Повышение ресурса гидроподжимных муфт коробок передач с гидроуправлением улучшением режима трения фрикционных дисков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.03, кандидат технических наук Приказчиков, Максим Сергеевич

• Приказчиков, Максим Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Приказчиков, Максим Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

1.2 ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ

1.2.1 Методы повышения ресурса поверхностей трения

1.2.2 Применение альтернативных смазочных материалов

1.3 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ УЛУЧШЕНИЯ РЕЖИМА ТРЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ

2.1 ВЛИЯНИЕ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ И МОДИФИЦИРОВАНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ НА ИЗНОС ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ ГИДРОПОДЖИМНЫХ МУФТ

2.2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ГРАДИЕНТОМ ТВЕРДОСТИ

2.3 АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ ПРИ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ

2.4 ПРОЦЕСС НАВОДОРОЖИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА КРИТЕРИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УЛУЧШЕНИЯ РЕЖИМА ТРЕНИЯ. 60 ВЫВОДЫ

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.2 МЕТОДИКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

МРСК - минерально-растительная смазочная композиция;

РМ - рапсовое масло;

ФП - функциональное покрытие;

с.-х. - сельскохозяйственный (ая; ое; ые);

Аддитивный показатель - критерий оценки результатов исследований, сводящий многомерные характеристики к одномерным показателям, особым образом сформированным и отражающим многомерную информацию.

Гидроподжимная муфта (ГПМ) - фрикционная муфта сцепления, использующая в качестве нажимного устройства гидравлический цилиндр, нашедшая широкое применение в гидравлически управляемых коробках передач тракторов и служат для включения передач за счет сжатия дисков давлением масла. В данной диссертационной работе исследовались гидроподжимные муфты трактора «Кировец»

Насыщенный контакт - контакт двух шероховатых поверхностей, когда число контактирующих неровностей равно числу неровностей, расположенных на контурной площади контакта

Режим трения — условная градация механизмов трения поверхностей и твердых тел, связанных с изменением параметров трения, наличием или отсутствием смазочного материала, характером физико-механического и физико-химического взаимодействия контактирующих поверхностей.

Режим ускоренных исследований - режим, предусмотренный применяемым принципом и методом ускоренных исследований и обеспечивающий сокращение продолжительности исследований.

Ресурс - суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.

Ускоренные исследования - исследования, дающие информацию о параметрах и показателях качества в более короткие сроки, чем в условиях экс-

плуатации. Частным случаем являются форсированные исследования, получение результатов которых ускоряется путем увеличения нагрузок, температур, скоростей и других факторов.

Смазочный материал - материал вводимый на поверхность трения для уменьшения износа, повреждений поверхности и (или) силы трения.

Трибометр - лабораторная измерительная установка для исследования и измерения величин, характеризующих трения материалов.

Тепловая напряженность (фрикционных дисков) - параметр, характеризующий условия работы трущихся фрикционных дисков, а также уровень температуры, определяющий допускаемую термическую нагрузку на материал пары трения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение ресурса гидроподжимных муфт коробок передач с гидроуправлением улучшением режима трения фрикционных дисков»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Основным ресурсоопределяющим узлом механической коробки передач с гидравлическим управлением, например, тракторов «Кировец» производства ЗАО «Петербургский тракторный завод», является гидроподжимная муфта (ГПМ), обеспечивающая переключение передач без разрыва потока мощности. При реализации переключения передач вследствие буксования поверхностей трения ведущие и ведомые диски ГПМ испытывают большие термодинамические нагрузки, приводящие к их короблению и интенсивному изнашиванию. Это является причинной снижения фактического ресурса фрикционных дисков на 60% от регламентированного.

Ресурс ГПМ и технико-экономические показатели работы энергонасыщенной автотракторной техники, оснащенной механическими коробками передач с гидравлическим управлением, во многом зависят от параметров режима трения фрикционных дисков. Ухудшение режима трения приводит к интенсивному наводороживанию и увеличению износа дисков и, как следствие, к ухудшению динамических характеристик трактора и повышенному расходу топлива. Рациональный режим трения фрикционных дисков определяется эффективным сочетанием смазочной среды, материала и качества сопрягаемых поверхностей трения.

Поэтому актуальными являются исследования, направленные на улучшение режимов трения фрикционных дисков ГПМ путем модификации и повышения уровня насыщения контакта поверхностей трения, а также триболо-гических свойств смазочного материала.

Степень разработанности темы. Гидроподжимные муфты механической коробки передач с гидравлическим управлением тракторов типа «Кировец» работают в сложных эксплуатационных условиях. Исследованиями установлено, что фрикционные диски ГПМ испытывают большие тепловые и ди-

намические нагрузки, вызывающие ухудшение режима трения и снижение нормативных показателей работы дисков.

Разработки отечественных и зарубежных ученых в области повышения ресурса ГПМ связаны в основном с упрочнением поверхностей трения фрикционных дисков или их восстановлением. Важным показателем эффективности работы ГПМ является повышение передаваемого крутящего момента увеличением площади фактического контакта фрикционных дисков.

В числе перспективных направлений исследования процесса трения широко анализируются методы модификации поверхностей трения, снижения водородного изнашивания, альтернативного использования минерально-растительных смазочных композиций (МРСК) в качестве гидравлических рабочих жидкостей и трансмиссионных масел.

Применительно к ГПМ тракторных коробок передач вышеуказанные научные направления характеризуются рациональным составом МРСК, модификацией поверхностей трения и уровнем насыщения их контакта. Поэтому данные вопросы требуют дальнейших теоретических обоснований и разработки новых технических решений.

Работа выполнена по плану НИОКР ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА на 2006...2010 г.г. по теме «Разработка и внедрение технологии рационального использования минеральных и альтернативных топливо-смазочных материалов и методов улучшения трибологических параметров сельскохозяйственной техники» (ГР №01.200511089) и на 2011...2015 г.г. по теме «Обоснование рациональных методов формирования и нанотехнологического насыщения поверхностей трения деталей сельскохозяйственной техники в условиях минеральной и альтернативной смазочной среды» (ГР №01.201062609).

Цель исследований. Повышение ресурса гидроподжимных муфт коробок передач с гидравлическим управлением улучшением режима трения фрикционных дисков сочетанием модификации поверхностей трения дисков и трибологических свойств МРСК.

Задачи исследований:

1. Обосновать рациональный состав минерально-растительной смазочной композиции для гидроподжимных муфт коробок передач, обеспечивающий снижение сорбции водорода в поверхностные слои фрикционных дисков.

2. Теоретически обосновать и оценить возможность повышения технического ресурса гидроподжимных муфт коробок передач с гидроуправлением применением фрикционных дисков с положительным градиентом твердости поверхностей трения.

3. Экспериментально оценить влияние насыщения контакта поверхностей трения фрикционных дисков на ресурс гидроподжимных муфт и критериально установить рациональный режим трения фрикционных дисков гидроподжимных муфт.

4. Разработать технологические рекомендации и оценить экономическую эффективность рационального режима трения в аспекте повышения ресурса фрикционных дисков.

Объект исследований. Процесс трения модифицированных рабочих поверхностей фрикционных дисков ГПМ при использовании МРСК.

Предмет исследований. Параметры режима трения фрикционных дисков ГПМ.

Научную новизну работы составляют:

-аддитивный критерий, характеризующий комплексное влияние качества поверхностей трения и смазочной среды на ресурс фрикционных дисков;

-показатели, оценивающие влияние положительного градиента твердости поверхности трения при использовании МРСК, на ресурс гидроподжимных муфт;

-комплексный способ снижения водородного изнашивания фрикционных дисков фрикционно-механическим латунированием поверхностей трения и применением МРСК;

-рациональный состав МРСК, используемый в качестве смазочного материала коробок передач с гидроуправлением тракторов «Кировец».

Теоретическая и практическая значимость работы. Модификация поверхностей трения фрикционных дисков посредством фрикционно-механического латунирования в сочетании с МРСК (50% М-10Г2 + 50%РМ), пригодной для использования в механических коробках передач с гидравлическим управлением

тракторных трансмиссий, позволяет без значительных конструктивных изменений установить рациональный режим трения фрикционных дисков, характеризующийся сочетанием значений коэффициента трения, работы буксования и скорости изнашивания рабочих поверхностей, обеспечивающих регламентированный технический ресурс и устойчивый режим включения ГПМ. Определен аддитивный критерий (КА = 5,492...7,941), характеризующий рациональный режим трения фрикционных дисков ГПМ. Установлены способ модификации поверхности трения и операции технологического процесса ее формирования, типы трансмиссий и узлы, в которых используется технология модификации.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований по рациональному режиму трения, снижению износа и повышению ресурса ГПМ посредством модификации поверхностей трения фрикционных дисков и применения МРСК приняты к внедрению в производстве на ремонтном предприятии ОАО «Большеглушицкремтехсервис» и ООО «Волгаагромаш» Самарской области.

Методология и методы исследования. Теоретические исследования параметров рационального режима трения фрикционных дисков ГПМ выполнены с применением основных положений, законов и методов трибологии, математического анализа и математического моделирования. Экспериментальные исследования выполнены с использованием стандартных и разработанных частных методик исследований. Обработка экспериментальных данных выполнялась с применением современных технических средств измерения и методов ПЭВМ на основе прикладных программ Statistica v.7.0, POWERGRAPH v.3.1, MathCAD 2001, Microsoft Excel и др. [10, 61, 76].

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту: -количественные значения показателей, оценивающих влияние изменения качества поверхностей трения и применения минерально-растительной смазочной композиции на технический ресурс гидроподжимных муфт;

-способ снижения водородного изнашивания фрикционных дисков гидроподжимных муфт, основанный на комплексном применении фрикционно-

механического латунирования поверхностей трения дисков и использования минерально-растительной смазочной композиции в качестве смазочной среды;

-рациональный состав минерально-растительной смазочной композиции, обеспечивающий снижение сорбции водорода в поверхности трения фрикционных дисков гидроподжимных муфт;

-аддитивный критерий, характеризующий комплексное влияние качества поверхностей трения и смазочной среды на ресурс фрикционных дисков гидроподжимных муфт.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов подтверждается сравнительными натурными стендовыми и ускоренными ресурсными исследованиями фрикционных дисков ГПМ коробок передач трактора типа «Кировец».

Результаты исследований доложены и одобрены на межвузовских, региональных и международных научно-технических конференциях ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2005 г.), ФГБОУ ВПО «СамГТУ» (2008, 2011 г.г.), ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА (2005, 2007, 2008, 2010... 13 г.г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 научных работах, в том числе 4 статьи в изданиях по «Перечню...ВАК при Минобрнауки РФ». Одна статья опубликована без соавторов. Общий объем публикаций 2,59 п. л., из них автору принадлежит 1,52 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 197 е., состоит из пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 171 наименований и приложения на 34 е., содержит 16 таблиц и 41 рисунок.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ

УПРАВЛЕНИЕМ

При работе тракторов на участках относительно малых размеров и с неровной поверхностью для поддержания высокой загрузки двигателя требуется частое переключение передач. Изменения средней скорости движения вызывает снижение производительности. Наиболее рациональными в этом отношении являются коробки передач с гидравлическим управлением и переключением передач без разрыва потока мощности в пределах диапазона.

