Повышение задиростойкости фрикционного контакта червячной пары трения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.04, кандидат технических наук Березин, Константин Геннадьевич

• Березин, Константин Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Березин, Константин Геннадьевич

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение

1. Аналитический обзор

1.1 .Триботехнические свойства смазочных материалов с присадками и наполнителями

1.1.1. Неорганические твердые присадки

1.1.2. Присадки металлов и их окислов

1.1.3. Маслорастворимые металлоплакирующие присадки

1.2. Анализ эффекта задира в паре трения

1.2.1. Влияние триботехнических параметров на задиростойкость

1.2.2. Оценка кинематики зацепления и условий смазки на задир в механических передачах

1.3. Влияние конструкционных и смазочных материалов на надежность работы червячной передачи

1.4. Нагрузочная способность червячной передачи

ВЫВОДЫ

2. Теоретическая концепция эффективности присадок с поверхностями трения

2.1. Безразмерный критерий для оценки антизадирных свойств поверхностно-активных смазочных материалов

2.2. Реологические показатели смазочных материалов и выбор базового масла

2.3. Определение критерия задиростойкости

3. Методика исследования

3.1. Исследование реологических свойств смазочных материалов

3.2. Испытания на машине трения СМТ-1

3.3. Определение параметров испытания физической модели червячной передачи

3.4. Исследование изнашивания на установке возвратно-поступательного

движения

3.5. Оценка противозадирных свойств смазочных материалов

3.6. Исследования поверхности трения

3.7. Статистическая обработка экспериментальных данных

4. Разработка трибосистемы стальной червячной передачи

4.1. Выбор конструкционных материалов

4.2. Разработка металлоплакирующего смазочного материала

5. Оптимизация и работоспособность металлоплакирующего смазочного материала

5.1. Оптимизация состава металлоплакирующего смазочного материала

5.2. Работоспособность трибосистемы

5.3. Процессы формирования и состав металлоплакирующих пленок

5.4. Исследование поверхностей трения

5.5. Применение металлоплакирующего смазочного материала в натурном механизме

5.6. Описание конструкции стенда

5.7. Расчет и проектирование стальной червячной пары

5.8. Исследование червячной передачи

Основные результаты и выводы по работе

Литература

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение задиростойкости фрикционного контакта червячной пары трения»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современного машиностроения связано с внедрением новых эффективных технологий, которые сопровождаются увеличением мощности, скорости, производительности и других параметров эксплуатации машин. В связи с этим детали машин должны обеспечивать высокие требования прочности, жесткости и износостойкости. Одним из видов катастрофического износа является задир, который является следствием образования заедания во фрикционном контакте пары трения. Задиры резко ограничивают срок работы узлов трения. Особенно это наблюдается в тяжело нагруженных механических передачах, поэтому для обеспечения задиростойкости в парах трения применяются наиболее благоприятные сочетания конструкционных материалов совместимых с определенной смазкой при заданных режимах эксплуатации.

Серийные редукторные и трансмиссионные смазочные материалы (СМ), как правило, имеют в составе серу- хлор- и фосфорсодержащие компоненты, применение которых нежелательно из соображений экологии, поэтому необходим поиск новых трибоактивных компонентов, обеспечивающих эффективный граничный смазочный слой.

В этой связи актуальной задачей является разработка смазочных материалов (СМ), специфичных для механических передач, в частности, для червячных передач, работающих в сложных контактных условиях с большими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазки. Выбор конструкционных и смазочных материалов для червячной передачи определяется критерием задиростойкости пары трения. Однако экспериментальные и производственные данные показывают, что способность различных материалов противостоять задиру при трении со смазкой различна. Известно, что в червячных передачах для исключения задира применяются антифрикционные материалы. Однако применение бронз в механизмах приводит к увеличению стоимости изделия и

ограничивает величину передаваемых моментов, так как эти материалы имеют не высокие механические характеристики. Следует отметить, что гипотеза применения в червячной передаче стальных конструкционных материалов в сочетании со специальными смазками позволит повысить прочность зубьев и снизить стоимость червячного колеса, увеличить пределы передаваемых крутящих моментов, что даст определенный технико-экономический эффект.

Объект исследования: трибосистема, состоящая из пары трения, работающей в граничном режиме с металлоплакирующим смазочным материалом.

Целью работы: является повышение задиростойкости фрикционного контакта червячной пары трения за счет создания эффективного смазочного материала.

В рамках данной цели решали следующие задачи:

- разработка теоретической концепции, описывающей действие СМ в условиях граничного трения со стальными компонентами;

- получение безразмерного критерия задиростойкости пар трения со смазочным слоем;

- выбор конструкционных материалов и разработка модельных СМ обеспечивающих повышение задиростойкости трибосистемы;

- оптимизация состава СМ и исследование характеристик поверхностей трения;

- разработка и изготовление авторского экспериментального стенда для испытания червячной передачи с различными трущимися и смазочными материалами, работающего при варьируемых эксплуатационных режимах;

испытание смазочных и конструкционных материалов на специальном трибометрическом стенде;

- производственные испытания новых технических решений.

Методы исследования. Задачи решались с помощью теоретических и

экспериментальных методов. В теоретических исследованиях применены

основные положения физикохимии поверхностей. Экспериментальные исследования выполнены в соответствии с известными методиками выполнения трибологических испытаний по измерению трения и изнашивания. Реологические исследования смазочных материалов проводились на программируемом вискозиметре Брукфилда DV-II+. Трибологические исследования проводились на машине трения СМТ-1, специальной уста-новке по изучению износа, а также на трибометрическом стенде червяч-ной передачи. Исследование поверхностей трения производили методами оптической микроскопии (микроскопы МБС-10, NEOPHOT 30), профи-лометрии на зондовом атомно-силовом микроскопе SOLVER 47PRO и путем измерения микротвердости (микротвердомер ПМТ-3). Для оценки результатов исследований применяли методы математической статисти-ки. Экспериментальные зависимости обрабатывались с использованием регрессионного анализа. Научная новизна:

1. Предложен безразмерный критерий задиростойкости пар трения со смазочным слоем, содержащим поверхностно-активные вещества (ПАВ), позволяющий обосновать выбор эффективной трибоактивной присадки смазочного материала для стальной пары трения.

2. Выполнена оптимизация состава СМ из ряда присадок класса металлических мыл для повышения задиростойкости фрикционной пары трения.

3. Получены закономерности триботехнических показателей смазочных материалов с ПАВ в стальных парах трения и взаимосвязей к.п.д. от передаваемых крутящих моментов в условиях работы червячной пары.

Практическая ценность: 1. На основе оптимизации разработан и создан металлоплакирующий СМ для червячной стальной пары. На состав МСМ авторским коллективом при участии автора диссертации получен патент РФ №2393206 БИ. №18 от 27.06.10.

2. Спроектирован и изготовлен авторский экспериментальный стенд для испытания червячной передачи с различными трущимися и смазочными материалами, работающий при варьируемых эксплуатационных режимах.

3. Разработана методика эмпирического определения к.п.д. червячного механизма на испытуемом стенде в отличие от маятниковой системы, где определяется к.п.д. по отклонению балансира.

4. Выполнено совершенствование типовой конструкции червячной передачи с использованием новых материалов всей трибосистемы позволила получить технико-экономический эффект редукторов типа «Ч» заключающийся в уменьшении цены изготовления и экономии энергозатрат, что подтверждается актами производственных испытаний.

Положения, выносимые на защиту:

1. Теоретическая концепция, описывающая действие смазочных материалов с присадками класса металлических мыл в условиях контакта стальной пары трения.

2. Безразмерный критерий задиростойкости пар трения со смазочным слоем, позволяющий обосновать выбор эффективной трибоактивной присадки смазочного материала.

3. Металлоплакирующий СМ для повышения задиростойкости стальной пары трения, в состав которой входят маслорастворимые стеараты металлов: Со8г, N181, Сг^, 8п81;, позволяющий образовывать на стальных поверхностях трения прочные адсорбционные граничные пленки.

4. Специальный трибометрический стенд для испытания червячной передачи с различными трущимися и смазочными материалами, работающий при варьируемых эксплуатационных режимах.

5. Методика эмпирического определения к.п.д. червячного механизма на трибометрическом стенде; зависимости изменений к.п.д. от величины передаваемого крутящего момента передачи и применяемых материалов пары трения.

Соответствие паспорту специальности. Содержание диссертации соответствует следующим областям исследования, указанным в паспорте специальности 05.02.04 «Трение и износ в машинах»: п.8 «Триботехнические свойства смазочных материалов», п. 10 «Физическое и математическое моделирование трения и изнашивания» и п. 12 «Расчет и оптимизация узлов трения и сложных трибосистем».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на следующих научных конференциях и семинарах: Научная конференция преподавателей и сотрудников ИГ-ХТУ (Иваново, 2007-2011); Региональная студ. науч. конф. «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (Иваново, 2005, 2007, 2008); Региональная мол. науч. конф. «Актуальные проблемы трибологии» (Иваново, 2008-2009), Регион. научн.-техн. конф. «Материаловедение и надежность триботехнических систем» (Иваново, 2009); II междунар. сем. «Техника и технологии трибологических исследований» (Иваново, 2009); I межвузовский науч.-практ. семинар аспирантов, студентов, курсантов и слушателей (Иваново, 2010); Научно-техническая конференция с участием иностранных специалистов «Трибология - машиностроению» (Москва, 2008, 2010); IX междунар. научн. конф. «Теоретические основы энергоресурсосберегающих процессов, оборудования и экологически безопасных производств» (Иваново, 2010), Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», (Иваново, 2010).

Публикации. Основные теоретические положения и результаты исследований опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 5 публикаций в изданиях, входящих в Перечень ВАК. Общий объем публикаций 3,41 п.л., лично автору принадлежит 1,14 п.л. Получен патент РФ №2393206 БИ. №18 от 27.06.10.

Реализация результатов работы. Техническая информация о результатах диссертационной работы передана производителю ООО «НПО Янтарь» г. Иваново для организации малотоннажного производства. Результаты диссертации используются в учебном процессе кафедры «Механика» ИГХТУ при изучении курсов «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования», выполнении студентами лабораторных и дипломных работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 151 страницах, содержит введение, 5 основных глав, заключение, спи-сок литературы из 122 наименований. Работа включает 56 рисунков и 15 таблиц.

Данная работа выполнена в рамках исследований кафедры «Механика» ГОУВПО ИГХТУ в области разработки новых триботехнических материалов, в соответствии с тематическим планом НИР ИГХТУ. Работа выполнена при поддержке гранта Минобрнауки РФ № 2.1.2/4987.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Важной задачей машиностроения, связанной с работоспособностью машин и механизмов, является трение и износ, которые на 85+90% выводят из строя деталей машин [1]. Поэтому проблема трения и износа является одной из наиболее общих и важных, определяющих, в значительной мере, развитие и прогресс большинства отраслей техники. Одним из видов катастрофического износа является задир, который возникает вследствие заедания материала во фрикционном контакте пары трения. Раскрытию механизма, основных закономерностей трения, изнашивания, явлений и процессов схватывания, заедания, задира трущихся материалов, изучению свойств смазочных материалов посвящены исследования многих российских и зарубежных ученых, среди которых фундаментальное значение имеют работы М.М. Хрущова, П.А. Ребиндера, И.В. Крагельского, A.C. Ахматова, Ф. Боудена, Д. Тейбора, Д.Н. Гаркунова, Б.И. Костецкого, А.В.Чичинадзе, М. Хебда, P.M. Матвеевского, Ю.Н. Дроздова, И.А. Буяновского, Л.И. Погадаева, A.C. Кужарова, Л.И. Бершадского, Л. Бакли, H.A. Буше, А.П. Семенова, В.П. Когаева, Г. Нимана, П.А. Демченко, A.A. Полякова, И.Э. Виноградовой, В.Г. Павлова, В.А. Годлевского, В.Г. Мельникова, Е.В. Березиной и др.

