) и сопротивления сдвигу (г) от удельного теплового потока; I — область неустойчивых процессов; II область нормального трения; III - область повреждаемости при высоких температурах

199. При т(с1)~ тп условие (4) может наступать на отдельных участках контурного контакта при случайных отклонениях от равновесия.

200. Следует отказаться, прежде всего, от представлений об обкатке, как лишь о процессе «выглаживания» поверхностей в паре трения.

201. В принятой схеме обкатки гидромашин первоначальным этапом, причём основным, является механическое нагружение пар трения. Это недостаток данного способа обкатки.

202. Отсюда следует, что чем больше доля поверхности контакта покрыта защитной, смазочной, плёнкой, тем ниже сила трения и сдвиговое сопротивление в паре трения.а)

203. Механическое нагружение Т^Руд Физико-химические процессы т=Ае "Е/КТ1. IIб)

204. Рис. 9. Существующая схема обкатки (а) и её этапы (б)а)1.II

205. Физико-химические процессы т=АеЕ/кт Механическое нагружение ^Руд

206. Рис.11. Зависимость скорости физико-химических процессов в паре трения от температуры.

207. Рис. 12. Зависимость массы смазочной плёнки на поверхностях трения от температуры.

208. Предварительный нагрев жидкости повышает её активность к взаимодействию с поверхностями трения и приводит к образованию на них плёнок, имеющих более высокую адгезионную прочность, чем при нормальной температуре.

209. Каждый из способов позволяет увеличить нагрузочную способность пары трения в среднем на 30-35% и исключить нежелательные явления переноса, схватывания и износа.

210. Режимы обкатки гидравлических машин.

211. Рекомендации распространяются на гидравлические машины с рабочей жидкостью 7-50с-3, а также на гидравлические машины с рабочей жидкостью AMT-10 в части применения для их обкатки жидкости 7-50с-3.

212. В результате экспериментальных исследований по приработке материалов пар трения установлено:

213. С ростом температуры рабочей жидкости коэффициент трения снижается и имеет минимальное значение в жидкости 7-50с-3, чем в AMT-10. При этом потери энергии на трение в жидкости 7-50с-3 минимальны.

214. Приработка материалов пар трения происходит лучше в жидкости 7-50с-3, чем в AMT-10.

215. Оптимальная температура жидкости 7050с-3 для приработки материалов пар трения составляет 100°С.

216. На основании изложенных результатов исследований рекомендуется:

217. Приработку пар трения гидравлических машин (НП 96АМ-20, НП112, НП128), работающих в жидкости AMT-10, проводить в жидкости 7-50с-3 при температуре жидкости, равной 100°С, с последующим переходом на исходную жидкость AMT-10.

218. Приработку пар трения гидравлических машин (например, НП 96А и др.), работающих в жидкости 7-50с-3, проводить при температуре жидкости, равной 100°С.

219. Прогреть гидросистему в совокупности с гидравлической машиной при температуре жидкости AMT-10, равной 100°С.

220. Произвести обкатку в соответствии с таблицей 1.

221. В остальном порядок проведения обкатки, изложенный в методике НП 128.000.ПМ, сохраняется.