Коробка передач с гидравлическим управлением служит для преобразования крутящего момента по величине и направлению, изменения силы тяги на ведущих колесах, скорости и направления движения, характеризующейся числом ступеней и передаточными числами вводимых в зацепление соответствующих шестерен, обеспечения длительного разъединения двигателя и ведущих колес и возможности движения задним ходом.

Технический уровень современных тракторов и автомобилей и эффективность их использования в значительной мере зависят от типа трансмиссии, числа передач, передаточного отношения между ними, способа переключения передач, надежности, стоимости, а также таких основных элементов коробки передач и соединений которые часто выступают в роли ресурсоопределяющих как шестерни, подшипники, шлицевые соединения, фрикционные диски.

На тракторах марки «Кировец» применена механическая трансмиссия с переключением передач без разрыва потока мощности. Это механическая коробка, с шестернями постоянного зацепления, 16-скоростная (четырёхрежимная), с гидравлическим управлением четырьмя гидроподжимными муфтами (I ИМ) и механическим управлением режимами с помощью зубчатых муфт.

Традиционная муфта сцепления, разъединяющая двигатель и коробку передач, в данной трансмиссии отсутствует, ее заменяет соединительная муфта. Переключение передач производится устройствами в самой коробке передач, а именно гидроподжимными муфтами. На ведущем валу коробки установлено четыре аналогичных по устройству ГПМ, но имеющих на ведомом барабане шестерни с разным числом зубьев, что даёт возможность каждой из них включить одну передачу. ГПМ состоит из набора ведущих и ведомых стальных дисков, барабана, и нажимного диска. Ведущие диски связаны с валом, получающим вращение, равное частоте вращения коленчатого вала.

Конструкция ведущего вала, устанавливаемого в коробки передач тракторов семейства «Кировец» имеет четыре ГПМ, каждая из которых имеет: 5 ведущих и 6 ведомых дисков для 2, 3 и 4 передач; 6 ведущих и 7 ведомых дисков - для первой передачи. Высота пакета дисков соответственно составляет 35,2...37,0 мм и 40,3...44,8 мм [112, 115, 169]. Ведомые диски ГПМ соединены со свободно вращающимися шестернями [115]. Включение ГПМ осуществляется давлением масла 0,8.. .0,9 МПа, поступающего в бустер, воздействующего на нажимной диск сжимающего пакет фрикционных дисков, передавая крутящий момент с ведущего вала на шестерни включаемой передачи и далее на промежуточный вал [112,115,168,169].

Рабочие поверхности зубьев шестерен, имеющих твердость рабочих поверхностей 57.. .63 HRC воспринимают контактные давления, достигающие порой 2000 МПа [28, 94]. Их предельное состояние в большей степени определяет не изнашивание рабочих поверхностей, а выкрашивание и сколы зубьев [115, 167]. Ввиду этого за критерий предельного состояния шестерен принимают техническое состояние рабочих поверхностей зубьев, влияющее на условия работы зацепления [115, 69]. Изменение профиля зацепления, вследствие изнашивания и выкрашивания по всей длине зубьев, приводит к повышению динамических нагрузок при их сопряжении. В работе С.В. Пе-тина указано, что при превышении допустимых значений динамические нагрузки приводят к поломке зубьев. При этом износ зубьев шестерен, изготовленных в соответствии с техническими требованиями, при наработке 6000.. .8000 моточ достигает менее 40 % средней толщины упрочнённого слоя [115].

Выкрашивание на рабочей поверхности зубьев ведет к изменению формы и расположения пятна контакта. При этом фактическая площадь контакта может как увеличиваться, так и уменьшаться. В работах C.B. Петина и Е.А. Шувалова указывается, что при эксплуатации тракторов К-700, К-701, после начала поверхностного выкрашинания при наработке 3000 моточ, шестерни остаются работоспособными в течение периода, в 2...3 раза превышающего наработку, соответствующую появлению начального выкрашивания [115, 167]. При этом максимальная доля площади выкрашивания на рабочих поверхностях шестерен, являющихся работоспособными до разборки трансмиссии, составила 60...70% [115]. Это свидетельствует о том, что предельное состояние при выкрашивании и сколах зубьев шестерен можно определить из условия размещения пятна контакта на оставшейся площади рабочей поверхности зубьев [115].

Шестерни связаны с валами посредством шлицевых соединений изнашивающихся вследствие относительных перемещений шлицев при пульсирующем воздействии окружной силы [115]. Предельное состояние закаленных шлицев может определяться изнашиванием закалённого слоя, имеющего повышенную твёрдость. В работе C.B. Петина описывается поэтапный процесс изнашивания шлицевых соединений. В начальный период приработки шлицевых соединений, практически не превышающий время обкатки (30...60 мото-ч), микрорельеф поверхностей переходит от исходного состояния (после технологической обработки) к эксплуатационным [115]. Трение в этот пе-риод обусловлено сравнительно малой площадью фактического контакта, при этом истинные напряжения в контакте достигают небольших значений, а интенсивное разрушение происходит из-за образовавшихся при механической обработке неровностей, накопления в зоне трения твердых продуктов износа и загрязнений, их дробления и пластического деформирования, сопровождаемого наклепом тонкого поверхностного слоя. Таким образом, изнашивание обусловлено в основном процессами воспроизводства единичных микронеровностей, изменением формы поверхностей трения и характеризуется прогрессивным возрастанием интенсивности изнашивания.

Данная закономерность изнашивания характерна также для подшипников качения и кольцевого уплотнения бустера фрикциона, которое в процессе экс-

плуатации значительно теряет герметичность [167]. C.B. Петин, в своей работе указывает, что под действием центробежного поля вращающегося ведущего вала абразивные примеси, содержащиеся в масле, отбрасываются на периферию и оседают на цилиндрической поверхности бустера в виде абразивного налета. При последующем выключении ГПМ, уплотнительные кольца бустера скользя по этому налету интенсивно изнашиваются [115].

Гидроподжимныые муфты коробки передач трактора «Кировец» работают в масляной среде и имеют меньшие габаритные размеры по сравнению с сухими муфтами [115, 169]. Наличие масляной пленки обеспечивает улучшение противо-задирных свойств и допускает более высокие давления на рабочих поверхностях фрикционных дисков. При этом, масло охлаждает фрикционные диски ГПМ интенсивнее, чем воздух. Более стабильные значения коэффициента трения для фрикционных элементов, работающих в масле, позволяет уменьшить габаритные размеры узлов трансмиссии [115]. В ГПМ трансмиссий тракторов «Кировец» применяются стальные диски или смешанная пара: сталь - металлокерамика. Ведомые диски ГПМ изготавливются из стали 40ХЗМ2ФА, ведущие - из суль-фоцианированной стали 65Г [115, 154, 169]. Такое сочетание обеспечивает достаточно хорошую прирабатываемость и износостойкость рабочих поверхностей.

По данным ряда работ [18, 21, 64, 115, 165, 167, 168], ГПМ являются самыми недолговечными элементами коробки передач (таблица 1.1). В работе О.С. Володько [21] указывается, что в условиях Самарской области средняя наработка тракторов «Кировец» до первого капитального ремонта составляет 4500...5750 мото-ч.

В работе Е.А. Шувалова [167] приведен анализ результатов обмеров дисков ГПМ коробок передач с гидроуправлением, поступивших в капитальный ремонт, в результате которого установлено, что диски в одном пакете изнашиваются неравномерно. При этом отмечается, что более неравномерный износ имеют ведомые диски 41...93% [115]. В процессе эксплуатации фрикционные диски ГПМ подвергаются большим термодинамическим нагрузкам. При переключении передач, и особенно в период трогания нагруженного трактора с места, поверхности трения ведущих и ведомых дисков подвергаются мгновенному разогреву вследствие их интенсивной пробуксовки.

Термические напряжения вызывают изменение плоскостности фрикционных дисков - коробление [79].

Таблица 1.1 - Показатели средней наработки на отказ элементов коробки передач трактора «Кировец»

Элементы коробки передач Средняя наработка на отказ, ч

Уплотнения 1820

Подшипники 1366

Зубчатые колёса 1085

Гидроподжимные муфты (фрикционные диски) 805

В работе Т.П. Шаронова [165] приведены данные микрометража 2 тысяч ведущих и ведомых фрикционных дисков при ремонте ведущих валов. Анализ результатов измерений показал, что практически все диски имели превышающее допустимые значения коробление, у 20% диаметральная усадка была не более 0,5 мм (в пределах допустимого значения), а 74% не имели ее вовсе, у 6% - свыше 0,5 мм. У 60% дисков износ не превышал допустимых значений. В работе C.B. Петина указывается, что обычно диски с большим износом имеют максимальное коробление, при этом наибольшее коробление наблюдается у дисков первой передачи: ведомые - до 7,9 мм и ведещие - до 2,1 мм [115].

Фрикционные диски ГПМ трактора «Кировец» имеют достаточно высокую прочность. Их поломка является следствием термических напряжений возникающих при нарушении условий эксплуатации, а не уменьшения толщины пакета дисков в процессе изнашивания. Так, в условиях нормальной эксплуатации толщина фрикционных дисков в ГПМ коробок передач трактора К-701 может достигать 0,4 мм (13 % от номинального размера). Критерием предельного состояния ГПМ коробки передач трактора «Кировец» обозначено не только предельным значением толщины фрикционного диска (1,0 мм) и величины его коробления (4,0 мм), но и обусловленным величиной свободного хода нажимного диска размером пакета фрикционных дисков: минимальный (29.. .35,5 мм); максимальный (42.. .49 мм).

Фрикционный диск, из-за неравномерного расположения зон контакта, во время буксования нагревается неравномерно, причем объёмная температура в зоне контакта может находиться в пределах 400...600°С [111, 115, 167]. В разогретой зоне за счет радиального перепада температуры возникают сжимающие напряжения, обуславливая термические напряжения и создавая благоприятные условия для пластических деформаций сжатия. В процессе охлаждения во фрикционном диске возникают остаточные напряжения с обратным знаком. Таким образом, фрикционный диск за цикл «нагрев-охлаждение» получает пластическую деформацию сжатия [115].

В процессе работы ГПМ при смещении зоны трения по поверхности диска в другое место пластическую деформацию сжатия получит соответственно другой участок диска, тем самым накапливая необратимые деформации фрикционного диска с каждым включением ГПМ, направленные в сторону уменьшения радиального размера диска (усадка) [115].

Коробка передач с гидроуправлением энергонасыщенных тракторов является самым теплонапряжённым элементом их трансмиссий, при этом теплоотдача в масло может составлять 25000 кДж/час [115]. Кинетическая энергия, превращающаяся на поверхности фрикционных дисков в тепло, определяется величиной скорости скольжения поверхностей дисков. Высокая температура порождает напряжения, снижает способность материала противостоять этим напряжениям, вызывает структурные изменения и снижает предел текучести.

Однако, действие температурных напряжений не ограничивается лишь одной усадкой фрикционного диска [115]. В ходе проведённого C.B. Петиным [115] анализа работ П. П. Горбунова, К.Я. Львовского и A.M. Каца [30, 74] отмечается, что наличие в упругой системе напряжений сжатия способно вывести эту систему из устойчивого состояния. По отношению к фрикционному диску это означет, что при определённых условиях он может покоробиться (потерять плоскую форму). Известны два вида коробления дисков: «тарелкой» - возникает, когда напряжения сжатия сосредоточены у внутреннего радиуса диска, и «восьмеркой» -когда напряжения сжатия возникают у наружного радиуса [115].