Задир имеет место в механических передачах особенно с линейным контактом зацепления. Так, например, работоспособность червячной передачи зависит от задиростойкости пары трения, которая имеет сложный кинематический контакт в зацеплении с большими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазки. В связи с этим в червячной паре применяются антифрикционные материалы, но этого не достаточно, чтобы повысить работоспособность передачи. Перспективным направлением повышения к.п.д. механических передач является применение комплексных смазочных материалов, однако в России практически отсутствует производство эффективных противоизносных и противозадирных

повехностно-активных присадок к маслам [2]. Проблема очевидна и поэтому целью работы является теоретическое и экспериментальное исследование повышения задиростойкости фрикционного контакта стальной пары в условиях граничного трения за счет создания эффективного смазочного материала, применение которого обеспечит высокие триботехнические параметры работы червячной передачи.

Принятие теоретической концепции повышения работоспособности механизмов, основным показателем которой является критерий задиростойкости, осуществляется в результате обзора теории трения и износа, анализа ранее проведенных исследований работы узлов трения в граничном режиме с различными смазочными материалами и эксплуатационными условиями.

1.1. ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИСАДКАМИ И НАПОЛНИТЕЛЯМИ

Триботехнические свойства смазочного материала для механизмов, работающих в сложных кинематических условиях, является важным показателем. Большое количество имеющихся разнообразных присадок и наполнителей объясняется в первую очередь тем, что они используются целенаправленно для конкретных пар трения при определенных режимах эксплуатации, где в каждом случае требуются разные триботехнические свойства.

Классификация видов присадок проводится по различным признакам: 1 - по механизму действия (поверхностно-активные присадки, химически активные присадки, нерастворимые добавки); 2 - по функциональному признаку (антифрикционные, противозадирные, противоизносные присадки, многокомпонентные присадки) [3].

В работе рассматриваются и анализируются присадки органического и неорганического происхождения, используемые в качестве добавок в масла

для различных передач, а также приводятся присадки с функциональными свойствами.

1.1.1. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ТВЕРДЫЕ ПРИСАДКИ

Одним из методов повышения работоспособности передач является применение неорганических твердых присадок в рекомендованных для использования маслах. Граничные слои могут быть образованы на трущихся поверхностях деталей передач в результате адсорбции твердых смазочных материалов, например, графита, омедненного графита, дисульфида молибдена, нитрида бора, хлоридов, фторидов, йодидов, окислов и др. При образовании их жидкой фазы адсорбционный слой в результате воздействия поля твердой поверхности переходит в квазитвердое или квазикристаллическое состояние. Твердые тела могут производить смазочное действие, организуя и поддерживая режим граничного трения. Граничная пленка должна обладать высоким сопротивлением продавливанию и низким сопротивлением срезу. Исходя из таких требований, к твердым смазочным материалам (ТСМ) можно отнести вещества слоисто-решетчатой, пластинчатой структуры, мягкие металлы и тонкие пленки пластмасс. Для смазки металлических поверхностей из веществ слоисто-решетчатой структуры применяются графит, дисульфид молибдена (молибденит), дисульфид вольфрама, сульфид серебра, слюда, тальк и др. [4]. Наиболее широко в качестве ТСМ используется графит и дисульфид молибдена. Коллоидный графит действует в качестве смазочного материала между двумя трущимися поверхностями в результате присущей ему анизотропии. В связи с этим его эффективность как твердого смазочного материала будет в значительной мере зависеть от измельчения и степени ориентации конгломератов кристаллов. В отличие от порошкообразного графита действие коллоидного графита не зависит от наличия адсорбированных пленок. Обычный графитовый порошок дисперсностью 63-80 мкм не пригоден как добавка к смазочным маслам - он быстро осаждается в масле,

закупоривая смазочные отверстия и маслопроводы. Однако установлено, что графит, являясь твердым СМ, способствует снижению коэффициента трения [5]. Результаты исследований приведены на рис. 1.1.

Стойкие суспензии в маслах и в воде дает коллоидный графит, получаемый путем размола слоистого графита до частиц размером порядка 1мкм. Коллоидный графит, смешанный с минеральными маслами, используется в текстильной, стекольной и некоторых других отраслях промышленности [6]. Коллоидный графит в масле эффективно воздействует на прирабатывание трущихся поверхностей.

содержания графита в СМ. Основа СМ - медицинский вазелин; добавки порошка графита: 1 - без графита, 2 - 5мас. %, 3 - 15мас. %

В настоящее время коллоидный графит для приработки используется главным образом в парах трения цилиндр-поршень двигателей внутреннего сгорания [7], а также графитовый смазочный материал (графит ЭУТ-2) на основе солидола и присадок ТУ 0253-001-22828679-2003 используется во фрикционных прессах 4КФ-200 и др. механизмах [5].

Кристаллическая решетка дисульфида молибдена подобна решетке графита: между атомами молибдена и серы имеются тесные связи, в то время как расстояние между слоями атомов серы относительно больше.

Коэффициент трения монокристаллов МоБг по стальной поверхности на воздухе при параллельной ориентации его базовых плоскостей не превышает 0,1, а при перпендикулярном расположении этих плоскостей - 0,26 [8]. Физическая адсорбция атомов или молекул при оптимальной концентрации адсорбированных частиц и их высокой подвижности по базисным плоскостям Мо82 может еще больше снижать значение коэффициента трения. При изменении давления окружающей среды коэффициент трения дисульфида молибдена падает и с увеличением степени разряжения в камере

о

до 10" Па достигает низких значений / = 0,04 - результат удаления из структуры примесей [9] При наличии на поверхности Мо82 влаги сила трения увеличивается. Можно предположить, что водяной пар реагирует с атомами серы, что может вызвать коррозию стальной поверхности с повышением момента трения.

Дисульфид молибдена обладает также хорошей адгезией к металлической поверхности. Мо82 является основным смазочным компонентом отечественных твердосмазочных покрытий типа ВНИИ НП. В качестве связующего вещества в покрытиях ВНИИ НП используются различные смолы и клеи. Покрытия со связующим материалом гарантируют прочную адгезию с подложкой; они работоспособны в значительном интервале отрицательных и положительных температур по поверхности. Недостатком данных покрытий является невозможность равномерного распыления по поверхности сложной конфигурации. В последнее время Мо82 используют как добавку к смазочным маслам с целью повышения допускаемой нагрузки. Долгое время не было известно, являются ли частицы Мо82 в масле эффективными для снижения изнашивания и предотвращения питтинга в тяжелонагруженных контактах, так как основным недостатком применения таких наполнителей в жидких маслах является седиментационное расслоение, приводящее к выпадению частиц в осадок [7, 10]. Для предотвращения данного явления необходимо уменьшать размер

элементарных частиц, однако это существенно увеличивает стоимость данных смазочных композиций.

Перспективным методом повышения несущей способности передач является применение твердых магнитоактивных порошкообразных смазок. В качестве таких смазок использовались смеси порошков дисульфида молибдена с ферромагнетиками марки JI3 и КЗ. Соотношение объемных долей дисульфида молибдена и ферромагнетика составляло 4:1 [11]. Результаты исследований позволили установить, что применение магнитопорошковых смазок повышает несущую способность зубчатой передачи в 2 - 2,5 раза по сравнению с передачами, в которых используются твердосмазочные покрытия.

1.1.2. ПРИСАДКИ МЕТАЛЛОВ И ИХ ОКИСЛОВ

Металлоплакирующие смазочные материалы (МСМ) чаще всего получают наполнением серийно выпускаемых масел металлосодержащими добавками, в качестве которых используются порошки металлов и их соединения различной природы [12, 13]. При рассмотрении влияния различных медьсодержащих соединений на триботехнические свойства МСМ установлено, что медьсодержащие добавки всегда улучшают противозадирные и противоизносные характеристики основы [14, 15]. При введении в состав базового СМ порошка меди в условиях высоких контактных нагрузок при относительном скольжении однородных металлов, обладающих примерно одинаковой кристаллической решеткой, происходит пластическое течение меди по стальным поверхностям. При этом пара трения «сталь-сталь» постепенно заменяется более выгодной медьсодержащей парой трения. Износ при этом существенно снижается, рис. 1.2 [5].

Кужаровым A.C. проводились исследования для различных никельсодержащих соединений и, в частности, с композиционной присадкой: медь и никель. [16]. В ходе исследований было обнаружено, что введение

никельсодержащих соединений в масло улучшает ее триботехнические свойства. Полученные триботехнические данные показывают, что при использовании никельсодержащих и медьсодержащих добавок в составе МСМ зависят от концентрации металлоплакирующего компонента.

и,

мкм

40

30

20

10

200 400 600 800 Ба, Н 200 400 600 800 Ра, Н

Рис. 1.2. Зависимость износа и коэффициента трения от нагрузки и содержания меди в СМ. Основа СМ - медицинский вазелин; добавки порошка меди: 1 - без меди, 2 - 5мас. %, 3 - 15мас. %

Известно, что образование на поверхности трения металлической пленки происходит в результате трибовосстановления металлосодержащего компонента [17]. Триботехнические возможности медь и никельсодержащих МСМ определяется, с одной стороны, свойствами пленки, а с другой -способностью смазочных материалов эффективно модифицировать (защищать) поверхность такой пленки в ходе фрикционного взаимодействия трущихся металлов [18, 19].

Вопрос о природе и химическом составе защитных пленок все еще остается открытым. Не выясненными являются и детали механизмов формирования пленок. Имеются мнения, что существенную роль в этих механизмах играют процессы комплексообразования [16]. В этой связи проведено ряд исследований влияния комплексообразователей на процессы

трения. Исследовано образование адсорбированных пленок на фрикционных поверхностях и влияние комплексообразующих добавок на нагрузочные, антифрикционные, противоизносные характеристики масел со сложными эфирами карбоновых кислот [20]. Результаты исследований показали, что лиганды введенные в смазочную композицию резко повышают смазочные характеристики композиций. Низкие значения износа и коэффициента трения при высоких нагрузках за счет образование пленки меди на поверхностях трения подтверждают мнение о существовании процесса комплексообразования при образовании поверхностных пленок при трении. В работе [18] отмечается возможность создания МСМ при использовании порошков меди, олова, никеля, серебра, бронзы и др. Эти металлы и сплавы являются комплексообразователями, их окисные формы легко образуют комплексные соединения, как с неорганическими, так и с органическими лигандами. Они склонны к образованию координационных связей, что может привести к улучшению смазочных свойств этих композиций. Количество порошков, добавляемых в смазочные материалы, согласно ряду исследований, различно - от 2...3 мае. % до 20 мае. %; оно зависит от условий работы трущихся деталей, размеров и зазоров этих деталей в узлах трения; дисперсности применяемых порошков; конструкции узла трения, требований эксплуатации и других факторов [21, 22]. Кинетика химических реакций в контакте трения скольжения обуславливается электрохимическими явлениями. На поверхности стали оксидная пленка Ре204 (Ре2Оз) разрушается или за счет образования комплексов при взаимодействии со спиртами, или в результате образования солей с кислотами и идет непосредственное взаимодействие с железом [23]

Бе + 2ЯСООН (11СОО)2Ре + Н2

Ре + СиЬ2 -> РеЬ + Си.

Важную роль при этом играет восстановление комплексов, а выделяющая медь идет на образование пленки на поверхностях трущейся пары.