Было установлено [74,161], что в любой точке диска напряжения имеют разный знак п1ш нагреве и охлаждении, т.е. происходит циклическое нагружение материала со значительной амплитудой. Число таких циклов за время эксплуатации трактора сравнительно невелико (1...2)-104, и действующие в диске напряжения не достигают предела выносливости [115]. Однако может наступить малоцикловая усталость материала фрикционных дисков, вызванная наличием в диске каких-либо концентраторов напряжения, обусловленных технологическими погрешностями изготовления.

В работах A.B. Бойкова, Б.А. Добрякова, М.Г. Пантюхина, C.B. Петина, Е.А.Шувалова и др. [111, 115, 167, 168, 169] указывается, что параметры, определяющие долговечность фрикционного узла, должны прежде всего характеризовать его тепловую напряженность. Такими параметрами являются удельная максимальная мощность Nyn и удельная работа буксования Ауд [115].

N^ = шах

МфтрМотн

^ тр

(1.1)

1

Ayd = Y~^M<t"npG>omudt

'тр о } (1.2)

где STр - площадь поверхности трения, м2; - время процесса буксования, с; Мфтр - момент трения буксующей ГПМ, Нм; еи0тн — относительная угловая скорость вращения ведущих и ведомых дисков трения, рад/с.

Хэвиленд, Роджерс и Девинсон в ходе своей работы [171] установили, что температура на поверхности дисков начинает повышаться по параболическому закону сразу же после подачи усилия на нажимной диск для смыкания фрикционных дисков ГПМ, причем максимум температуры (приблизительно на 200°С выше температуры масла в картере) отмечается в момент, когда диски входят в контакт примерно на 70%, а температура масла в картере за время одного контакта дисков (0,5... 1 с) повышается всего на 3°С. Температура масла в картере измерялась в пределах 40...150°С, при этом температура поверхности дисков практически не менялась [115].

Г.И. Кичкин и A.B. Виленкин [77] установили, что механические коробки передач с гидравлическим управлением работают удовлетворительно при темпе-

ратуре масла в картере в пределах 125...140°С и не ниже 90...100°С. При более высоких температурах коробка передач работает с перебоями, а при длительной работе в условиях повышенной температуры агрегат может полностью выйти из строя [115].

Между тем следует отметить, что стальные фрикционные диски даже при хорошей прирабатываемости смогут иметь фактическую площадь контакта не более 0,1% от номинальной или 10% от контурной [59,115,143,165].

Площадь фактического контакта зависит от равномерности распределения давления на поверхности дисков при сжатии их в 11 IM, а также равномерного распределения толщины диска по рабочей поверхности [115]. Как показали исследования Е.А.Шувалова [167], вследствие деформации фрикционных дисков давление сжатия пакета по внутреннему диаметру дисков может быть больше. Разная толщина и плохое качество изготовления дисков (наличие неплоскостности) влияют на величину фактической площади контакта дисков до приработки и от их значений зависит ресурс дисков [115].

Таким образом, из вышесказанного следует, что фрикционное взаимодействие твердых тел, а именно дисков фрикциона, является сложным процессом. Режим граничного трения работы дисков 11 IM, изменение их геометрии, высокая нагрузка и температура наряду с абразивным изнашиванием обуславливает наличие такого явления, как сорбция атомов водорода в поверхностные слои фрикционных дисков [6]. Скорость диффузии водорода в твердых металлах в связи с малой величиной атомов водорода значительно выше, чем других элементов. При всех видах износа в зоне контакта образуется большое количество свободного водорода (в основном за счет деструкции смазочной среды).

Водород, выделяясь вследствие трибодеструкции смазки и окружающей среды (паров воды и др.), частично из материалов пары трения ускоряет изнашивание, а зачастую является его первопричиной. Диффузия водорода в деформируемый слой стали обуславливает эффект наводороживания в процессе трения в точках концентрации, вызывая разрушение поверхностных слоев, при этом скорость диффузии зависит от градиентов напряжений и температур. Все трущиеся поверхности стальных деталей подвержены повышенному изнашиванию в следствии наводороживания. Водород

оказывает характерное действие на фрикционные диски (при температуре более 100°С) мгновенным разрушением поверхностного слоя ввиду перенасыщения водорода в местах его скопления. Это приводит к образованию частиц износа весом 0,001...2,33 г [6]. Проникая в зародышевые трещины, полости, межкристальные границы и другие зоны материала водород расширяет эти полости. Образовавшиеся при этом множественные трещины, сливаясь, разрушают поверхностный слой фрикционного диска, образуя абразивные частицы. В свою очередь, разрушение поверхностей трения уменьшает фактическую площадь контакта и вызывает ускоренное изнашивание фрикционных дисков.

По данным ряда работ [115, 167, 168, 169] самой недолговечной является I HM первой передачи. Она испытывает наибольшие механические и тепловые нагрузки в процессе буксования при начале движения тракторного агрегата [115]. При последующем переключении на более высокую передачу тепловая напряженность работы 1 ИМ лишь увеличивается вследствие буксования при переключении передач без разрыва потока мощности [115].

Таким образом, основными ресурсоопределяющими элементами коробки передач трактора «Кировец» являются фрикционные диски ГПМ ведущего вала [19, 21, 115]. Как показал анализ, несовершенство данного механизма проявляется в большей степени в технологических недостатках ГПМ, а именно физико-технологическими параметрами поверхностей трения, следствием чего является повышенное тепловыделение, обуславливающее ряд явлений, способствующих ускоренному износу дисков трения при буксовании в момент переключения фрикционов.

Величина площади фактического контакта стальных фрикционных дисков в пакете ГПМ составляет не более 8.. 10% контурной. В работе C.B. Петина отмечается, что пятна контакта обычно группируются в виде одного или нескольких концентрических колец со случайным радиусом ближе к внутреннему диаметру фрикционного диска [115]. Из-за неравномерного расположения зон контакта фрикционные диски во время буксования нагреваются неравномерно, что приводит к возникновению термических напряжений, водородному изнашиванию разрушением и короблению дисков ввиду достаточно высокой нагрузки [115,120,124].

1.2 ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА

ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ

В основу конструкции новой машины закладывается, по возможности, наибольшая ее производительность, что почти всегда сопровождается повышением механических и тепловых нагрузок подвижных сопряжений [9]. В связи с этим перед конструкторами стоит задача создания новых, более современных узлов трения. В целом можно определить следующие критерии оптимизации при разработке узлов трения [6,9]:

• оценка и выбор принципиальной схемы работы узлов трения с точки зрения их влияния на износостойкость и надежность машин в целом;

• выбор материалов и сочетание их в парах трениях (фрикционные диски в зависимости от назначения изготавливают из конструкционных, фрикционных, износостойких и антифрикционных материалов);

• назначение размеров и конфигураций фрикционных дисков с учётом местной и общей прочности;

• разработка мер по уменьшению общих и местных перегрузок;

• обеспечение нормального функционирования ГПМ в заданных условиях с помощью смазочной системы, защиты от загрязняющего действия среды, блуждающих токов и перегрева от посторонних источников тепла, воздействующих на узел в процессе работы;

• обеспечение эксплуатационной технологичности конструкции;

• защита трущихся поверхностей от возможных аварийных повреждений при эксплуатации;

• разработка средств диагностирования узлов трения.

Необходимо учитывать, что многие машины и механизмы работают в запыленной или загрязненной среде. На открытые поверхности трения машины возможно попадание окалины, ржавчины, металлической или иной стружки и др., что обуславливает необходимость защиты поверхностей трения от загрязнений [9]. А это, как правило, защита открытых узлов трения, герметизация закрытых корпусов в местах

выхода валов или других неподвижных деталей, очистка рабочих жидкостей (смазочного материала и др.), удаление загрязнений из топлива, воздуха, газов [6,9].

Но конструктивное совершенство и высокое качество изготовления узлов машин не гарантируют длительной и безаварийной работы. Дополнительным условием является грамотная техническая обкатка, эксплуатация и целесообразная система ремонтов [6,8,9,13].

1.2.1 Методы повышения ресурса поверхностей трения

Важнейшей характеристикой ГПМ является ресурс их работы. Этот ресурс определяется в основном износостойкостью и выносливостью фрикционных дисков при различных механических воздействиях.

Одним из способов повышения долговечности трибосопряжений является применение металлоплакирующих смазок, обеспечивающих безызносное трение в результате самоорганизации в зоне фрикционного контакта за счет автоколебательных трибохимических реакций [4, 5, 26, 87, 99]. Металло-плакирующие смазки готовят обычно введением в стандартные смазки металлсодержащих компонентов. Наиболее часто в качестве такого компонента применяется медь и ее соединения [26], а также сочетания меди (или ее соединения) с другим металлом (или его соединением), в качестве которого используют чаще всего свинец, олово, никель, молибден и некоторые другие [88,99,159].

При рассмотрении решения проблемы снижения трения и защиты от износа трущихся поверхностей выделяют также применение разнообразных специальных присадок к рабочим жидкостям (маслам). Сюда могут быть отнесены так называемые функциональные комплексы, предназначенные для поддержания и восстановления свойств стандартного пакета присадок масла, и присадки-стабилизаторы, действующие в основном как «реаниматоры» вязкости и термической стойкости масла. На фоне выше перечисленного можно выделить составы, предназначенные непосредствен-

но для изменения трибологических свойств поверхностей трения ресурсоопределяю-щих сопряжений. Все многообразие существующих составов в некотором приближении можно разделить на следующие классы: модификаторы трения, реметаллизанты и кондиционеры металла [4,5].

Модификаторы трения - представляют собой специальные вещества или соединения, состоящие из мелкодисперсных частиц, например, тефлона, дисульфида молибдена и т.д. Принцип их действия сводится к формированию на трущихся поверхностях защитных пленок снижающих трение, за счет легкого сдвига в плоскости скольжения, практически не защищающих от изнашивания трущиеся пары. Основное предназначение таких составов - снижение сил трения. К ним можно отнести такие составы как: «Аспект модификатор», «Форум», «Форсан», «STP-XEP», «Super-Х with Teflon», «LuquiMoly-MoS» и др. К основным их недостаткам можно отнести возможное отрицательное влияние на физико-химические свойства масла и осаждение частиц на масляном фильтре.

Реметаллизанты - вместо изношенного металла фрикционного диска наращивают композиции типа «медь-олово-серебро» и т.д. В определенной мере к ним можно отнести ремонтно-восстановительные составы. Данные препараты имеют определенную «специализацию» и предназначены для восстановления размеров изношенных деталей без разборки агрегата, компенсируя физический износ образованием в местах трения и контакта пленок, представляющих собой многокомпонентные мелкодисперсные смеси природных минералов, образовывающих металлокерамический защитный слой. К ним относятся: «РиМЕТ», «ХАДО» и др. Основное предназначение - восстановление изношенных деталей без разборки силовых агрегатов за счет изменения геометрических размеров деталей. К недостаткам можно отнести влияние на физико-химические свойства масла, возможность осаждения частиц на масляном фильтре и в некоторых случаях недостаточные противозадирные свойства.