При оценке смазывающей способности масел наиболее важным является способность предохранять от схватывания трущиеся стальные поверхности. Противозадирные свойства материала определяются не только способностью к схватыванию основной пластичной фазы, но и наличием в сплавах хрупких, не способных к схватыванию включений твердых металлов Мо, Сг, Бе, №, Со. При трении хрупкие включения действуют подобно резцу: разрушают микросоединения и поэтому схватывание не может развиваться лавинообразно и принимать характер заедания. Отметим, что Сг, Бе, №, Мо,

являются валентными кристаллами, Бе, Со и N1 являются ферромагнетиками, N1 имеет высокий термо-ЭДС (20,4 мкВ/к).

За счет больших скоростей скольжения в узлах трения генерируется ЭДС, благодаря чему и осуществляется перенос ионов, частиц молекул поверхностно активных веществ (ПАВ). При трении в смазочном материале происходит электризация из-за накопления в смазочном материале положительных ионов. С другой стороны происходит активная эмиссия электронов из металла. Чем меньше работа выхода электронов (РВЭ) из металла, тем больше из него эмитирует электронов, которые, прилипая к молекулам жидкости, создают отрицательные ионы [24]. РВЭ определяется режимами трения скольжения, типом смазочного материала и наличием ПАВ. Ахматов А.С. утверждает, что между атомами помимо чисто электростатических сил, действуют электродинамические, валентные и магнитные силы [25]. Магнитная энергия ферромагнетиков может положительно влиять на образование и свойства металлоплакирующих пленок на стальных поверхностях трения.

Некоторые авторы утверждают, что при работе узлов трения взаимодействие вводимых частиц (меди, никеля, бронзы и других) с поверхностью трущихся деталей будет значительно больше при тяжелых условиях трения, чем при легких. Поэтому некоторые исследователи для создания пленок на трущихся поверхностях прибегают к форсированным

режимам работы узлов трения в период приработки, что противоречит сложившимся представлениям о более низких нагрузках в период приработки с постепенным их повышением [26]. Необходимо отметить, что приработка обеспечивает физико-химическую структуру поверхностного слоя, которая создается при трении конкретного сопряжения в конкретных условиях. Ступенчатая приработка происходит со снижением во времени параметра Зоммерфельда ию/ц (и - вязкость; со - угловая скорость; д -давление) и коэффициента трения [27].

В работе [28] авторы предлагают использовать в качестве присадки к моторным и индустриальным маслам порошок кобальта с размером частиц 7 - 10 нм в количестве 0,08 - 0,12 мас.%. Они утверждают, что применение кобальта в качестве модификатора трения обеспечивает получение качественно новых результатов, по-видимому, в силу специфической лигандной оболочки кластеров металла. При этом износ в период приработки уменьшается на 15-30 %, а после определенного периода приработки пара трения выходит на "безызносный" режим работы.

В США давно появилась металлическая порошковая смесь «коллодиум», которая при добавлении в смазочный материал уменьшает коэффициент трения подшипников, восстанавливает их изношенные поверхности. Добавление коллодиума в эмульсию, применяемую при резании металлов, позволяет увеличить скорость резания и уменьшить износ режущего инструмента. В состав смеси входит 70% меди, около 30% свинца, добавки теллура, серебра, олова [29].

Однако, большинство рассмотренных присадок, способствующих повышенному триботехническому эффекту, имеют один существенный недостаток. Металлические компоненты и их оксиды находятся в масле в виде мелкодисперсных частиц, которые имеют свойства седиментации, а также не могут быть использованы при системе смазки с фильтрами.

1.1.3. МАСЛОРАСТВОРИМЫЕ МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩИЕ

ПРИСАДКИ

Особый интерес представляет получение универсальных композиций для смазочных материалов, содержащих в своей структуре металлические соединения в растворенном виде, который выполняет функции формирования поверхностного слоя, обеспечивая высокие триботехнические параметры узла трения. В этом случае в зависимости от условий работы пары трения на поверхности возникают определенные структуры, содержащие в основном материал, введенный в состав композиции, что создает широкие возможности для регулирования свойств смазочных материалов. В этих композициях имеются постоянно действующие органически связанные группы, а также носители ионов металлов, которые, попадая в масляную среду, стабильны и входят в органическую связанную часть низко- или высокомолекулярного вещества. Практика применения композиций показала значительное превосходство таких составов над вводимыми присадками в виде порошков металлов, так как они обладают более высокими кинетическими свойствами, отвечающими всем требованиям современных скоростей физико-химических процессов, протекающих на металлической поверхности в зоне трения [4]. Эти композиции присадок относятся к металлоплакирующим смазочным материалам (МСМ). МСМ - группа пластичных и жидких смазочных материалов, содержащих в составе порошок пленкообразующего металла, подвергающегося избирательному растворению, или окись металла, или металлорганические соединения, подвергающиеся восстановлению или распаду в зоне трения и выделяющие металл, идущий на образование металлоплакирующей пленки [30]. Механизм действия металлоплакирующих смазочных материалов заключается в следующем:

1) накопление в смазочной среде металлосодержащих продуктов трибохимического взаимодействия компактного металла с активными компонентами МСМ;

2) формирование сервовитной пленки или легирование поверхности трения за счет трибохимического обмена центрального иона комплекса с атомами поверхности, либо восстановительного разложения комплекса в процессе фрикционного взаимодействия;

3) самоорганизация фрикционного контакта за счет активизированных автоколебаний концентрации продуктов взаимодействия металла комплексообразователя с активными компонентами металлоплакирующих смазочных материалов, сопровождающаяся "излечением" поврежденных участков поверхности пленки [31].

Важным обстоятельством создания эффективной металлоплакирующей присадки для стали является использование жирных кислот или их мыл [30]. Исследуя эти явления В. Гарди, Ф. Боуден, Д. Тейбор пришли к выводам:

1) исчезновение смазывающего эффекта происходит не при температуре плавления кислоты, а при более высокой температуре начала размягчения мыла, которое образуется на поверхности стали (- стеариновая кислота);

2) реакция омыления жирных кислот при хемосорбции происходит с участием оксидной пленки, присутствие кислорода способствует развитию этих процессов;

3) жирные кислоты на ювенильных поверхностях металла не эффективны как смазочный материал;

4) металлическое мыло хорошо сцепляется с поверхностью.

Применение металлоплакирующих присадок к базовым минеральным и синтетическим маслам приводит к снижению интенсивности изнашивания и повышению надежности и долговечности трущихся узлов машин и

механизмов. Результаты многочисленных исследований, посвященных разработке новых высокоэффективных смазочных масел, пластичных смазок, смазочно - охлаждающих и гидравлических жидкостей, свидетельствуют о постоянно растущем интересе к использованию в качестве металлоплакирующих присадок координационных соединений переходных металлов [32].

В качестве активных присадок смазочных материалов, часто используют органические кислоты и маслорастворимые металлические соли органических кислот [33]. Особое значение имеет физическая адсорбция молекул ПАВ, в частности, органических веществ, молекулы которых имеют полярные группы (ОН, СООН, 1\Н2) и неполярные - СН2. Характер адсорбции и ориентации полярных и неполярных групп молекул ПАВ определяется взаимодействием их активных групп с адсорбентом (сталью). Цепи жирных кислот ориентируются перпендикулярно к поверхности металла [34], рис. 1.3.

н

I

н-с- н

/

Н - С - Н Площадь поперечного \

Л - £1 - Н сечения молекулы Р=20 А2

I I

н-с- н

/

н -с - н \

н-с- н /

н -с - н \ с /\

_но_о_

Ре0,Ре203,Ре304

Рис. 1.3. Схема адсорбции стеариновой кислоты на поверхности

Молекула стеариновой кислоты, имеющая большое отношение длины молекулы к ее площади (большая плотность молекулярного ворса на

поверхности), ориентируется к поверхности металла двумя активными группами: гидроксильной и кислородом карбонильной группы, см. рис. 1.3.

В зависимости от ориентации молекулы ПАВ по отношению к поверхности стали смазочный материал способен изменять характер смачивания. Так, если молекулярный ворс направлен полярными группами к стальной поверхности, а противоположные концы являются неполярными, то смачивание хорошее, если ориентация молекул противоположная -смачивание плохое. Поскольку система стремится сократить запас поверхностной энергии, то тело пытается уменьшить площадь поверхности.

Механизм энергетической активности смазочного материала можно рассматривать в эквиваленте природы поверхностной молекулярной связи и природы поверхностных радикалов. Свободные радикалы активно участвуют в хемосорбционных процессах на металле, изменяя при этом работу выхода электрона из его молекул. Шимонаевым Г.С. установлено наличие долгоживущих радикалов во многих присадках и показана их существенная роль в процессах термоокислительной деструкции в проявлении протовоизносных, детергентно-диспергирующих, противокоррозионных и защитных свойств маслорастворимых ПАВ [35].Образование свободных радикалов определяют не только формирование сил тангенциального перемещения в граничном слое, но и протекание процессов насыщения СМ химически активными компонентами газовой среды, а также процессов химического модифицирования поверхностных слоев металла. В частности, кислород, растворенный в нефтяных маслах, и продукты их окисления предотвращают заедание стали при граничном трении. Полагают, что богатые кислородом органические соединения должны при трении стали обладать сильным противозадирным действием [3]. Межмолекулярные силы смазочных материалов можно разделить на четыре основные группы: дисперсионные, конформационные, ориентационные и индукционные силы. Эти силы являются результатом возникновения элементарных диполей в

результате движения электронов вокруг ядра. Действие этих диполей вызывает возникновение дипольных моментов в соседних молекулах, благодаря чему они взаимно притягиваются. Пятый вид молекулярных связей - водородная связь, если она возникает между молекулами [36].

Химическое строение, полярность и поляризуемость молекул маслорастворимых ПАВ и их межмолекулярные взаимодействия, в конечном счете, определяют все объемные и поверхностные, а, следовательно, все функциональные свойства присадок. Полярность молекул зависит от статических эффектов, их поляризуемость - от динамических. Динамический индукционный эффект играет значительную роль в процессах физической адсорбции и хемосорбции ПАВ на металлических поверхностях, несущих на себе заряды. Отметим также, что энергия присадок в значительной степени зависит от энергии связи присадок со средой смазочного материала, а последняя, в свою очередь, связана с энергией связи молекул среды между собой [37].

Адсорбционные слои в условиях граничного трения за счет шероховатости поверхностей пары трения имеют возможность прорыва, при этом возникают кратковременные металлические контакты. Наиболее прочными являются слои, молекулы которых приобретают определенную ориентацию относительно поверхности с активными центрами молекул слоя. Так молекулы ПАВ жирных кислот ориентируются на поверхности металлов при расположении хвостовых полярных карбоксильных групп (СООН) непосредственно к металлу [38]. Карбоксильный радикал (СООН) имеет дипольный момент равный 1,51-10"8 Св8Е и обладает большим внутренним потенциалом. Химическая активность поверхностей металла, смазочного материала, существенно влияет на прочность адсорбционной пленки.

На основе повышения триботехнических показателей разработаны металлоплакирующие смазочные материалы, применение которых позволило повысить ресурс машин и механизмов. Наибольшее распространение

получили металлоплакирующие смазочные материалы, образующие медные или оловянные сервовитные пленки. К настоящему времени известно более 20 отечественных металлоплакирующих смазок, такие как РиМет, ПЛАМЕТ, МКФ (несколько модификаций), СУР АД, СУРМ, ЭРФОЛГ и др. За рубежом нашли применение такие металлоплакирующие присадки как Металл - 5 (Швейцария, Франция), Лубри - фильм - металл (Италия, Франция) и др.

Использование металлоплакирующих смазочных материалов позволяет повысить долговечность узлов трения в 2 ... 3 раза, снизить потери на трение на 30 ... 200% и тем самым повысить КПД машин и механизмов, уменьшить расход смазочных материалов в 2 ... 3 раза, увеличить период между смазочными работами до 3 раз. Металлоплакирующие смазочные материалы обладают лучшими противозадирными и противоизносными характеристиками, чем у обычных смазочных материалов.

На кафедре механики ИГХТУ под руководством профессора В.Г. Мельникова проведены исследования нескольких модификаций к минеральным маслам и ПСМ, представляющих комплексные мыла мягких металлов (меди, олова, их смесей) предельных и непредельных жирных кислот растительных масел. В качестве металлоплакирующей присадки исследована смазочная композиция, содержащая медно-оловянный стеарат [39]. Были проведены исследования влияния разработанных медного и оловянного стеаратов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот растительных масел на триботехнические характеристики пары трения сталь - сталь, а также была разработана и исследована присадка, содержащая одновременно стеараты меди и олова: медно-оловянный стеарат. Зависимости коэффициента трения от давления при использовании масла И-40 в качестве смазки и при введении в базовое масло И-40 1,5 мае. % металлоплакирующих присадок показаны на рис. 1.4. Присадки медно-оловянного стеарата в масле снижают коэффициенты трения при возрастании давления в трибоконтакте.

Рис. 1.4. Зависимость коэффициента трения от давления: □ - масло И-40 без присадок; А - масло И-40 с 1,5 % присадки, причем (—) - присадка стеарата меди, (—) - стеарата олова, (-• — •-)- медно-оловянный стеарат

На рис. 1.5 приведены показатели изнашивания стальной пары трения в индустриальном масле И-40, а также в МСМ. Отметим, что изнашивание становится меньше при введении в масло И-40 металлоплакирующей присадки: медно-оловянного стеарата.

Рис. 1.5. Зависимость интенсивности изнашивания от давления: □ - масло И-40 без присадок; А - масло И-40 с 1,5 % присадки, причем (—) - присадка стеарата меди, (—) - стеарата олова, (-•-•-)- медно-оловянный стеарат

Сравнивая коэффициенты трения, изнашивания, нагрузочную способность, интенсивность нагрева эквивалентное произведению давления на скорость исследованных присадок можно сделать вывод, что медно-

оловянный стеарат в определенном соотношении меди и олова более эффективно воздействует на улучшение триботехнических показателей стальной пары трения.

Так, медно-оловянный стеарат, содержащий 7 мае. % олова и 30 мас.% меди (в пересчете на металлические) снижает коэффициент трения в 10 раз и изнашивание в 3 раза, по сравнению с трением в масле без присадки.

Известны смазочные материалы, применяемые в промышленности, состоящие из наполнителя графита, присадки медно-оловянного комплекса (МОК) в жирной кислоте, а также с дополнительно содержащими геомодификатор трения в дисперсной среде (масло И-20, И-40) [40, 41, 42, 43, 44? 45].

Другие исследования маслорастворимых металлоплакирующих присадок показывают возможность использования нескольких солей металлов в качестве компонентов присадок, при этом основным требованием является получение синергетического эффекта в их взаимосвязи. В то же время необходимо отметить, что синергизм можно реализовать только при сочетании всей трибосистемы: определенных конструкционных и смазочных материалов, нагрузки, скорости, температуры, кинематики механизма [39]. Поэтому, наиболее широкое распространение получили не универсальные металлоплакирующие присадки, а те, которые были разработаны для конкретных условий и для конкретных узлов трения. Эти разработки подробно рассмотрены в работе [46]. При исследовании новых разрабатываемых присадок основным должно быть понимание того, чтобы смазочный материал надежно работал в высоко нагруженных, со сложными условиями зацепления с линейным контактом механизмов в зубчатых, червячных, фрикционных и винтовых передач. Важнейшим эксплуатационным показателем этих передач является его допускаемая нагрузка, которая ограничивается возникновением задира, усталостным выкрашиванием, пластического разрушения поверхностей зубьев колеса [47].

Одним из условий повышения нагрузочной способности, например, червячной пары и к.п.д. является сопротивляемость к схватыванию используемых материалов для червяка и колеса. Вследствие схватывания на поврежденной поверхности червяка происходит развитие заедания, где наблюдается «приваривание» частичек материала колеса к поврежденной поверхности витка червяка, имеющее вид «намазывания» бронзы на витки. Следствием этого на последней стадии заедания являются хорошо заметные повреждения на поверхности зубьев колеса [47]. Изнашивание схватыванием наиболее характерно для контакта деталей, изготовленных из однородных металлов [48]. Основным видом поверхностного повреждения червячных пар является задир, представляющий собой глубокие широкие полосы и риски в направлении скольжения. Задир может привести к катастрофическому изнашиванию поверхности зубьев колеса и последующему излому. Изнашивание ограничивает срок службы большинства механических передач. Установлено, что изнашивание увеличивается при неточном монтаже зацепления, загрязненном смазочном материале, повышенной шероховатости сопрягаемых деталей, а также при частых пусках и остановах передачи, при которых условия смазки ухудшены. Отмеченные признаки изнашивания являются субъективными причинами, поэтому их можно исключить при повышенных требованиях изготовления, монтажа и эксплуатации механических передач. Более актуальным вопросом изнашивания является повышение задиростойкости применяемых материалов в трибосистемах передаточных механизмов.

1.2. АНАЛИЗ ЭФФЕКТА ЗАДИРА В ПАРЕ ТРЕНИЯ

В идеализированном случае при трении возможны два вида взаимодействия поверхностей. Первый вид - межмолекулярное или межатомное взаимодействие без возникновения прочных связей, существующих в самих металлах (металлические связи). Эти взаимодействия обуславливаются силами Ван-дер-Ваальса и, что более важно, могущих

достигать больших величин сил отталкивания. Второй вид взаимодействия - схватывание, наоборот, предусматривает возникновение этих прочных связей. Схватывание может проявляться при достижении поверхностными атомами определенного состояния — явления прочного соединения металлов в результате взаимного трения или совместного деформирования при температуре ниже температуры рекристаллизации, или непосредственно в случае совпадения кристаллических связей контактируемых поверхностей [49].

Задир возникает за счет схватывания (заедания). При трении идут одновременно на разных участках поверхности фрикционного контакта два процесса: нормальное трение, схватывание. В момент схватывания образуются прочные металлические связи в зонах непосредственного контакта поверхностей или же в результате флуктуаций энергии при достижении поверхностными атомами определенного состояния. По мнению И.Э. Виноградовой возникшие между трущимися поверхностями связи имеют всегда один и тот же характер и от давления зависят лишь количественно. В местах схватывания исчезает граница между соприкасающимися телами, происходит сращивание одно- и разноименных металлов [29] при нарушении смазочных пленок.

Схватывание в большей степени определяется свойствами пластичности трущихся металлов, поэтому для устранения схватывания в контакте уменьшают пластичность пары трения путем термической и химико-термической обработки для увеличения твердости, прочности и пределов текучести. Увеличение предела текучести материала при постоянной нагрузке приводит к уменьшению скорости схватывания при трении скольжения. Схватывание и пластичность - два трудно отделимых процесса. Без пластичности не может появляться схватывание, а без схватывания в микронарушениях кристаллической решетки, обуславливающего их залечивание, не может быть больших пластических деформаций [49].

Окисные пленки препятствуют схватыванию металлов, но при процессах совместного пластического деформирования они разрушаются, вдавливаясь в стороны или разобщаясь на отдельные мелкие участки. Легкость разрушения пленки при этом определяется ее хрупкостью. Необходимо отметить, что повышение поверхностной хрупкости материала улучшает стойкость против заедания [34].

Уменьшение поверхностной пластичности достигается не только термической и химико-термической обработкой, но и механическим упрочнением, гальваническими покрытиями и другими методами, которые не рассматриваются в данной работе.

По классификации Б.И. Костецкого [50] все материалы и сплавы могут быть разделены на четыре большие группы. Первая группа включает металлы и сплавы, которые проявляют достаточную способность к схватыванию 1-ого и 2-ого рода. При условиях окислительного трения материалы этой группы образовывают защитные окисные пленки, хорошо сопротивляющиеся изнашиванию, так как они хорошо связаны с основным металлом и обладают более высокой твердостью по сравнению с исходным металлом. Например, твердость окисной пленки на железе в 1,9 раз больше самого металла. В первую группу входят железо, медь и некоторые их сплавы (безоловянные бронзы) и др. Во вторую группу входят металлы и сплавы, которые не склонны к схватыванию, а при окислительном трении образовывают защитные пленки окислов, хорошо сопротивляющиеся изнашиванию. В эту группу входят олово и его сплавы (оловянные бронзы), а также целый ряд антифрикционных сплавов. В третью группу входят металлы и сплавы: сурьма, висмут, кадмий и др. металлы, которые не проявляют способности к схватыванию, а при окислительном трении образовывают хрупкие, интенсивно разрушающиеся пленки окислов, в результате чего скорость износа резко увеличивается. Четвертая группа: цинк, магний и др. металлы, которые проявляют способность к схватыванию,

а при окислительном трении образуются интенсивно разрушающиеся пленки окислов.

Металлы 1-ой и 2-ой групп нашли широкое применение в деталях машин, работающих в условиях трения. Причем в 1-ой группе уменьшение процесса схватывания соответствует уменьшению пластической деформации и усиления защитного слоя окислов. Во 2-ой группе, к которой относятся антифрикционные материалы и сплавы, процесс схватывания практически отсутствует. Схватывание одноименных материалов является широко наблюдаемым явлением.

1.2.1. ВЛИЯНИЕ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ЗАДИРОСТОЙКОСТЬ

Широкие исследования противозадирной стойкости пар трения при скольжении проведены М.М Хрущевым, P.M. Матвеевским, Ю.Н. Дроздовым и др. Теоретически рассмотрен комплекс параметров влияющих на задир в трущейся паре. Проводились экспериментальные исследования по определению зависимости удельной нагрузки заедания от скорости скольжения, вязкости масла, температуры и твердости скользящих пар трения.

В случае трения тел твердостью HRC 54 в среде масла МС-20 со скоростью скольжения VCK =2 м/с при вязкости и = бООсСт удельная нагрузка заедания составляла q = 226,3 МПа. При нагреве, когда вязкость падала до и = 20 сСт, q = 78,2 МПа, т.е. наблюдается снижение задиростойкости почти в 3 раза. В области больших скоростей скольжения рост удельной нагрузки заедания с увеличением вязкости масла менее значителен. Так, при трении тел твердостью HRC 62 в среде масла МС-20 в диапазоне вязкостей и = 50-^600 сСт при скорости скольжения VCK =1,5 м/с удельная нагрузка увеличивается в 2,6 раза, а при VCK = 4 м/с - в 2 раза. [51] Необходимо отметить, что твердость трущихся поверхностей является важным фактором,

так как уменьшение или увеличение этих значений резко влияет на эффект задира [52]. Согласно большинству экспериментальных исследований, при увеличении твердости трущихся тел наблюдается рост задиростойкости, хотя в работе [53] при увеличении твердости зубчатых колес в пределах НЯС 28^60 погонная нагрузка заедания оставалась неизменной.

Интенсивный фрикционный нагрев играет чрезвычайно важную роль в задире. При трении зубчатых колес в среде минеральных масел получены температуры заедания в пределах 160-КЗ20°С [54]. Известно, что червячные передачи работают с большим тепловыделением. Нагрев масла, превышающий предельное значение [1:]тах = 95°, приводит к опасности заеданий в передаче [55].