Кондиционеры металла - при воздействии на металл создают сервовитную пленку защищающую рабочие поверхности деталей от задиров, питтинга, радикально снижая трение (до 25%) и износ (в 5... 12 раз). Используют в качестве носителя для доступа к узлу трения смазочную среду, обеспечивют устойчивый противоизносный

эффект даже при масляном голодании, реализуя при этом принцип самовосстановления способный перевести протекание процессов трения в режим безызносности. Используются для обработки как новых, так и изношенных силовых агрегатов. К ним относятся: «ЕЯ», «ФЕНОМ.

Однако явления, имеющие место при трении и изнашивании, определяются не только наличием в смазочной среде присадок, но и параметрами самого смазочного материала, свойствами материалов, из которых изготовлены детали машин, а также состоянием их поверхностных слоёв [9,26,99].

Под поверхностным слоем чаще всего понимается такой слой, структура, фазовый и химический состав которого отличаются от основного материала, из которого изготовлена деталь (рисунок 1.1) [6, 9, 26, 99].

Рисунок 1.1 — Схема поверхностного слоя детали: 1 — зона адсорбированных из

окружающей среды молекул и атомов органических и неорганических веществ, толщина слоя 1...0,001 мкм; 2 — зона продуктов химического взаимодействия металла с окружающей средой (обычно оксидов), толщина слоя 10... 1 мкм; 3 — граничная зона толщиной несколько межатомных расстояний, имеющая иную, чем в объёме, кристаллическую и электронную структуру; 4 — зона с изменёнными по сравнению с основным металлом структурой, фазовым и химическим составом, которые возникают при изгртовлении детали и изменяются в процессе эксплуатации; 5 - основной металл

Толщина и состояние указанных слоев поверхностного слоя могут изменяться в зависимости от состава материала, метода обработки и условий эксплуатации [6].

Применяемые в настоящее время методы обеспечения износостойкости поверхностного слоя фрикционных дисков (деталей) можно представить в виде схе-

мы (рисунок 1.2). Следует отметить, что представленные на рисунке 1.2 методы

модификации поверхностного слоя используются в основном для упрочнения поверхностей трения различными технологическими операциями: механическая и химико-термическая обработки; объемная и поверхностная закалки; механическое упрочнение; химическая, электрохимическая, механотермическая и ионно-плазменная обработки; плакирование; напыление и другие способы модификации поверхностей.

Технологические операции предусматривают максимально возможное снижение шероховатости, волнистости, конусности, бочкообразности и других размерных параметров поверхности трения, стремясь обеспечить увеличение площади их фактического контакта и повышение удельной нагрузочной способности.

Анализ (химический, физический и механический) поверхностного слоя фрикционного диска может осуществляться различными методами. Множество параметров и методов оценки состояния поверхностного слоя не представляет возможности выделить параметр, определяющий качество поверхностного слоя. Поэтому в современной научно-инженерной практике оценка качества поверхностных слоев производиться набором единичных или комплексных показателей.

Укрупнено эти параметры характеризуют механическое, физическое состояние, химический состав и шероховатость поверхности.

Следует отметить, что любая механическая обработка детали всегда сопровождается процессом пластической деформации, когда все характеристики механического состояния поверхностного слоя изменяются: показатели сопротивления деформированию увеличиваются (предел упругости, предел пропорциональности, предел текучести, предел прочности, твердость и др.), а показатели пластичности уменьшаются (относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость и другие, устанавливаемые специальными испытаниями образцов) [9, 15, 16, 26, 89, 143, 144]. В инженерной практике это явление называют деформационным упрочнением поверхностного слоя и определяют измерением твёрдости или микротвёрдости (Н\х). Для этого твёрдость определяют на поверхности металла и внутри металла (например послойным травленем).

В результате устанавливают толщину упрочнённого слоя кн и степень деформационного упрочнения бн [89, 90, 133]:

^ _ (Н обр — Н исх)

Нисх 5 (1.3)

где Дэбр и НИсх ~ соответственно твёрдость (микротвёрдость) металла после и до обработки.

Все известные методы упрочняющей обработки можно подразделить на пять основных классов, представленных на рисунке 1.2 [14, 15, 16, 26,142 - 145].

Нельзя не отметить, что в ходе эксплуатации верхний слой упрочненых поверхностей под влиянием трения и многократной пластической передеформации разупрочняется [26, 27].

Переход от конструктивно рекомендуемой микротвердости (Н'Р) к (//исх ) в данном случае осуществляется по закону снижения, т.е. с отрицательным градиентом твердости (Гт) в направлении от поверхности трения, который по мере углубления в корпус фрикционного диска {И) и стабилизации микротвердости стремится к нулю.

гг-§* 0. (1,)

Однако практически все представленные методы и способы мало защищают поверхностный слой трущихся фрикционных дисков при высоких нагрузках с большим выделением тепла от проникновения и накопления в поверхности водорода. Так, полимерные материалы, входящие в составы некоторых покрытий, при высоких температурах склонны к разложению, и как следствие, выделению в смазочную среду большого количества атомов свободного водорода. Как правило, упрочнение поверхностного слоя мало защищает поверхность от водородного изнашивания [6, 14, 15, 89].

Образование пленки на поверхности

Изменение химического состава или структуры поверхностного слоя

Модифицирование поверхности

Изменение энергетического

запаса поверхностного слоя

Изменение шероховатости

Изменением структуры по всему объему

Рисунок 1.2 - Методы модифицирования поверхностного слоя

Высокая твердость поверхностного слоя, при циклическом нагружении с деформацией поверхностного слоя, ведет к снижению жесткости диска, а прогрессирующие внутренние вибрации способствуют накоплению энергии активации разрушения, как деформируемого слоя основного металла, так и хрупкой оксидной пленки.

Применительно к фрикционным дискам ГПМ, на наш взгляд, более целесообразна модификация поверхности трения диффузионными методами. Так, например фрикционно-механическое, фрикционно-химическое или электрохимическое внесение в поверхностный слой меди или латуни позволит снизить микротвердость поверхностного слоя фрикционных дисков относительно исходной (конструктивно заложенной) в среднем на величину Н\а = 50 Ну, и шероховатость на 30%. Это позволит реализовать принцип положительного градиента твердости, следствием чего является увеличение фактической площади контакта, позволяющее снизить удельные нагрузки и время на приработку фрикционных дисков с соответствующим увеличением их ресурса. Кроме того, такое функциональное покрытие хорошо защищает поверхность от проникновения атомов водорода и является отличным проводником тепла. Возможность более равномерного распределения по поверхности дисков трения выделенного в процессе работы фрикционов тепла способствует снижению коробления дисков.

1.2.2 Применение альтернативных смазочных материалов

Минеральные масла, полученные на основе синтетических углеводородов или нефтяного сырья, являются основой для смазочных материалов, используемых в смазочных системах современных машин. В большинстве случаев эти продукты экотоксичные [2].

В качестве современного направления получения смазочных материалов В.А. Едуков выделяет «Рациональное использование первичных сырьевых ресурсов животного и растительного происхождения» [65]. Такая тенденция связана с

неуклонным сокращением разведанных запасов и объемов добычи нефти и повышением экологической безопасности.

В работах А.Ф. Аксенова, В.П. Гниломедова, В.А. Едукова, Г.А. Ленивцева и др. ученых говорится, что масла растительного происхождения являются наиболее перспективными в техническом отношении как возобновляемые и «Как более дешовые по сравнению с минеральными и животными...» [65]. Возможности использования растительного сырья разнообразны. Некоторые развивающиеся страны расширяют посевы масличных культур с заданным составом жирных кислот. Это позволяет рационально использовать их в качестве технической продукции [2, 29, 65, 128, 149]. Самой распространенной в Европе культурой используемой для получения растительных смазочных материалов является рапс. Так В.А. Едуков пишет: «В Германии в рамках интегрированного растениеводства при наличии посевных площадей в 11,4 млн. га на 20% (или 2,3 млн. га) возделывается рапс при средней урожайности семян 30 ц/га и 32%-м содержании чистого масла» [65].

Растительные масла по химическому составу представляют собой полные сложные эфиры глицерина и высших одноосновных карбоновых кислот. Жиры и жирные масла, как продукты биосферного происхождения, наряду с углево-дородами и белками составляют во всех животных и растительных организмах одну из основных групп веществ [65]. В состав масел входят стеариновая и пальмитиновая кислоты, а из ненасыщенных кислот - олеиновая и линолевая (приложение ПЛ. 16) [65]. В маслах всегда присутствуют свободные кислоты, фосфатиды, витамины, крася-щие и слизистые вещества, иногда высшие спирты [65, 68]. Плотность всех масел и жиров ниже 1000 кг/м , они нерастворимы в воде, плохо растворимы в спирте, хорошо - в бензине, бензоле, хлороформе, петролейном эфире, сероуглероде, диэти-ловом эфире, ацетоне, четыреххлористом углероде [65, 68, 72, 81, 83,155,156,157].

В своей работе В.А. Едуков пишет: «Растительныемасла неядовиты, ими проще пользоваться, они биологически расщепляемы. При их использовании выделяется столько же углекислого газа (COi), сколько до этого поглотило (использовало) растение» [65].

В нашей стране основу масличной сырьевой базы составляют возделываемые однолетние растения, дающие жидкие масла: подсолнечник, лён, рыжик, гор-

чица, клещевина, сафлор, рапс озимый. Также возделываются прядильные культуры комплексного использования, содержащие масло в семенах: хлопчатник, лён-долгунец, конопля (приложение П.1.16) [65, 139].

Наиболее перспективным является рапсовое масло (РМ). Объём мирового производства которого составляет 8 млн. т в год, в том числе 2 млн. т производится в странах ЕЭС. Поэтому РМ, учитывая обострение экологических проблем, может вытеснить до 50% нефтяных масел [65].

В настоящее время в ряде стран, в основном имеющих технологии переработки масел и жиров соответствующих современным требованиям, интенсивно ведутся разработки по совершенствованию технологий переработки растительного сырья для использования в качестве энергоносителя [65, 68].

Уже сейчас растительные масла и смазочные композиции с их различным содержанием рассматриваются как альтернатива ископаемым сырьевым источникам. Это предполагает открытие новых методик и направлений практической реализации растительного сырья значение которого, как основного для промышленности, тесно связано с прогрессом в биотехнологии [65].

Практическое применение растительных и животных жиров для технических целей в качестве альтернативных смазочных материалов или компонентов смазочных композиций наиболее приемлемо в сельском хозяйстве, лесной, деревообрабатывающей, строительной и пищевой отраслях промышленности, в спортивном и медицинском оборудовании, городском и водном транспорте. Именно в этих областях за рубежом наблюдается наиболее значительное распространение смазочных композиций на растительной основе [65, 68, 71, 81, 156, 157].

Наиболее целесообразна замена минеральных масел на растительные в случае ограничения их срока службы, когда не реализуются их преимущества по стабильности к окислению [65]. Так в работе В.В. Ефимова обращается внимание на то, что «Из-за опасности механического засорения и попадания влаги срок службы нефтяных масел для гидравлических систем уборочных машин ограничивают до 1000...2000 ч, что наиболее приемлемо для растительных масел» [68].