Основным внешним фактором, препятствующим схватыванию, является наличие масляных и других адсорбированных граничных пленок, легко распространяющихся на вновь образуемые чистые поверхности металла, не смотря на наличие в зоне непосредственного контакта больших давлений. Установлено, что наличие адсорбционных пленок в трибоконтакте повышают величину необходимой нагрузки для схватывания, причем повышение нагрузочной способности зависит от характера адсорбированных веществ и их количества.

Получен ряд критериев задира, характеризующих несущую способность трибоконтакта по заеданию. Одним из параметров, наиболее сильно влияющих на задиростойкость, является мгновенная температура вспышки в контакте трущихся тел. Противозадирная стойкость масел характеризуется температурным значением критерия заедания, определяемым по формуле Г.

Блока [51]: К3 , (1.1)

Ро

где 1в — температура вспышки;

р0 - контактное давление.

P.M. Матвеевским [56] предложен критерий задиростокости смазочных сред при трении в режиме граничной смазки:

K3=/gkpVsx, (1.2)

где Окр - критическое контактное напряжение заедания;

Vs - скорость скольжения;

/ - коэффициент трения скольжения;

х - эмпирический показатель степени.

Противозадирная стойкость смазочного материала в стальной паре трения характеризуется значением критерия заедания по формуле полученной Ю.Н. Дроздовым [57]:

К3 = 3,02 • 10-3 f\[Pn (-Jvi - ^2)л[рпр, (1.3)

где Рп - погонная нагрузка в контакте;

Vi, V2 - скорости элементов пары трения;

рпр - приведенный радиус элементов пары трения.

Однако формула (1.3) является эмпирической, так как критерий заедания определен постоянным коэффициентом, отражающим конкретные материалы пары трения, а также расчетный критерий не отражает свойства смазочного материала. Для условного определения критического контактного напряжения заедания акр в стальной паре трения на стадии проектирования можно использовать выражение [51]

,,0Д4 тти 0,07

gkp = 3,43 -104 v™ , (1.4)

У S

где о - вязкость масла;

НВ - твердость.

При деформации металлов локально образуются чистые ювенильные поверхности, которые вступают в соединения с отдельными адсорбированными атомами или молекулами. В связи с этим находящиеся в контакте поверхностные слои атомов металла можно рассматривать как своеобразный двухмерный твердый раствор. Растворение в кристаллической решетке инородных атомов искажает ее и изменяет характер межатомных связей, повышая тем самым энергетический порог схватывания. В связи с этим адсорбированные молекулы и их скопления являются местами прекращения развивающегося фронта схватывания. Надо отметить, что при адсорбировании атомов и молекул на металле уменьшается его поверхностная энергия. В результате этого энергетический порог схватывания повышается и может быть достигнуто схватывание только при более высоких деформации и давлении, или при более высоких температурах. Для проявления схватывания необходимо, чтобы энергия атомов, находящихся в контакте объемов металла, поднялась выше какого-то определенного для данного металла уровня энергетического порога схватывания. Вероятно, в общем энергетическом балансе атомов поверхностных слоев следует учитывать также и поверхностную энергию и энергию, выделяющуюся при элементарных актах пластической деформации. Поверхностная энергия, обуславливается избыточной энергией поверхностных частиц по сравнению с частицами, находящимися внутри металла. Поверхностная энергия характеризуется работой выхода электрона (РВЭ) и пропорциональна ему [25]. Процессы окисления металла сопровождаются увеличением работы выхода электрона. Пластическая деформация изменяет электронную структуру металла и энергетический спектр электронов. С электронным строением и состоянием внешних электронных оболочек атомов металла связана и свободная энергия, что определяет характер протекания разнообразных физико-химических процессов на поверхности металла и это сказывается на электронном обмене и износостойкости.

В результате пластической деформации состояние атомов металла в зоне контакта в момент соединения характеризуется величиной наклепа [10]. Наклепанный металл адсорбционно и химически более активен, в результате чего на нем легче образуются защитные пленки, например, мыла. Относительное небольшое уменьшение величины пластической деформации вызывает значительное повышение необходимых нагрузок для наступления схватывания. Энергия, воспринимаемая кристаллической решеткой металлического трибоконтакта при упругом сжатии (после исчерпания всех возможностей пластической деформации) не может быть большой в виду очень высоких значений модуля упругости всестороннего напряженного состояния. Наличие нескомпенсированных связей у граничных частиц приводит к оседанию на поверхности молекул окружающей среды, что снижает запас поверхностной энергии. Поверхностное оседание происходит постепенно в процессе трения с увеличением адсорбированных молекул до насыщения адсорбированного слоя и сопровождается миграцией молекул вследствие их поверхностной подвижности [58].

На кинетику изменения состояния поверхности трения влияет сложное сочетание материалов трущейся пары и явлений внутри квазитвердого слоя смазочного материала. Эти явления связаны с характером взаимодействия среды и поверхности металла, механической деструкцией молекул, образованием перекисей, полярностью молекул смазочного материала, химическим взаимодействием с продуктами износа, перемещением по границе и внутри квазитвердого слоя, а также с его упругостью [4]. В трибосистеме при прохождении самоорганизации кинетических процессов уменьшается интенсивность схватывания.

Как указывалось, во многих механических передачах имеется зона с неблагоприятными условиями скольжения, где происходит граничное трение. Граничное трение рассматривается как не строго определенный и всегда однозначный процесс. Характер трения в паре трения является

развивающимся процессом, к которому относятся: 1) начальный период взаимодействия граничных слоев, 2) стационарный режим трения, 3) период разрушения граничного слоя - его износ. Если количество энергии, закачиваемой в трибосистему больше энергии, которая может выделить трибосистема на изменение своей структуры посредством обратной связи, то имеет место ее разрушение и задир, рис. 1.6, [59].

Рис. 1.6. Энергетическая зависимость трибосистемы

Рассмотрим причины разрушения граничного слоя и задира поверхностей трения в механических передачах.

1.2.2. ОЦЕНКА КИНЕМАТИКИ ЗАЦЕПЛЕНИЯ И УСЛОВИЙ СМАЗКИ НА ЗАДИР В МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧАХ

Известно, что основными факторами изнашивания зубчатых и червячных колес являются величина контактной нагрузки, температуры, физико-химические и механические свойства конструкционных и смазочных материалов, условия смазки и кинематики зацепления. Признаком задира поверхностей зубьев является образование на них глубоких борозд, вырывов, рисок, наростов и оплавлений. Процесс задира обычно сопровождается интенсивным изнашиванием. Возникновение задира наблюдается вследствие схватывания вершин шероховатостей поверхностей трения в зоне контакта, что является причиной разрушения смазочного слоя в зацеплении механических передач. Характерными особенностями работы червячных

передач по сравнению с зубчатыми являются большие скорости скольжения, сложные кинематические условия зацепления и неблагоприятные условия смазки. В связи с этим основными причинами выхода из строя червячных передач является схватывание, задир и как следствие катастрофический износ. Материалы червячной пары должны иметь высокие показатели задиростойкости, поэтому принимаются антифрикционные пары трения, в которых наблюдается схватывание в менее опасной форме: материал колеса (бронза) «намазывается» на червяк. В связи с тем, что в работе поставлена задача повышения задиростойкости фрикционного контакта пары трения в режиме граничной смазки, поэтому натурным объектом для исследования принята червячная передача.

Червячные передачи широко используются для редуцирования движения в тех случаях, когда оси ведущего и ведомого валов пересекаются обычно под углом 90°. По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами передаточное отношение червячного редуктора значительно больше. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей. Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных, испытательных машинах, металлообрабатывающих станках, в оборудовании и многих технологических машинах химического, текстильного, металлургического, пищевого и др. производств. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах и = 8^90, но в специальных установках оно доходит до и=1000 [60]. Однако червячные передачи имеют низкий к.п.д. из-за больших скоростей скольжения в зацеплении, при этом выделяется большое количество тепла, вследствие чего применяются дорогие и дефицитные антифрикционные материалы на медной основе. К.п.д. передачи также зависит от конструктивных характеристик передачи, в частности, от увеличения угла подъема уа винтовой линии

червяка, который ограничивается ^=40-45°, так как дальнейшее увеличение приводит к понижению к.п.д. Уменьшение коэффициента трения в червячной паре за счет увеличения числа заходов червяка (до Ъ\ = 4) увеличивает к.п.д. за счет уменьшения потерь передаваемой мощности.

В зубчатых передачах скорости скольжения и качения перпендикулярны контактным линиям (прямозубые передачи) или близки к перпендикулярной (косозубые передачи). Особенностью трибоконтакта в червячной передаче является то, что угол между вектором скорости и

0о

до

90°, что обуславливает параллельное существование в этой зоне не менее двух состояний смазочного слоя: адсорбционное и гидродинамическое. Соответственно, на поверхности зуба наблюдаются участки с механохимическим износом или схватыванием и контактной усталостью. Однако распределение площадей этих участков зависит от нагрузки, реологических и физико-химических свойств трибосистемы.

Опыт промышленности показывает, что червячные передачи с архимедовыми цилиндрическими червяками имеют более широкое распространение, чем червячные передачи с эвольвентными и конволютными червяками. Более высокой несущей способностью обладают глобоидные червячные передачи [61]. При одинаковой нагрузке размеры и вес глобоидной передачи меньше червячной передачи с цилиндрическим червяком. Однако изготовление глобоидных червяков сложнее и осуществляется на специальных станках или универсальном оборудовании. Эти передачи требуют большой точности изготовления и монтажа. При изготовлении червячных передач методом обката можно значительно увеличить линии касания между элементами червячной пары и повысить нагрузочную способность передачи [62]. Не зависимо от конструкции червячной передачи характерными особенностями их являются неблагоприятные условия смазки в связи с тем, что в средней части длины

российская государственная а]

БИБЛИОТЕКА

зуба червячного колеса имеется зона, в которой вектор скорости скольжения имеет небольшие углы относительно направления контактной линии. Геометрия и кинематика контакта червячных передач является сложной в сравнении с обычными зубчатыми передачами. Основными причинами выхода из строя червячных передач являются поверхностные разрушения, заедание и износ зубьев. Значительно более тяжелой формой заедания является задир рабочих поверхностей червячной пары. При задире резко повышается коэффициент трения в зацеплении, и если не снизить нагрузку, то за короткий промежуток времени происходит большой износ зубьев.

Для улучшения условий контакта в цилиндрических червячных передачах применяют различные конструктивные, кинематические и технологические приемы. Известно, что среди специалистов нет единого мнения относительно характера трения в червячном зацеплении. Некоторые ученые А.Н. Грубин, Г.Ниман, С.Н. Николаев [53,54] считают трение в червячной передаче жидкостным. Существуют и противоположные мнения о том, что условия контакта цилиндрической червячной передачи не способствуют возникновению гидродинамического режима трения по утверждению Ю.А. Розенберга, Д.Н. Решетова, Н.И. Колчина, В.В. Шульца, В.В. Тиунова, Ю.В. Левитана. Вид трения в зоне контакта червячной передачи зависит от геометрии зацепления, материалов пары трения, качества поверхностей, смазочного материала, режима нагружения. В связи с этим расчетные критерии нагрузочной способности и к.п.д. должны быть основаны и на контактно-гидродинамической теории трения, и на теории граничного трения. Если в червячной передаче скольжение происходит вдоль линии контакта и направление вектора скорости скольжения почти совпадает с направлением контактных линий, то масляный слой в контактной зоне образоваться не может и происходит граничное поверхностное трение -заштрихованная область, рис. 1.7. Цифрами 1, 2, 3 отмечены контактные

линии в их последовательном положении в процессе зацепления и скорости скольжения Уск в некоторых точках (направление Уск близко к направлению окружной скорости червяка VI) [55]. Трение в контакте червячной передачи может быть жидкостным только при условии, когда вектор скорости перпендикулярен линии контакта или имеет значительную слагающую, перпендикулярную к этой линии.

Повышение несущей способности червячных передач частично решается путем изменения геометрии зацепления, смещение средней плоскости колеса [63], вырезание на зубе червячного колеса зоны граничного трения [64].

Рис. 1.7. Положение контактных линий на зубе колеса с архимедовым

червяком

Оригинальный метод повышения нагрузочной способности червячных передач предложен А.Н. Грубиным и М.Б. Лихциером [65]. Он заключается в том, что на ободе колеса удаляется входная и несколько подрезается выходная часть обода с наиболее опасной в отношении задира зоной, обеспечивая клиновидный зазор в направлении скорости. Тем самым на начальной части контакта масло, затягиваемое в клиновой зазор, воспринимает частично или полностью действующую нагрузку, при этом трение наблюдается жидкостным. Значительно больший эффект в части повышения нагрузочной способности передачи был получен Г. Ниманном, путем применения вогнутой формы витков червяка и выпуклой - колеса [66]. В этом зацеплении угол между вектором суммарной скорости движения поверхности витков червяка относительно зубьев колеса и направлением

контактных линий при любом их положении будет достаточен для получения сравнительно большой величины нормальной составляющей суммарной скорости. Следствием этого будет повышенная несущая способность этого зацепления по критерию заедания рабочих поверхностей, больший к.п.д. и значительно меньший коэффициент трения (примерно вдвое), чем у любой из червячных передач с цилиндрическими червяками. Существенным недостатком этого зацепления является то, что при нарезке происходит износ инструмента и при этом меняется форма винтовой поверхности и размеры витков червяка. В настоящее время такое червячное зацепление рекомендуют применять только для специализированного производства. Подобные передачи «жидкостного трения» выпускаются в германии под названием передачи «Кавекс» [67] . Передача «Кавекс» имеет шлифованный цилиндрический червяк с криволинейным (вогнутым) в осевом сечении профилем, обеспечивающим выгодное расположение контактных линий и хорошее прилегание к зубьям колеса и, следовательно, благоприятные условия для жидкостного смазывания. Изготовление подобных передач отличается сложностью и требует специального инструмента, вследствие чего их выпуск оказывается рентабельным только при крупносерийном производстве.

Геометрические параметры червячной передачи должны выбираться для каждого случая с учетом конкретных условий работы и предъявляемых требований. После того как эти требования сформулированы, выбор параметров можно производить с помощью графиков качественных характеристик [68].

При исследованиях задира в парах трения пристальное внимание обращено на совместимость конструкционных и смазочных материалов трибосистем, которая обеспечивает оптимальное триботехническое состояние в заданном диапазоне условий работы.

1.3. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ И СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ЧЕРВЯЧНОЙ

ПЕРЕДАЧИ

С целью исключения заедания и изнашивания трущихся материалов червячной передачи проведено большое количество работ по исследованию конструкционных и смазочных материалов. Материалы червячной пары в соответствии с видами разрушения и повреждения зубьев должны обладать износостойкостью, пониженной склонностью к заеданию, хорошей прирабатываемостью и повышенной теплопроводностью [47]. Главное назначение в борьбе с изнашиванием связано с применением различных материалов, металлов, сплавов и методов их обработки при изготовлении трущихся деталей. В основном для изготовления червяков применяются конструкционные качественные стали 40, 45 с улучшением [38]. Червяки с термообработкой улучшение применяют вместо закаленных из-за необходимости взаимной приработки колеса и червяка. В силовых передачах, как правило, червяки выполняют из сталей, термически обработанных до высокой твердости. Широко применяют червяки из сталей 40Х, 40ХН, 35ХГСА с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45...55 НЯС. При этом необходимы шлифование и полирование червяка для получения 5 степени точности при шероховатости 8 класса - Яа=0,32 мкм [69]. Наилучшую стойкость передач обеспечивают червяки из цементуемых сталей: сталь 18ХГТ, а также стали 20Х, 12ХНЗА, 15ХФ, имеющие твердость после закалки 56...63 НИС. Применяют также червяки из азотируемых сталей 38Х2МЮА, 38Х2Ю и др., требующих только полирования (без шлифования) [47].

Диапазон применения антифрикционных материалов в червячной передаче зависит от скорости скольжения. Так, например, венцы червячных колес при скоростях скольжения выше 6 м/с и длительной работе выполняют из оловянных бронз БрОФ 10-1, БрОФН 10-1-1, БрОЦС 5-5-5 и др. Для

передач при скоростях меньше 6 м/с применяют безоловянные бронзы: БрАЖЛ 9-3, БрАЖНЛ 10-4-4 и др. В состав этих материалов входят такие металлы как медь, олово, никель и др.

Например, в редукторе 4-80-20 червяк изготовлен из стали 45 (НВ 410+420) ГОСТ 1050-88, термообработка: закалка с высоким отпуском (улучшение), механические свойства: предел текучести - ат = 450 МПа, предел прочности ав = 750 МПа; венец червячного колеса изготовлен из бронзы БрОЦС 5-5-5 ГОСТ 613-79, состав: 8п - 5,5%, Ъъ - 6%, РЬ - (4,5-5)%,

л

механические свойства: плотность - (8,7-8,9) г/см , модуль упругости - Е = 85 МПа, ав = (200-250) МПа, стх = 90 МПа, твердость - НВ 60.

Согласно рассмотренному характеру разрушения узлов схватывания по Ф.П. Боудену [70] пары трения из разных материалов (бронза - сталь) можно отнести к более благоприятным антифрикционным парам. В этом случае поверхностный слой бронзы разупрочняется и превращается в квазижидкое тело. При этом происходит перенос бронзы на твердую стальную поверхность. Существенным является упрочняющее действие твердой стальной поверхности на медную пленку в результате адгезионных сил. Эти процессы рассматривались в качестве концепции избирательного переноса (ИП) в антифрикционной паре Д.Н. Гаркуновым [29], а перспективу использования ИП в червячных редукторах, включая редуктора глобоидного типа, показал К.П. Волков [71]. При малых скоростях скольжения (менее 2 м/с) и при больших диаметрах колес допустимо применять чугуны марок СЧ15, СЧ20. В случае применения хромированных червяков режимы работы червячных передач с чугунными колесами могут значительно повышаться. В опытных условиях достигнуты скорость Уск = 5 м/с и контактное напряжение он = 230 МПа.

Стоит отметить высокую стоимость и дефицитность главных составляющих бронзы: олова и меди. Эти материалы имеют невысокие

механические характеристики, которые ограничивают диапазоны передаваемых крутящих моментов [72, 73]. Большой резерв повышения надежности червячных передач находится в области триботехнического материаловедения. Явление схватывания металлов зависит от их расположения в периодической системе элементов, от группы периодической системы и заполнения внешних электронных уровней. Установлено, что схватывание наступает при определенном состоянии металла (как и пластичность), и в такое состояние могут быть приведены все металлы, не смотря на их различное расположение в периодической системе, изменением условий деформации. Однако до настоящего времени практически не изменились материалы, используемые для изготовления червячного колеса [74]. Следует отметить, что исследователями не уделено должного внимания работоспособности стальных материалов для червячного колеса в совместимости с специально созданными смазочными материалами целевого назначения. С этой точки зрения обоснование выбора материала очень актуально и может повлиять на дальнейшее распространение червячных передач [47]. Результаты многочисленных исследований повышения триботехнических показателей стальных пар трения широко используемых в разных отраслях машиностроения являются хорошим базовым материалом для изучения возможности применения стальной трибосистемы в червячной передаче [75]. Большим значением при выборе материалов является их способность образовывать прочные адсорбционные слои специально созданного смазочного материала.

Основная цель применения СМ для червячных передач - уменьшение потерь на трение и износа, сопротивление заеданию, охлаждение [64]. В передачах, работающих в условиях преобладающего трения скольжения, большую роль играют условия смазки, которые существенно уменьшают потери в зоне контакта [47]. Потери мощности на трение в зацеплении червячной пары влияют на к.п.д. передачи [55], рис.1.8:

Л чз

(1.5)

^(у + Р)

где у - угол подъема витка червяка на делительном цилиндре; р = arctg / - приведенный угол трения.

Коэффициент трения / в червячной передаче складывается из коэффициента трения адгезионных связей на участке металлического контакта /х и коэффициента сопротивления сдвигу смазочного слоя /см на остальной площадке контакта

/ = а/т + (1- а)/см, где а - доля металлического контакта [76].

(1.6)

Я\$$ 8$

Червяк ведомой П 60 59*03020 Ю ¿Г

1 31 70 10 30 60 70 80в*8В*1 Червяк Ведущий

Рис. 1.8. Зависимость к.п.д., учитывающего потери на трение в зацеплении, от коэффициента трения и угла подъема винтовой линии червяка

Адгезионные связи зависит от следующих основных факторов: материалов и шероховатости поверхностей червяка и колеса, скорости скольжения червяка, геометрии зоны контакта, точности изготовления передачи. Сдвиг смазочного слоя зависит от реологических свойств смазочного материала.

Известно, что для смазывания червячных передач используются индустриальные масла общего назначения, трансмиссионные масла с антифрикционными, противозадирными, противоизносными присадками. Для достаточно нагруженных червячных передач рекомендуется применять нефтяные масла возможно большей вязкости: масла цилиндровые 38 и 52, редукторные легированные масла с улучшенными смазочными свойствами и имеющие определенные присадки ИГП-91, ИГП-114, ИГП-152, моторные МС-18, МС-20 и др. [77]. Зависимость суммарных потерь мощности в червячных передачах от вязкости масел разных типов во многом зависит от режимов работы. Преимущества масел с улучшенными свойствами в виде добавления антифрикционных и противоизносных присадок лучше проявляют свои свойства при более тяжелых условиях нагружения. Вязкость масел можно выбирать по критерию[55]:

Х = Р2мах!Уск- Ю6, (1.7)

где Рмах - наибольшее контактное напряжение в паре трения, МПа; ¥ск - окружная скорость червяка, м/с.

Выбор вязкости нелегированных нефтяных масел для смазки червячных передач рекомендуется выбирать по графику, рис. 1.9.

Для повышения эксплуатационных показателей смазочных материалов в последнее время занимаются разработкой присадок целенаправленного функционального назначения к маслам. В трансмиссионных и редукторных маслах широко представлен ассортимент противоизносных и противозадирных присадок таких, как серо-, фосфор- хлоросодержашие соединения различного химического состава и строения. Активные присадки, содержащие серу, фосфор и хлор улучшают противоизносные, противозадирные свойства смазочных материалов, тем самым, повышая несущую способность масла. При высокой температуре и большом давлении

в контакте пары трения соединения хлора, фосфора и серы разлагаются и вступают в реакцию с поверхностью металла, образуя защитные пленки сульфида железа, фосфита железа и т.д. [34].