Требуемый срок сслужбы соблюдается и при использовании растительных масел для сельскохозяйственной техники (тракторы, комбайны), работающей в условиях высокой запылённости [65, 68, 132]. Длительные испытания, проводимые в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности за рубежом, показали эффективность использования растительных масел и смазочных композиций с их различным содержанием в практических целях [1, 2, 29, 65, 68, 132, 156, 157]. При этом для уменьшения образования продуктов окисления, гидролиза и полимеризации в масла добавляли моюще-диспергирующие присадки [65, 81, 83].

Растительные масла производятся холодным или горячем прессованием маслосодержащих семян, экстракции или комбинировании этих методов [65]. Получаемое при этом масло-сырец (не рафинированное масло) обладает по сравнению с минеральными маслами такими свойствами, как высокой биоразла-гаемостью и отсутствием экотоксичности [65, 68]. Входящие в состав растительных масел спирты, сложные эфиры и свободные жирные кислоты образуют прочную пленку на поверхности трения [65]. Недостатками служат: низкая стабильность и, недостаточные вязкостно-темпероатурные (низкотемпературные) свойства, которые частично устраняются смешением масла-сырца с минеральными маслами (снижая тем самым экологические свойства растительного смазочного материала) [65, 68, 105].

Улучшение большинства технических характеристик естественных жиров (растительных масел), достигается соответствующей очисткой или химической обработкой, обеспечивающей их структурные изменения без разложения тригли-церидов [2, 9]. При этом химическую переработку растительных и животных жиров для технических целей следует считать не менее, а более важным направлением, чем применение их в естественном виде [65, 67, 68].

Преимущество рапса перед другими сельскохозяйственными культурами выражается в высоком коэффициенте размножения, а также «Большом продуктивном потенциале, коротком вегетативном периоде, использовании продукции в различных направлениях (как на зеленый корм, силос, сенаж, для производства масла и высокобелкового жмыха и др.)» [65]. Полученное холодным прессованием РМ значи-

тельно дешевле, чем другие масла. Поэтому РМ имеют стоимость примерно равную стоимости трансмиссионных минеральных масел [65, 68].

Анализ показателей физико-химических свойств РМ в сравнении с другими маслами [65, 68] представленных в таблице 1.2 позволяет заключить, что растительные масла имеют близкие показатели по плотности и загрезнённости. Но при этом они превосходят минеральные по температурам вспышки и застывания и могут служить альтернативой минеральным маслам или одной из составляющих смазочной композиции. Преимущество же РМ перед льняным и сурепным маслом заключается в большем значении кинематической вязкости [65].

Таблица 1.2 - Сравнительная характеристика растительных и минерального масел [32, 56, 65]

Показатели Рапсовое Льняное Сурепное М10-Г2

Плотность, кг/м3 916 928 911 920

Вязкость при 100 °С, мм2/с 8,3 4 5 11,2

Загрязнённость, % - 0,01 0,01 0,01

Диспергирующе-стабилизирующие свойства, баллы 1 1 1 1

Щелочное число, мг КОН/г 6 1,5 - 6,05

Температура, °С: вспышки 282 316 314 205

застывания -20 -20 -20 -18

Помимо этого растительное масло, ввиду своих физико-химических свойств активно противодействует появлению в смазочной среде свободных атомов водорода. В свою очередь, это ведет к снижению наводороживания поверхностей трения и как следствие к некоторому увеличению ресурса узлов машин. При этом в компонента смазочной композиции оптимальным вариантом по доступности, экологическим качествам и триботехническим свойствам является РМ. Таким образом, данные таблицы (1.2) обосновывают применение РМ в качестве компонента минерально-растительной смазочной композиции (МРСК) [132, 156, 157].

Улучшение физико-химических и триботехнических свойств смазочной среды (смазочных систем) является актуальным для реализации рационального

режима трения. Использование продуктов растительного происхождения в смазочных системах трансмиссий сельскохозяйственных тракторов позволит улучшить режим трения фрикционных узлов коробки передач и как следствие увеличить в целом ресурс трансмиссии тракторов [156, 160, 166].

1.3 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Обзор и анализ научно-технической литературы указывают на то, что перспективным методом повышения ресурса фрикционных дисков ГПМ следует считать улучшение режима их трения модификацией поверхностного слоя, реализуя положительный градиент твердости, в сочетании с МРСК, используемой как альтернативный смазочный материал, способных минимизировать наводороживание поверхностей контактирующих фрикционных дисков.

Обзор научных исследований показывает, что вопросы повышения ресурса фрикционных дисков ГПМ за счет рационального сочетания твердости поверхностных слоев дисков и режима смазывания остаются малоизученными.

Действенным методом снижения наводороживания поверхностей трения и как следствие износа фрикционных дисков ГПМ может являться применение в качестве смазочного материала МРСК содержащей РМ, и модификация поверхностей трения путем фрикционно-механического латунирования.

Для определения влияния наводороживания фрикционных дисков на изнашивание, подбора технологических методов борьбы с ним и оценки эффективности их применения в ГПМ механических коробок передач с гидравлическим управлением необходимо проведение комплексных аналитических и экспериментальных исследований.

Цель работы заключается в повышении ресурса механических коробок передач с гидравлическим управлением улучшением режима трения фрикционных

дисков гидроподжимных муфт путем сочетания модификации поверхностей трения дисков гидроподжимных муфт и минерально-растительной смазочной композиции.

На основании поставленной цели работы определены и сформулированы задачи теоретических и экспериментальных исследований:

1. Обосновать рациональный состав минерально-растительной смазочной композиции для гидроподжимных муфт коробок передач, обеспечивающий снижение сорбции водорода в поверхностные слои фрикционных дисков.

2. Теоретически обосновать и оценить возможность повышения технического ресурса гидроподжимных муфт коробок передач с гидроуправлением применением фрикционных дисков с положительным градиентом твердости поверхностей трения.

3. Экспериментально оценить влияние насыщения контакта поверхностей трения фрикционных дисков на ресурс гидроподжимных муфт и критериально установить рациональный режим трения фрикционных дисков гидроподжимных муфт.

4. Разработать технологические рекомендации и оценить экономическую эффективность рационального режима трения в аспекте повышения ресурса фрикционных дисков.

Рабочая гипотеза исследований, направленная на повышение ресурса механической коробки передач с гидравлическим управлением путем улучшения режима трения фрикционных дисков ГПМ, включает разработку и обоснование методов модификации рабочих поверхностей фрикционно-механическим латунированием, обеспечения рационального уровня твердости, насыщения контакта и снижения водородного изнашивания при использовании МРСК.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ УЛУЧШЕНИЯ РЕЖИМА ТРЕНИЯ

ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ

2.1 ВЛИЯНИЕ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ И МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ НА ИЗНОС ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ

ГИДРОПОДЖИМНЫХ МУФТ

В настоящее время в эксплуатации используются три размерных группы пар дисков, отличающихся друг от друга конструктивными параметрами.

Ведущий диск 700.17.01.038-2 трактора «Кировец» в отличие от ранее изготовлявшихся дисков 700А.17.01.038-1 и 700.17.01.038-2 на рабочих поверхностях не имеет радиальных прорезей, он тоньше на 0,4 мм, а наружный диаметр меньше на 4 мм. Ведущие диски всех трёх групп изготовляются из Стали 65Г по ГОСТ 14959-79. Для повышения прирабатываемости и износостойкости завод-изготовитель в качестве заключительной операции, при изготовлении дисков, применяет ванное сульфоцианирование в расплаве солей. Глубина слоя, при таком способе поверхностного упрочнения, составляет порядка 0,005 мм [34, 79].

Ведомые диски (700А. 17.01.037-1), твёрдость которых ниже, чем у ведущих дисков (321... 388 HB), изготавливаются из сложнолегированной Стали 40ХЗМ2ФА. [79].

Согласно исследований [9, 18, 21, 30, 59, 60, 98, 100, 101, 111, 115, 117, 165, 166] в процессе эксплуатации тракторов «Кировец» мгновенный разогрев дисков, вследствие их интенсивного буксования в момент включения гидроподжимной муфты (ГПМ), ведет к усиленному наводороживанию сопряженных поверхностей из-за трибодеструкции смазки, что в свою очередь приводит к повышенному износу фрикционных дисков. Изменение фактической площади контакта сопрягаемых поверхностей в сторону ее увеличения предполагает снижение общей объемной температуры фрикционных дисков ГПМ из-за увеличения количества контактирующих пиков, образующих в месте своего контакта высокое температурное

напряжение, но при этом ведущее к сокращению времени буксования фрикционных дисков. Дальнейшие снижение отрицательного воздействия высокой температуры на зону контакта может быть достигнуто модификацией поверхностей трения путем нанесения функционального покрытия методом фрикционно-механического латунирования. Медь, содержащаяся в латуни, займет впадины поверхности трения и тем самым, не меняя структуры основного материала фрикционного диска, создаст дополнительные возможности для контактов микропиков сопрягаемых поверхностей, увеличивая таким образом фактическую площадь контакта сопряжения. Этот слой будет играть демпфирующую роль при вхождении в контакт, что приведет к более мягкому срабатыванию ГПМ, а увеличение фактической площади контакта приведет к уменьшению суммарной работы буксования.

Исследованиями [18, 64, 68, 94, 105, 110, 128] установлено положительное влияние на режим трения фрикционных сопряжений использование альтернативных минерально-растительных смазочных материалов. Внедрение в качестве смазочной среды минерально-растительного смазочной композиции (МРСК) содержащей рапсовое масло (РМ), которое по своим свойствам находится наиболее близко к минеральным товарным маслам М-8Г2 и М-10Г2, используемым в механических коробках передач с гидравлическим управлением тракторов семейства «Кировец», позволит дополнительно снизить тепловую нагрузку на фрикционные диски (в первую очередь из-за свойств РМ) и степень наводороживания поверхностей трения.

Совместное эффективное воздействие фрикционно-механического латунирования и МРСК на процесс трения может определить основные направления снижения изнашивания фрикционных дисков ГПМ, как видно из схемы на рисунке 2.1.

Во первых, РМ по своему составу и свойствам (ГОСТ Р 53457-2009) менее склонно к деструкции (температура вспышки 282°С), чем минеральное масло М10-Г2 (температура вспышки 205°С, ГОСТ 12337-84), а следовательно, и к образованию свободного водорода и его последующей сорбции в поверхностный слой

за счет прогрессирующей внутренней вибрации при цикличном нагружении с деформацией поверхностного слоя и накопление энергии активации разрушения как деформируемого слоя основного металла, так и хрупкой оксидной пленки.

н, нв

Гг*Ш/4Ы<0

н,нв

Гт = (йН / с!11)>0

Заключение диссертации по теме «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве», Приказчиков, Максим Сергеевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализом основных направлений снижения изнашивания фрикционных дисков, как ресурсоопределяющих элементов ГПМ механических коробок передач тракторов с гидроуправлением, установлена эффективность использования МРСК в связи с активным взаимодействием с поверхностями трения и снижением их водородного изнашивания. Оценка модели процесса наводороживания свидетельствует о снижении сорбции водорода в зоне трения ввиду защитных действий ПАВ смазочной композиции. По результатам оценки уровня наводороживания поверхностей трения и их изнашивания рациональной является МРСК в составе 50% минерального масла М-10Г2 и 50% РМ. Наводороживание поверхностей трения снизилось при увеличении концентрации РМ в МРСК с 0,163 (0% РМ) до 0,072 м.д. % -10'3 (50% РМ), при этом скорость изнашивания снизилась с 0,235 до 0,128-10"3 мг/с.