а &

<Ка

»•» /ут

ЬЫ

^ #

1 39

* 10

| Ш

§ ю | В

<х V

//г з гзт ит хмзо

рШ;

Рис. 1.9. Выбор вязкости нелегированных нефтяных масел для смазки

червячных передач

Образовавшиеся пленки предотвращают металлический контакт при определенных условиях работы трибосопряжения. Данный способ модификации смазочных материалов помимо положительных результатов имеют и недостатки, которые состоят в большом износе поверхностей трения за счет химической активности веществ (ХАВ) в процессе приработки трибоконтакта, а также в экологических и эксплуатационных ограничениях (нагрузка, скорость, температура) применения этих присадок. В настоящее время хлор, серохлор и хлорфосфорсодержаие присадки все в большей степени вытесняются серофосфор - серофосфоразотосодержащими присадками или композициями присадок. Однако все фосфор и серофосфорсодержащие маслорастворимые ХАВ необходимо использовать с другими присадками для повышения термической и термоокислительной стабильности, антикоррозийной агрессивности. В связи с этим при выборе масла для смазки червячных передач рекомендуется применять масла с присадками, исключающими процессы окисления поверхности трения, вязкость которых должна быть настолько большой, насколько это доступно

по потерям мощности и нагреву в передаче. Антиокислительные добавки ионола, дифениламина и триэтаноламина к товарным маслам в оптимальных концентрациях значительно улучшает износостойкость пар трения БрОЦС 55-5 - сталь 45 и стабилизирует работу узла трения [78]. Основным свойством смазок, препятствующих схватыванию, является полярность входящих в их состав молекул. Полярные молекулы обладают постоянным дипольным моментом, который является мерой полярности смазочного материала. Вязкость и прочность граничных пленок СМ является второстепенным свойством.

При трении возможно образование химически модифицированных слоев на твердой поверхности. Наиболее прочные адсорбционные слои на металлах образуют ПАВ, такие как жирные кислоты, их спирты и эфиры, животные и растительные жиры, а также амины, амиды и их производные. Типичными ПАВ являются жировые мыла, носителем поверхностной активности которых являются длинноцепные ионы RCOO [79]. Маслорастворимые ПАВ 5-ой группы по классификации П.А. Ребиндера и П.А. Демченко [80] в маслах образуют истинные растворы и используются в качестве присадок к нефтепродуктам. ПАВ 5-ой группы имеют молекулярную массу больше 500 и обладают высокой энергией связи на стальных поверхностях [37]. A.C. Ахматов определил величины энергии взаимодействия между атомами углерода метиленовых цепей жирных кислот (84 ккал/моль), между карбоксильными радикалами и поверхностью металла (13 ккал/моль), кроме того, карбоксилами в димерах (15 ккал/моль), а также метальными радикалами (порядка 0,1 ккал/моль).

1.4. НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Известно, что передаваемый момент червячной передачи равен [68]:

М = ¿ j<¿M Jp й eos XdL, (1.8)

Заключение диссертации по теме «Трение и износ в машинах», Березин, Константин Геннадьевич

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана теоретическая концепция, описывающая действие смазочных материалов с присадками класса металлических мыл в условиях контакта стальной пары трения.

2. Предложен безразмерный критерий задиростойкости пар трения со смазочным слоем, позволяющий обосновать выбор эффективной присадки смазочного материала.

3. На основе испытаний ряда присадок класса металлических мыл и результатов расчета предложенного критерия разработан металлоплакирующий смазочный материал для повышения задиростойкости принятой стальной пары трения (сталь 45 - сталь 40Х), в состав которой входят маслорастворимые стеараты металлов: CoSt, NiSt, CuSt, SnSt.

4. Экспериментально установлен оптимальный состав присадок смазочного материала и получены закономерности триботехнических показателей. Исследованиями характеристик поверхностей трения на зондовом атомно-силовом микроскопе SOLVER 47PRO обнаружены адсорбционные металлоорганические пленки на стальных поверхностях в среднем толщиной 120 нм, в составе которых рентгеновскими характеристическими излучениями обнаружены восстановленные металлы присадок Cu, Sn, Ni и Со. Микрорельеф стальной поверхности трения в МСМ значительно улучшился и в установившемся режиме шероховатость составляет Ra=0,035 мкм.

5. Создан специальный экспериментальный стенд для испытания червячной передачи с различными трущимися и смазочными материалами при варьируемых эксплуатационных режимах.

6. Стендовые испытания МСМ в червячной передаче показали высокую работоспособность стальной пары трения, которые характеризуются низким коэффициентом трения скольжения и к.п.д. практически равным бронзовой паре трения.

7. Проведены производственные испытания новых технических решений в редукторах типа «Ч», которые показали экономию энергозатрат в пределах 14%, что подтверждено актами испытаний. Применение МСМ в червячной передаче, изготовленной из конструкционных сталей, в редукторах типа «Ч» даст технико-экономический эффект, заключающийся в увеличении прочности зубьев, в уменьшении стоимости материала и изготовления червячного колеса (в 11,6 раза) и потребления электроэнергии при эксплуатации в размере 0,77 руб. за 1 кВт.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Березин, Константин Геннадьевич, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мельников В.Г., Киселев Б.Р. Перспективы развития энергосберегающих смазочных композиций. - Сб. трудов Всерос. науч.-технич. конф., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. с. 80-82.

2. Любинин И.А., Железный Л.В. Состояние и перспективы производства высокоэффективных смазок в России и странах СНГ// Трение и смазка в машинах и механизмах. №6.2009. с.39-44.

3. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершадский Л.И. Механо-химические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972 - 170 с.

4. Радин Ю.А., Суслов П.Г. Безызносность деталей машин при трении. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние., 1989. - 229 с.Заблонский К.И. и др. Проектирование механизмов и приборов. Киев: Вища школа, 1971.-520 с.

5. Киселев Б.Р., Мельников В.Г. Повышение прочности и износостойкости узлов трения фрикционного винтового пресса для огнеупорной промышленности. Иваново: ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2006. 168 с.

6. Гаевик Д.Т. Справочник смазчика. - М.: Машиностроение, 1990. -352 с.

7. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МСХА, 2002. - 632 с.

8. Мур Д. Основы и применения трибоники. М.: Мир, 1978. 488 с.

9. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном воздействии. М.: Машиностроение, 1986. 360 с.

10. Мозберг Р.К. Материаловедение. Уч. пособие - 2-е изд., перераб. М.: Высш. Шк., 1991.-447 с.

И. Вайсфельд Л.О., Дроздов Ю.Н., Кемурджиан А.Л., Розенцвейг И.И., Павлов В.Г. Повышение несущей способности тяжелонагруженных

зубчатых передач с магнитопорошковым способом смазки. // Трение и смазка в машинах. Тезисы докладов всесоюзной науч. конф. Челябинск, 1983. с.259-260.

12. ReynoldsW.W. Physical Properties of Graphite. Amsterdam. 1968.-193 p.

13. Калинин A.A., Мельников В.Г., Барныков А.Ф. Применение наполнителей пластичных смазок для повышения долговечности и надежности узлов трения текстильных производств // Тез. докл. Областной научно-техн. конф-и. Иваново, 1986. С. 17.

14. Погодаев Л.И. Влияние добавок тонко дисперсных металлических порошков к пластичной смазке на работоспособность трибосопряжений / Л.И. Погодаев, В.Н. Кузьмин, Д.В. Третьяков. С.-Пб: ООО ВМПАВТО.

15. Гаркунов Д. Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. М.: Машиностроение, 1985. - 276 с.

16. Современная трибология: итоги и перспективы. М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - 480 с.

17. Тесакова М.В. Электрохимическое осаждение, физико-химические свойства и практическое применение ультрадисперсных порошков меди и ее оксидов. Автореф. дисс. к. т. н. Иваново, 2008. 16 с.

18. Кужаров, А. С. / А. С. Кужаров, В. В. Чуваев, Б. В. Меринов // Трение и износ, 1987. Т.8. № 5. с. 851-861.

19. Машков Ю.К., Овчар З.Н., Суриков В.И., Калистратова Е.Ф. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация. М.: Машиностроение, 2005. - 240 с.

20. Чигаренко Г.Г., Пономаренко А.Г., Барчан Г.П. Исследование смазочных характеристик композиций на основе базовых масел с добавлением комплексообразователей. // Вестник машиностроения, 1984. №2. с. 47-49.

21. Харитонов B.B. Повышение износостойкости на основе избирательного переноса / В.В. Харитонов, Б.П. Батаев. М.: Машиностроение, 1977. - 215 с.

22. Евдокимов И.Н. Исследование природы противоизносного действия металлосодержащих присадок к смазочным материалам / И.Н. Евдокимов, Н. Ю. Елисеев, В.Ф. Пичугин, Р.З. Сюняев // Трение и износ, 1989. Т. 10. № 4. с. 699-705.

23. Кужаров A.C., Булгаревич С.Б., Бурлакова В.Э., Кужаров A.A., Косогова Ю.И., Акимова Е.Е, Бойко М.В. ТрибоЭДС при трении в режиме безызносности. // Трение и смазка в машинах и механизмах. №7, 2009. с. 3- 11.

24. Грибайло А.П. Исследование влияния йодида меди в пластичном смазочном материале на параметры трения. // Вестник машиностроения, 1984.-№8 - с.28-30.

25. Ахматов A.C. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматиз, 1983. - 472 с.

26. Деликатная И. О., Чмыхова Т.Г. Влияние высокодисперсных наполнителей на эксплуатационные характеристики смазочных композиций для тяжелонагруженных узлов трения. — Институт механики металлополимерных систем им. В. А. Белого НАНБ (г. Гомель, Беларусь), 2006. - 35 с.

27. Буше H.A. Исследования совместимости материалов при трении //Вестник машиностроения, 1984. №11. с. 13-15.

28. Патент № 2028370 (РФ) С10М125/04 Смазочный состав / Брыляков П.М., Приходько Е.Е., Степанова Н.В.; заявитель - Алтайский технологический центр «Сплав»; патентообладатель - Брыляков П.М., Приходбко Е.Е., Степанова Н.В. - 5039882/04; заявл. 18.02.1992, опубл. 09.02.1995.

29. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник. - 4-е изд., прераб. и доп. - М.: «Издательство МСХА», 2001.-616 с.

30. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. Кн. 2. / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина. - М.: Машиностроение, 1979. - 358 с.

31. Патент № 2055860 (РФ) С10М133/04 Металлоплакирующая присадка / Абрамов Ю.А., Болыпагин В.А., Быченков В.В.; заявитель и патентообладатель - Абрамов Ю.А., Болыпагин В.А., Быченков В.В. -5054991/04; заявл. 20.04.1992, опубл. 10.03.1996.

32. Гаркунов Д.Н., Лозовский В.Н. Влияние функционального бронзирования и латунирования на качество поверхности.// Труды семинара по качеству поверхности - М.: Наука, 1961. -№5. с.386-391.

33. Кужаров A.C., Онишук Н.Ю. Свойства и применение металлоплакирующих смазок // Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1985. Вып.З. с. 58.

34. Виноградова Н.Э. Противоизносные присадки к маслам. М.: Химия, 1972.-272 с.

35. Фумкин А.Н., Дамаскин Б.Б. Адсорбция и двойной электический слой в электрхимии. М.: Наука, 1972. - 280 с.

36. Краснов К.С. Молекулы и химическая связь. Уч. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1977. - 280 с.

37. Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э., Тетерина Л.Н. Маслорастворимые поверхностно-активные вещества. М.: Химия, 1978. с. 6-14.

38. Загоруйко В.И. Зубчатые и червячные передачи. - М.: «Высшая школа», 1964. - 183 с.

39. Патент РФ № 2233866. Мельников В.Г., Киселев В.В., Замятина Н.И., Бельцова Е.А. Смазочная композиция. Открытия. Изобретения. Пром. Образцы. Товарные знаки. - 2004. - № 22.

40. Мельников В.Г., Киселев Б.Р. О применении смазки для пары стальной винт - стальная гайка // Изв. Вуз. Химия и химическая технология, 2005. т. 48 - Вып. 11. с. 127 - 128.

41. Киселев Б.Р., Березин К.Г. Исследование смазок для прессования огнеупорных изделий. - Тез. докл. науч. конф. - Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2005. с. 52.