2. Теоретически обоснована возможность повышения ресурса фрикционных дисков путем технологического формирования поверхностей трения с положительным градиентом твердости. При этом представляется возможным повысить уровень насыщения контакта, увеличить площадь фактического контакта фрикционных дисков, улучшить режим трения в направлении их фрикционного взаимодействия при изменении адгезионной составляющей трения.

Экспериментально установлено, что увеличение фактической площади контакта (Ат) составило в среднем 11,5%. Так, при использовании заводских фрикционных дисков Ат = 0,0795.0,0823 мм2, а при использовании модифицированных А фрикционных дисков Ах = 0,0889. .0,0933мм .

3. Экспериментально установлено влияние уровня насыщения контакта на ресурс ГПМ. Средняя концентрация железа в смазочной среде механической коробки передач с гидроуправлением после их обкатки с заводскими фрикционными дисками составила 5,

4'10 %, а с модифицированными дисками 1,3' 10" %. Изменение режима трения при модификации фрикционных дисков способствует улучшению температурного режима работы ГПМ посредством снижения температурного градиента работы коробки передач при буксовании фрикционных дисков со 195°С до 125°С, увеличению момента трения буксования с 2,5 до 2,8 кНм.

Обоснована аналитически зависимость аддитивного критерия от твердости поверхностных слоев и состава МРСК. Экспериментально установлено изменение аддитивного критерия КА = 5,492.7,941 и его рациональное значение (КА = 5,492), обосновывающее выбор режима трения фрикционных дисков на основе рационального сочетания состава МРСК (50% М-10Г2 + 50% РМ), выступающей в качестве смазочной среды, и градиента твердости поверхностей трения дисков (.Гт = 0,87), повышающего ресурс ГПМ.

Анализ проб масла при проведении ресурсных исследований показал снижение концентрации железа в смазочной среде с Сре Баз = 21,3'10"3%, в заводском варианте, до Среопыт = 14,25'10" %, в опытном варианте при соответствующем увеличении ресурса ГПМ в 1,7 раза.

4. Предложены рекомендации по обслуживанию коробок передач трактора «Кировец» при реализации установленного режима трения. Рациональным следует считать комплексное применение модифицированных фрикционных дисков с градиентом твердости сопряжения Гт = 0,87 (средняя микротвердость поверхностей трения фрикционных дисков Яц= 367ЯУ) и МРСК, содержащей 50% минерального масла М-10Г2 и 50% РМ. Годовой экономический эффект на один трактор при использовании коробки передач с модифицированными фрикционными дисками и применении предлагаемой смазочной композиции составит 11,3 тыс. руб. при средней годовой наработке 620 мото-ч.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Приказчиков, Максим Сергеевич, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авдуевский, В. С. Теоретические и прикладные аспекты современной трибологии / В. С. Авдуевский, М. А. Броновец, Н. А. Буше // Первая международная конференция «Энергодиагностика» : сборник трудов. - Т.1 - М., 1995.-С. 31-61.

2. Аксенов, А. Ф. Авиационные топлива, смазочные материалы и специоаль-ные жидкости / А. Ф. Аксенов. - М. : Транспорт, 1965. - 278 с.

3. Ахматов, А. С. Молекулярная физика граничного трения / А. С. Ахматов. -М. : Физматгиз, 1963. - 472 с. : ил.

4. Балабанов, В. И. Безразборное восстановление трущихся соединений /В. И. Балабанов. - М. : МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999. - 72 с.

5. Балабанов, В. И. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства / В. И. Балабанов. - М. : ООО «Издательство Астрель ; Издательство «АСТ», 2002. - 64 с.

6. Балабанов, В. И. Трибология для всех / В. И. Балабанов, В. И. Беклемышев, Н. И. Махонин. - М., 2002. - 220 с.

7. Бардзимашвили, Н. Г. Исследование процесса включения многодисковой фрикционной масляной муфты / Н. Г. Бардзимашвили, С. Г. Яшвили // Трение и износ. - Т. 8, №8. - 1987. - С. 265-273.

8. Барский, И. Б. Конструирование и расчет тракторов : учеб. для вузов по специальности «Автомобили и тракторы» / И. Б. Барский. - М. : Машиностроение, 1980. - 3-е изд., перераб. и доп. - 335 с. : ил.

9. Беркович, И. И. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения : учебник для вузов / И. И. Беркович, Д. Г. Громаковский. -Самара : СамГТУ, 2000. - 268 с.

10. Боровиков, В. П. STATISTIKA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов / В. П. Боровиков. - СПб. : Питер, 2003. - 2-е изд. -656 с.

11. Боуден, Ф. П. Трение и смазка / Ф. П. Боуден, Д. Тейбор ; под ред. И. В. Крагельского ; пер. с англ. Ю. Н. Востропятова. - М. : МАШГИЗ, 1960. -151 с.

12. Боуден, Ф. П. Трение и смазка твердых тел / Ф. П. Боуден, Д. Тейбор ; под ред. И. В. Крагельского ; пер. с англ. Н. М. - М.: Машиностроение, 1968. — 543 с.

13. Браун, Э. Д. Современная трибология: Итоги и перспективы /Э. Д. Браун, И.

A. Буяновский, Н. А. Воронин [и др.] ; отв. ред. К.В. Фролов. - М. : Издательство ЛКИ, 2008. - 480 с.

14. Бутенко, В. И. Износ деталей трибосистем / В. И. Бутенко. - Таганрог : ТРТУ, 2002.-236 с.

15. Бутенко, В. И. Конструкторско-технологическое обеспечение надежности изделий в машиностроении / В. И. Бутенко. - Таганрог : ТРТУ, 1999. - 202 с.

16. Бутенко, В. И. Формирование и изнашивание поверхностного слоя детали /

B. И. Бутенко. - Таганрог : ТРТУ, 1999. - 193 с.

17. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин. - М.: Колос, 1973. - 199 с.

18. Влияние минерально-растительных топлив и смазочных комбинаций на трибологические параметры ресурсоопределяющих сопряжений в с.-х. технике / Г. А. Ленивцев, Г. И. Болдашев, О. С. Володько [и др.] : отчет о НИР ; ВНТИЦентр. - М. : ВНИПИОАСУ, 2007. - 172 с. - ГР№ 01.20051189.

19. Володько, О. С. Результаты ускоренных ресурсных испытаний гидроподжимных муфт / О. С. Володько, М. С. Приказчиков // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2011. - №3. - С. 73-76.

20. Володько, О. С. Трибологические основы повышения ресурса тракторов и автомобилей : методические рекомендации / О. С. Володько, В. В. Ефимов. - Самара : Самарская ГСХА, 2000. - 84 с.

21. Володько, О. С. Улучшение показателей напряженности масла в коробках передач с фрикционным включением путём совершенствования технологии

технического обслуживания : автореф. дис. ... канд. техн. наук / О. С. Во-лодько. - Пенза, 2002. - 19 с.

22. Выгодский, М. Я. Справочник по высшей математике / М. А. Выгодский. -М. : Государственное издательство физико-математической литературы, 1958.-784 с.

23. Галенко, И. Ю. Методы повышения фактической площади контакта поверхностей трения / И. Ю. Галенко, Г. А. Ленивцев, М. С. Приказчиков // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2007. - №9. - С. 19-24.

24. Галенко, И. Ю. Состояние и направления развития системы технического сервиса АПК Самарской области / И. Ю. Галенко, Б. Н. Мясников, Г. П. Чу-гунов, М. С. Приказчиков // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2008. -№3. - С. 114-120.

25. Гаркунов, Д. Н. Избирательный перенос в узлах трения (эффект безызнос-ности) / Д. Н. Гаркунов, И. В. Крагельский, А. А. Поляков ; под ред. акад. П. А. Ребиндера. - М. : Транспорт, 1969. - 104 с.

26. Гаркунов, Д. Н. Триботехника (износ и безызносность) : учебник для вузов / Д. Г. Гаркунов. - М. : МСХА, 2001. - 616 с.

27. Гаркунов, Д. Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин) : учебник / Д. Н. Гаркунов. - М.: МСХА, 2002. - 632 с.

28. Генкин, М. Д. Повышение надежности тяжелонагруженных зубчатых передач / М. Д. Генкин, М. А. Рыжов, Н. М. Рыжов. - М. : Машиностроение, 1981.-232 с.

29. Гниломедов, В. П. Подбор нетрадиционных масличных культур, разработка технологии их возделывания и способов переработки с целью получения растительных масел для продовольственных и технических целей / В. П. Гниломедов, В. Ф. Казарин [и др.] : отчет по приоритетной теме НИР. -Усть-Кинельский, 1996. - 128 с.

30. Горбунов, П. П. Переключение передач тракторных коробок без разрыва потока мощности / П. П. Горбунов, К. Я. Львовский // Автоматизация ре-

жимов работы тракторных трансмиссий : сб. науч. трудов. - ЦИНТИАМ, 1963.

31. ГОСТ 10555-75 Реактивы и особо чистые вещества. Колориметрические методы определения содержания примеси железа. - Введ. 1976-07-01. - М. : Стандартинформ, 2008. - 12 с.

32. ГОСТ 12337-84 Масла моторные для дизельных двигателей. Технические условия. - Введ. 85-01-01. - М.: ИПК издательство стандартов, 2002. - 12 с.

33. ГОСТ 13646 Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия. - Введ. 70- 01-01. - М. : ИПК издательство стандартов,

2005.-10 с.

34. ГОСТ 14959-79 Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали. Технические условия. - Введ. 81-01-01. - М. : Стандартинформ,

2006.-15 с.

35. ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов. - Взамен ГОСТ 17745-72 ; введ. 1990-04-27. -М.: Издательство стандартов, 1990. - 12 с.

36. ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа. -Взамен ГОСТ 18895-81 ; введ. 1998-01-01. - Минск : ИПК издательство стандартов, 2002. - 15 с.

37. ГОСТ 19300-86 Средства измерений шероховатости поверхности профильным методом. Профилографы-профилометры контактные. Типы и основные параметры. - Взамен ГОСТ 19299-73 ; введ. 1987-07-01. - М. : ИПК издательство стандартов. - 11 с.

38. ГОСТ 20793-2009 Тракторы и машины сельскохозяйственные. Техническое обслуживание. - Введ. 2011-04-30. - М. : Стандартинформ, 2011. - 24 с.

39. ГОСТ 21339-82 Тахометры. Общие технические условия - Взамен ГОСТ 213339-75 ; введ. 1982-05-17. - М.: Стандартинформ. - 24 с.

40. ГОСТ 22536.1-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения углерода и графита. - Введ. 1990-01-01. - М.: Стандартинформ. - 11 с.

41

42

43

44.

45

46

47

48

49

50

51

52,

ГОСТ 22536.2-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения серы. - Взамен ГОСТ 22536.2-77 ; введ. 1987-02-20. - М. : Стан-дартинформ. - 13 с.

ГОСТ 22536.3-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения фосфора. - Введ. 1990-01-01. - М. : Стандартинформ. - 20 с. ГОСТ 22536.4-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения кремния. - Введ. 1988-08-25. - М. : Стандартинформ. - 11 с. ГОСТ 22536.5-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения марганца. - Взамен ГОСТ 22536.4—77. - М. : Стандартинформ. - 17 с. ГОСТ 22536.7-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения хрома. - Введ. 1990-01-01. -М. : Стандартинформ. - 13 с. ГОСТ 22536.8-87 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения меди. - Взамен ГОСТ 22536.8-77 ; введ. 1987-02-20. - М. : Стандартинформ. - 11 с.

ГОСТ 22536.9-88 Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Методы определения никеля. - Взамен ГОСТ 22536.9-77 ; введ. 1988-08-25. - М. : Стандартинформ. - 11 с.

ГОСТ 23.205-79 Обеспечение износостойкости изделий. Ускоренные ресурсные испытания с периодическим форсированием режима. - Введ. 198001-01. - М. : ИПК издательство стандартов. - 8 с.

ГОСТ 27025-86 Реактивы. Общие указания по проведению испытаний. -Введ. 1986-10-15. - М. : ИПК издательство стандартов. - 10 с. ГОСТ 27247-87 (ИСО 7464-83) Машины землеройные. Метод определения тяговой характеристики. - Введ. 1987-03-30. - М. : ИПК издательство стандартов. - 15 с.

ГОСТ 28326.5-89 Фотоколориметрический метод определения массовой концентрации железа. - Введен 1980-07-01. - М. : Стандартинформ. - 7 с. ГОСТ 30480-97 Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования. - Введен 1998-07-01. - М. : ИПК издательство стандартов. - 15 с.

53,

54,

55,

56

57

58

59

60

61,

62,

63,

64,

ГОСТ 30858-2003 Обеспечение износостойкости изделий. Триботехниче-ские требования и показатели. Принципы обеспечения. Основные положения. - Введен 2006-01-01. - М. : Стандартинформ, 2005. - 8 с. ГОСТ 7057-2001 Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. -Введен 2003-01-01. - М. : ИПК издательство стандартов. - 11 с. ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания. - Введ. 2008-12-25. - М. : Стандартинформ, 2010.-141 с.

ГОСТ Р 53457-2009 Масло рапсовое. Технические условия. - Введ. 2011— 01-01. - М. : Стандртинформ. - 16 с.

ГОСТ Р 54071-2010 Весы неавтоматического действия. Часть 2. Формы протоколов испытаний. - Введ. 2012-01-01. - М. : Стандартинформ. - 75 с. Гурский, Е. И. Теория вероятностей с элементами математической статистики : учеб. пособие для втузов / Е. И. Гурский. - М. : Высшая школа, 1971.-328 с. :ил.

Демкин, Н. Б. Фактическая площадь касания твёрдых поверхностей / Н. Б. Демкин. - АН СССР, 1962.

Демкин, Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей / Н. Б. Демкин. — М.: Наука, 1970.-277 с.

Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Н. Джоносон, Ф. Лион ; пер. с англ. - М. : Мир, 1981. - 520 с. Дроздов, Ю. Н. Трение и износ в экстремальных условиях : справочник / Ю. Н. Дроздов, В. Г. Павлов, В. Н. Пучков. - М. : Машиностроение, 1986. - 224 с. : ил.

Дубинин, А. Д. Энергетика трения и износа деталей машин / А. Д. Дубинин. -М. :МАШГИЗ, 1963.- 138 с.

Дысин, Ю. Б. Повышение надежности отремонтированных фрикционных коробок передач / Ю. Б. Дысин, В. Я. Сковородин // Техника в сельском хозяйстве : сб. науч. трудов. - 1983. - №10. - С. 52-53.

65. Едуков, В. А. Снижение энергетических затрат в тракторных трансмиссиях путем использования легированного рапсового масла : дис. ... канд. техн. наук / В.А. Едуков. - Самара, 2003. - 224 с.

66. Ерохин, М. Н. Нанотехнологии и наноматериалы в агроинженерии : учеб. пособие / М. Н. Ерохин, В. И. Балабанов, В. В. Стрельцов [и др.] / под общ. ред. академика Россельхозакадемии М. Н. Ерохина. - М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2008.-300 с.

67. Ефимов, В. В. Методы подготовки рапсового масла в качестве топливо-смазочных материалов / В. В. Ефимов, В. А. Едуков, М. С. Приказчиков // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания : материалы Межгосуд. НТС. - Вып. 17. - Саратов : СГАУ, 2005. - С. 165-167.

68. Ефимов, В. В. Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости : дис. ... канд. техн. наук / В. В. Ефимов. - Самара, 2000. - 174 с.

69. Заблонский, К. И. Зубчатые передачи / К. И. Заблонский. - Киев : Техника, 1977.-207 с.

70. Завадский, Ю. В. Статистическая обработка эксперимента / Ю. В. Завадский. - М. : Высшая школа, 1976. - 270 с.

71. Зарин, А. А. Справочник слесаря по топливной аппаратуре двигателей /А.

A. Зарин, А. Э. Зарин [и др.]. - М. : Машиностроение, 1990. - 288 с. : ил.

72. Инструкция по нормированию, использованию, хранению и учету нефтепродуктов на предприятиях и организациях системы Госагропрома СССР. -М. :ВИМ, 1988.- 18 с.

73. Касандрова, С. Н. Обработка результатов наблюдений / С. Н. Касандрова, В.

B. Лебедева. - М. : Наука, 1970. - 210 с.

74. Кац, А. М. Теория упругости / А. М. Кац. - М. : Гос. изд-во техн.-теорет. лит, 1956.-207 с.

75. Кащеев, В. Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов / В. Н. Кащеев. - М.: Машиностроение, 1978. - 213 с.: ил.

76,

77

78

79,

80

81

82

83

84

85

86

87,

88

Кирьянов, Д. В. Самоучитель MathCAD 2001 / Д. В. Кирьянов. - СПб. : БВХ

- Петербург, 2001. - 544 с.

Кичкин, Г. И. Масла для гидравлических коробок передач / Г. И. Кичкин, А. В. Виленкин. - М. : Химия, 1969. - 212 с.

Комбалов, В. С. Методы и средства испытаний на трение износ конструкционных и смазочных материалов : справочник / В. С. Комбалов ; под ред. К. В. Фролова, Е. А. Марченко. - М. : Машиностроение, 2008. - 384 с. : ил. Конореев, Р. В. Совершенствование технологии восстановления дисков фрикционных передач газодетонационным напылением : на примере КПП трактора К-700 : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Р. В. Конореев. - Новосибирск, 2007. - 18 с.

Костецкий, Б. И. Качество поверхности и трение в машинах / Б. И. Костец-кий, Н. Ф. Колисниченко. - Киев : Техника, 1969. - 216 с. Костецкий, Б. И. Механо-химические процессы при граничном трении / Б. И. Костецкий, М. Э. Натансон, JI. И. Бершадский. - М. : Наука, 1972. - 169 с. Костецкий, Б. И. Поверхностная прочность материалов при трении / Б. И. Костецкий, И. Г. Носовский, А. К. Караулов и [д.р.]. -Киев : Техника, 1976.

- 296 с.

Костецкий, В. И. Трение, смазка и износ в машинах / В. И. Костецкий. - Киев : Техника, 1970. - 396 с.

Крагельский, И. В. Коэффициенты трения / И. В. Крагельский, Э. И. Виноградов. - М. : Машгиз, 1962.

Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Крагельский, M. Н. Добычин, В. С. Комбалов. - М. : Машиностроение, 1977. - 526 с. Крагельский, И.В. Трение и износ / И. В. Крагельский - М. : Машиностроение, 1968.-480 с.

Кужаров, А. С. Координационная трибохимия избирательного переноса : дис. ... д-ра техн. наук / А. С. Кужаров. - Ростов-на-Дону, 1991. - 282 с. Кужаров, А. С. Свойства и применение металлоплакирующих смазок / А. С. Кужаров, Н. Ю. Онищук. - М. : ЦНИИТЭ Нефтехим,1985. - 60 с.

99. Макушок, Е. М. Массоперенос в процессах трения / Е. М. Макушок,Т. В. Калиновская, А. В. Белыйю. - Минск : Наука и техника, 1978. - 272 с.

100. Малаховский, В. Э. Тракторные муфты сцепления постоянно-замкнутого типа / В. Э. Малаховский // Труды НАТИ. - Вып. 115. - М. : Машгиз, 1960.

101. Малаховский, В. Э. Тракторные шестеренчатые коробки передач с переключением без остановки трактора / В. Э. Малаховский // Тракторы и сельхозмашины. - 1961. - №1. - С. 28-32

102. Малкин, В. С. Надежность технических систем и техногегнный риск / В. С. Мал-кин. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2010. - 432 с.: ил. - (Высшее образование).

103. Матвеев, В. В. Совершенствование режима смазки - как фактор повышения надежности тракторных трансмиссий и увеличение сроков службы трансмиссионных масел / В. В. Матвеев, Г. А. Ленивцев // Совершенствование технологических процессов очистки и использования масла в сельском хозяйстве : сб. научн. тр. - Ульяновск, 1987. - С. 5-15.

104. Морозов, А. Н. Водород и азот в стали / А. Н. Морозов. - М. : Металлургия, 1968.-158 с.

105. Назек Абдул Барии Касем. Литиевые смазки на основе растительных масел и продуктов их переработки : дис. ... канд. техн. наук / Назек Абдул Барии Касем.-М., 1999.-146 с.

106. Нарбут, А. Н. Гидродинамические передачи : учебник / А. Н. Нарбут. - М. : КНОРУС, 2013.-176 с.

107. Нарбут, А. Н. Гидромеханические передачи автомобилей : учебное пособие / А. Н. Нарбут. - М. : ООО «Гринлайт+», 2010. - 192 с. : ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

108. Нащекин, В. В. Техническая термодинамика и теплоплопередача : учеб. по-соб. для вузов / В. В. Нащекин. - М. : Высшая школа, 1980. - 469 с. : ил.

109. Новик, Ф. С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов / Ф. С. Новик, Я. Б. Арсов. - М. : Машиностроение, 1980.-304 с.

110. Обоснование и внедрение технологической подготовки и альтернативного использования растительных масел в качестве топливо-смазочных материалов : отчет о НИР / Г. А. Ленивцев, Г. И. Болдашев, О. С. Володько [и др.] ; ВНТИЦентр. - М. : ВНИПИОАСУ, 2003. - 129 с. - ГР№01.20051189. - Инв. №02.200300935.

111. Пантюхин, М. Г. Исследование работоспособности дисков трения трактора К-700М / М. Г. Пантюхин, Е. А. Шувалов, А. В. Бойков // Тракторы и сельхозмашины. - 1973. - №8. - С. 7-8.

112. Пантюхин, М. Г. Трактор "Кировец" К-700 / М. Г. Пантюхин [и др.]. - М. : Колос, 1976.

113. Пашковский, И. Э. Технологические методы защиты деталей бытовых машин и оборудования сервиса от водородного изнашивания : монография / И. Э. Балабанов. - М. : ГОУВПО «МГУС», 2004. - 234 с. : ил.

114. Пенкин, Н. С. Основы трибологии и триботехники : учеб. пособие / Н. С. Пенкин, А. Н. Пенкин, В. М. Серебрин. - М. : Машиностроение, 2011. - 2-е изд., стереотип.- 208 с.: ил.

115. Петин, С. В. Повышение ресурса гидромеханических коробок передач улучшением трибологических параметров работы фрикционов : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 / С. В. Петин. - Самара, 2005. - 190 с.

116. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел / А. И. Пехович, В. М. Жидких. - Л. : Энергия, 1968. - 304 с. : ил.

117. Повышение эксплуатационной надежности тракторных ходовых систем и агрегатов трансмиссий : отчет о НИР / Г.А. Ленивцев, Г. И. Болдашев, О. С. Володько [и др.]; ВНТИЦентр. - Кинель, 2003. - 58 с. -ГР№01.980001759.

118. Полканов, И. П. Методические указания по оценке результатов исследований / И. П. Полканов. - Ульяновск, 1973. - 23 с.

119. Польцер, Г. Основы трения и изнашивания / Г. Польцер, Ф. Майснер. ; под ред. М. Н. Добычина ; пер. с нем. О.Н. Озерского, В.Н. Пальянова. - М. : Машиностроение, 1984. - 264 с.

120. Приказчиков, М. С. Влияние смазочной среды на процесс наводороживания поверхностей трения фрикционных дисков / М. С. Приказчиков, О. С. Володько // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2008. - №3. - С. 133-135.

121. Приказчиков, М. С. Методика формирования топливо-смазочного материала на основе рапсового масла / М. С. Приказчиков, В. В. Ефимов, О. С. Володько // Молодые ученые в решении региональных проблем АПК : сборник научных трудов. - Самара, 2005. - С. 117-120.

122. Приказчиков, М. С. Особенности наводораживания поверхностей трения фрикционных передач / М. С. Приказчиков, О. С.Володько // Актуальные проблемы трибологии : сборник трудов регионального научно-технического семинара. - Самара : СамГТУ, 2008. - С. 82-85.

123. Приказчиков, М. С. Оценка эффективности модифицирования поверхности трения гидроподжимных муфт // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Актуальные проблемы в трибологии / М. С. Приказчиков, О. С. Володько : тематический выпуск по материалам Международной научно-технической конференции. - Т. 13, №4 (42). - Самара : СГТУ, 2011. - С. 268-271.

124. Приказчиков, М. С. Повышение ресурса гидроподжимных муфт снижением наводороживания поверхностей фрикционных дисков / М. С. Приказчиков // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2011. - №3. - С. 93-97.

125. Приказчиков, М. С. Результаты лабораторных исследований на трение и изнашивание образцов фрикционных дисков гидроподжимных муфт / М. С. Приказчиков // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. - 2010. - №3. - С. 60-63.

126. Приказчиков, М. С. Улучшение режима трения фрикционных дисков механической коробки передач с гидравлическим управлением трактора «Киро-вец» / М. С. Приказчиков, М. В. Сазонов // Достижения науки агропромышленному комплексу : сборник научных трудов. - Самара : РИЦ СГСХА, 2013.-С. 38-42.

127. Р 50-54-80-88 Надежность в технике. Комплексные испытания изделий машиностроения на надёжность. Общие положения. - М.: ВНИИНМАШ - 39 с.

128. Разработка и обоснование технологии альтернативного использования растительных масел в сельскохозяйственной технике : отчет о НИР / Г. А. Ленивцев, Г. И. Болдашев, В. А. Едуков [и др.] ; ВНТИЦентр. - Самара, 2000. - 89 с. - ГР№ 01.980001759. -Инв. № 02.200105083.

129. Разработка современной системы технического сервиса сельскохозяйственной техники в Самарской области для предприятий различных уровней оснащенности ремонтно-обслуживающей базы : отчет о НИР / И.Ю. Галенко, В.Г. Гнило-медов, М.С. Приказчиков [и др.]; РИЦ СГСХА. - Кинель, 2007. - 91 с.

130. РД 50-424-83 Методические указания. Надежность в технике. Ускоренные испытания. Основные положения. - М. : Издательство стандартов. - 8 с.

131. Розенберг, Ю. А. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин / Ю. А. Розенберг. - М. : Машиностроение, 1970. - 315 с.

132. Сафонов, В. В. Повышение долговечности ресурсоопределяющих агрегатов мобильной с.-х. техники путем применения металлосодержащих смазочных композиций : автореф. дис. ... канд. техн. наук / В. В. Сафонов. - Саратов, 1999.-36 с.

133. Скотников, В. А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля : учебники и учеб. пособ. для вузов / В. А. Скотников, А. А. Мащенский, А. С. Солонский; под. ред. В. А. Скотникова. - М.: Агропроиздат, 1986. - 383 с.: ил.

134. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний : справочник / Р. М. Матвиевский, В. Л. Лашхи, И. А. Буяновский. -М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.

135. Справочник машиностроителя : в 3-х т. / под ред. С. В. Серенсена, Н. С. Ачеркана. -М. : Машиностроение, 1951. - Т. 3 - 1098 с.

136. Справочник машиностроителя : в 3-х т. / под ред. С. В. Серенсена,Н. С. Ачеркана. - М.: Машиностроение, 1952. - Т. 2 - 1098 с.

137. Справочник по триботехнике / под ред. М. Хебды. - М. : Машиностроение, 1989.-398 с.

138

139

140

141

142

143

144

145

146,

147,

148

149,

150,

Старостин, В. В. Материалы и методы нанотехнологии : учебное пособие / В. В. Старостин ; под общ. ред. JI.H. Патрикеева. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 431 с. : ил. - (Нанотехнология).

Степановский, А. С. Общая экология / А. С. Степановский. - Курган : ГИПП Зауралье, 1999. - 512 с.

Стрельцов, В. В. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигателей / В. В. Стрельцов, В. Н. Попов, В. Ф. Карпенко. - М. : Колос, 1995.- 175 с.

Суркин, В. И. Смазка пар трения двигателей : монография / В. И. Суркин, Б. В. Курчатов. - Челябинск : ЧГАУ, 1999. - 224 с.

Суслов, А. Г. Качество машин : справочник / А. Г. Суслов [и др.]. - М. : Машиностроение, 1995.

Суслов, А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин /6А. Г. Суслов. - М. : Машиностроение, 2000. - 320 с.

Суслов, А. Г. Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей / А. Г. Суслов. - М. : Машиностроение, 1987. - 208 с. Суслов, А. Г. Экспериментально-статистический метод обеспечения качества поверхностей деталей машин / А. Г. Суслов, О. А. Горленко. - М. : Машиностроение, 2003. - 303 с.

Теоретические основы химмотологии / под ред. A.A. Браткова. - М. : Химия, 1985. — 320 с. : ил.

Терморегулирование топливно-смазочных материалов в системах мобильных машин / под ред. Власова П. А., Уханова А. П., Спицина И. А. - Пенза : РИО ПГСХА, 2001. - 140 с.

Технология и организация диагностирования тракторов с применением спектрального анализа масел. - М.: ГОСНИТИ, 1979. - 96 с. Ткачев, В. Н. Методы повышения долговечности деталей машин / В. Н. Ткачев [и др.]. - М. : Машиностроение, 1971. - 264 с.

Трение, изнашивание, смазка : справочник. - М. : Машиностроение, 1978. -Кн. 1.-400 с.

151. Трение, изнашивание, смазка : справочник. - М.: Машиностроение, 1979. -Кн.2-358 с.

152. Трибология : международная энциклопедия. Т. И. Машины, стенды и устройства для трибоиспытаний, включая английские слова и выражения / ред. д-р техн. наук, профессор, академик Санкт-Петербургской Инженерной академии К. Н. Войнов. - СПб.: АНИМА, 2011. - 256 с.

153. Трибология: международная энциклопедия. T. I. Историческая справка, термины, определения. / ред. д-р техн. наук, профессор, академик Санкт-Петербургской Инженерной академии К.Н. Войнов. - СПб. : АНИМА, 2010.-176 с.

154. Труханов, В. М. Трансмиссии гусеничных и колесных машин / В. М. Труханов, В. Ф. Зубков, Ю. И. Крыхтин [и др.]. - М. : Машиностроение, 2001. - 736 с.

155. Тютюников, Б. Н. Химия жиров / Б. Н. Тютюнников. - М. : Пищевая промышленность, 1974. - 448 с.

156. Уханов, А. П. Использование нефтепродуктов, технических жидкостей и ремонтных материалов при эксплуатации мобильных машин : учебное пособие / А.П. Уханов, Ю. В. Гуськов, И. И. Артемов, А. В. Климанов - Самара : СГСХА, 2002.-292 с.

157. Уханов, А. П. Обогащение воздушного заряда тракторного дизеля биотопливными композициями / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, В. А. Рачкин [и др.] // Нива Поволжья. - 2007. - №1. - С. 28-30.

158. Федоренко, В. Ф. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе : науч. изд. - М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2008. - 148 с.

159. Фисенко, О. В. Разработка металлоплакирующих смазок с полиметаллическими добавками : дис. ... канд. техн. наук / Р. В. Фисенко. - Ростов-на-Дону, 1994.- 170 с.

160. Фукс, И. Г. Растительные масла и животные жиры - сырье для приготовления товарных смазочных материалов / И. Г. Фукс, А. Ю. Евдокимов, В.А. Джамалов [и др.] // Химия и технология топлив и масел. - 1992. - №4. - С. 34-39.

161. Харитонов, Н. П. К вопросу о плавности переключения гидромеханической передачи / Н. П. Харитонов, В. А. Анохин // Автомобильная промышленность. - 1963. - №5.

162. Хрущов, М. М. Абразивное изнашивание / М. М. Хрущов, М. А. Бабичев. -М.: Наука, 1970.-252 с.

163. Цыпцын, В. И. Трибологические основы повышения ресурса машин : уч. пособие / В. И. Цыпцын, В. В. Стрельцов, В. Ф. Карпенков [и др.]. - Саратов : Сарат. гос. агр. ун-т им. Н. И. Вавилова, 2000. - 92 с.

164. Чичинадзе, А. В. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А.

B. Чичинадзе, Э. М. Берлинер, Э. Д. Браун [и др.] ; под общ. ред. А. В. Чичинадзе. - М. : Машиностроение, 2003. - 576 с. : ил.

165. Шаронов, Г. П. Восстановление дисков трения тракторов «Кировец» / Г. П. Шаронов, Н. А. Рабовецкий // Техника в сельском хозяйстве. - 1980. - №9. -

C. 51-52.

166. Шпаар, Д. Рапс / Д. Шпаар, Н. Маковски, В. Захаренко [и др.]. - Минск : ФУАинформ, 1999. - 208 с.

167. Шувалов, Е. А. Повышение работоспособности трансмиссий тракторов / Е.

A. Шувалов. -JI. : Машиностроение, 1986. - 126 с.

168. Шувалов, Е. А. Теория и расчет трактора «Кировец» / Е. А. Шувалов, А. В. Бойков [и др.]. - JI. : Машиностроение, 1980. - 208 с.

169. Шувалов, Е. А. Трактор «Кировец»: Описание конструкции и расчёт / Е. А. Шувалов, Б. А. Добряков, Ю. И. Борисов [и др.]. - J1. : Машиностроение, 1974.-186 с.

170. Ясь, Д. С. Испытания на трение и износ. Методы и оборудование / Д. С. Ясь,

B. Б. Подмоков, Н. С. Дяденко. - Киев : Техника, 1971. - 140 с.

171. Haviland, М. L. SAE / М. L. Haviland, J. J. Rodgers, E. D. Davison. -№642B. -14 Jan., 1963.