42. Березин К.Г., Киселев Б.Р. Повышение прочности и износостойкости винтовой пары пресса. Материалы студенческой научной конференции ДНИ НАУКИ - 2007 «Фундаментальные науки -специалисту нового века» (23 апреля - 20 мая 2007 г.) / ГОУВПО Иван гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2007. с.218.

43. Березин К.Г. Влияние критериев работоспособности на к.п.д. червячной пары трения. Молодая наука в университете: тезисы докладов научных конференций фестиваля студентов, аспирантов и молодых ученых, в 8 ч. — Иваново: Иван. гос. ун-т, 2008, ч.8. - с. 124.

44. Киселев Б.Р., Березин К.Г. Триботехнические исследования пары трения винт-гайка. - Сб. трудов Всерос. науч.-технич. конф., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. с. 82-84.

45. Киселев Б.Р., Егоров С.А., Березин К.Г., Бодалов С.А., Виноградов В.А. Повышение износостойкости стальной пары трения скольжения винтовой передачи. - Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня. В 2 ч. Ч. 1: Материалы 12 Международной научно-практической конференции. - СПб.: Издательство Политехи, ун-та, 2010. с. 306-310.

46. Гаркунов Д.Н. Научные открытия в триботехнике. Эффект безызносности. Водородное изнашивание металлов. М.: Изд-во МСХА, 2004. - 384 с.

47. Зак П.С. Глобоидная передача. М.: Машгиз, 1962. - 256 с.

48. Костецкий Б.И. Сопротивлене изнашиванию деталей машин. Киев: Машгиз, 1959. с. 20-34.

49. Семенов А.П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, Изд.2-е, перераб. и доп., 1958. - с.280.

50. Костецкий Б.И. Трение, износ и смазка. «Технпса», 1970. - 396 с.

51. Дроздов Ю.Н., Арчегов В.Г., Смирнов В.И. Противозадирная стокость трущихся тел. М.: Наука, 1981. - 139 с.

52. Буше Н.А., Копытько В.В. Совместимость трущихся поверхностей. М.: Наука, 1981.- 127 с.

53. Ниман Г., Лехнер Г. Предельная нагрузка на заедание цилиндрических стальных зубчатых передач. - Экспресс-информация. Детали машин, 1967, №36, 52 с.

54. Ниман Г., Зайтцингер К. Нагрев цементованных зубчатых колес как критерий их несущей способности по заеданию. - Экспресс-информация. Детали машин, 1971, №21, с.1 - 25.

55. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.

56. Смазочные материалы: антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний: Справочник / P.M. Матвеевский, В.Л. Лашхи, И.А. Буяновский и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.

57. Дроздов Ю.Н. Исследование заедания смазывающих поверхностей.// Изв. Высш. уч. заведений. М., Машиностроение. - №5. 1966, с.51-54.

58. Матвеевский P.M. Граничная смазка. М.: Машиностроение, 1993. с. 279-295.

59. Холодилов О.В., Короткевич С.В., Пинчук В.Г. Изучение контактных явлений при трении с помощью инвариаторов.//Трение и смазка в машинах и механизмах. №5, 2009. с. 41-48.

60. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов / К.В. Фролов,

С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; Под ред. К.В. Фролова. - М.:Высш. шк., 1987.-496 с.

61. Заблонский К.И. и др. Проектирование механизмов и приборов. Киев: Вища школа, 1971. - 520 с.

62. Артоболевский С.И. Теория механизмов и машин. Изд. 2-е. М.: Высшая школа, 1965. - 367 с.

63. Литвин Ф.Л. Новые виды цилиндрических червячных передач. М.-Л., Машгиз, [Ленингр. отд-ние], 1962. - 103 с.

64. М.В. Райко Смазка зубчатых передач. «Техшка», 1970. - 196 с.

65. Часовников Л.Д. Передачи зацеплением (зубчатые и червячные). -Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1969. - 486 с.

66. Ниман Г. Исследование червячной передачи с углом скрещивания осей 90°. Т.7. Отчет № 425. Мюнхен, 1956. - 126 с.

67. Розенберг Ю. А. Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин. М.: Машиностроение, 1970. - 312 с.

68. Колчин Н.И. Зубчатые и червячные передачи. Некоторые вопросы кинематики, динамики, расчета и производства, Л.: Машиностроение, 1974. - 352 с.

69. Суслов А.Г. Нормирвание параметров шероховатости поверхностей деталей машин. // Вестник машиностроеня. №8, 1984. с.З - 5.

70. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. М.: Машиностроение, 1968. - 543 с.

71. Волков К.П. Исследование влияния избирательного переноса при трении на повышение эксплуатационных характеристик и прирабатываемость глобоидных редукторов // В кн.: Повышение износостойкости на основе избирательного переноса. М.: Машиностроение, 1977. с. 173-176.

72. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1. М.: Машиностроение, 1979. - 728 с.

73. Киселев Б.Р., Березин К.Г., Задоров A.A. Улучшение триботехнических показателей стальной пары трения. Материалы VII региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века» / ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2008. с. 193.

74. Платов С.И., Терентьев Д.В., Мироненков Е.И. Выявление причин выхода из строя редукторов. Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. Вып. 8. Магнитогорск. ГОУВПО МГТУ, 2009. с. 112 - 116.

75. Смирнов С.А., Иванов С.А., Березин К.Г., Киселев Б.Р. Сравнительный анализ работоспособности червячных передач при одинаковых габаритах. - Тезисы докл. VII Регион, студ. науч. конф. «Фундаментальные науки - специалисту нового века», 2008. с. 151.

76. Буяновский И.А., Игнатьева З.В., Левченко В.А., Матвеенко В.Н. Граничная смазка - эффект сэра Уильяма Бейта Харди // Трение и смазка в машинах и механизмах. №12. 2009. с.35-46.

77. Справочник по триботехнике. Т. 2. Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под ред. М. Хебды и A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1990. 411 с.

78. Коцур В.В., Лиин Д.Г., Пинчук В.Г. Повышение износостойкости узлов трения путем подпитки товарных масел фрикционными присадками. Долговечность трущихся деталей машин. Сб. науч. ст. Вып. №4. М.: Машиностроение, 1990. с. 153-160.

79. Шведков Е.Л., Ровинский Д.Я., Зозуля В.Д., Браун Э.Д. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин. Киев: Наук. Думка, 1979. 188 с.

80. Ребиндер П.А., Демченко П.А. Общая классификация ПАВ // ВХО им. Д.И. Менделеева. №4, 1966. с. 362-387.

81. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. М.: Наука, 1965.615 с.

82. Решетов Д.Н. Детали машин. Изд. 3-е, испр. и доп. М.: Машиностроение, 1974. - 655 с.

83. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Машиностроение, 1984. - 560 с.

84. Березин К.Г., Егоров С.А., Замятина Н.И., Киселев Б.Р., Комарова Т.Г. Влияние процессов деструкции на работоспособность смазочной композиции // Известия вузов. Химия и химическая технология, 2010,Т. 53, №9. с.116-119.

85. Трепнел Б. Хемосорбция. М.: Изд. Иностр. лит., 1958. — 327 с.

86. Березина Е.В., Кузнецов С.А., Годлевский В.А. Формирование надмолекулярной структуры граничного смазочного слоя — Физика, химия и механика трибосистем: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. В.Н. Латышева. - Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009. - Вып.8. с.178 - 180.

87. Поляков A.A., Ф.И. Рузанов Трение на основе самоорганизации / Российская академия наук; Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова. М.: Наука, 1992. с. 109-117.

88. Волков A.B. Годлевский В.А. Математические модели смазочных процессов в технических трибосистемах // Иваново, Изд-во «Ивановский государственный университет», 2010 г. - 140 с.

89. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. — М.: Наука, 1972. —440 с.

90. Березин К.Г., Годлевский В.А., Киселев Б.Р., Магницкий А.О. Построение безразмерного критерия для оценки антизадирных свойств поверхностно-активных смазочных материалов //

Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. - №4, 2010. - с.31-35.

91. Виленкин A.B. Масла для шестереночных передач. - М.: Химия, 1982.-248 с.

92. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров: Учеб. для хим.-технол. вузов. - М.: Высш. шк., 1988. — 312 с.

93. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. - 568 с.

94. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1982. - 400 с.

95. Киселев Б.Р., Березин К.Г. Прогнозирование адекватных условий проведения эксперимента при исследовании триботехнических показателей червячного механизма. - Физика, химия и механика трибосистем: Межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. В.Н. Латышева. -Иваново: Иван. гос. ун-т, 2008. - Вып.7. с. 139 - 142.

96. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. Уч. Пособие. Изд. 3. М.: Машиностроение, 1969. - 583 с.

97. Годлевский В.А. Введение в анализ экспериментальных данных. Иваново: Ив. гос. ун-т, 1993. - 167 с.

98. Виногадов Ю.С. Математическая статистика и ее применение в текстильной и швейной промышленности, 1970. - 309 с.

99. Czichos Н. Systems Approach to Wear Problems/ Wear Control Handbook, NY, ASME, 1980. Pp. 17 - 37.

100. Чихос X. Системный анализ в трибтехнике. М.: Мир, 1982. - 351 с.

101. Wayson A.F. // Wear/ Yol. 7. № 2. 1969. Pp. 205-215.

102. Samuels L.E. Metallgraphic Polishing by Mechanical Vethods. Metals Park, ASM. 1982. Pp. 152 -160.

103. Алексеев H.M., Добычин M.H. Модели изнашивания.// Трибология: Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ.

Под ред. В.А. Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина. М.: Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон пресс, 1993. с. 66 - 86.

104. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин.М.: Высш. шк., 1991. - 319 с.

105. Березин К.Г., Киселев Б.Р. К вопросу совместимости материалов в трибосистеме червячной передачи. Надежность и долговечность машин и механизмов. Сборник материалов I Межвузовского научно-практического семинара аспирантов, студентов, курсантов и слушателей (27 апреля 2010 года). - Иваново: Отделение организации научных исследований экспертно-консалтингового отдела Ивановского института ГПС МЧС России, 2010. - с. 53 - 55.

106. Конарчук В.Е. Адаптация материалов к динамическим воздействиям. - Киев: Наукова думка, 1986. - 262 с.

107. Просвирин В.И. Самонаклеп при сухом трении и его роль в износе. Теория трения и износа. Под ред. Крагельского И.В. М.: Наука, 1965. с. 171 - 175.

108. Киселев В.В., Мельников В.Г., Гунина В.В. Влияние металлоплакирующей присадки на основные триботехнические характеристики пары трения сталь - сталь.// Межвузовский сборник научных трудов «Физика, химия и механика трибосистем». -Иваново, ИвГУ, 2003. - С. 49 - 51.

109. Киселев Б.Р., Березин К.Г. Трибоактивные металлоплакирующие присадки к маслам для трения стальных поверхностей. Материаловедение и надежность триботехнических систем: сборник научных / Под ред. В.А. Годлевского, Б.Р. Киселева; Иван. гос. хим.-технол. ун-т; Иван. гос. ун-т. - Иваново, 2009. - с 29-34.

110. Березин К.Г., Егоров С.А., Замятина Н.И., Киселев Б.Р., Комарова Т.Г. Влияние процессов деструкции на работоспособность смазочной

композиции // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2010,Т. 53, №9. с.116-119.

111. Егоров С.А., Киселев Б.Р., Березин К.Г. Оптимизация составов смазочных материалов реализующих эффект безызносности // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности: сборник материалов международной научно-технической конференции. Ч. 1. - Иваново: ИГТА, 2010. с. 257.

112. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М. : Легкая индустрия, 1974. - 263 с.

113. Решение патентной экспертизы о выдаче патента РФ по заявке № 2008151202/04(067263). Смазочная композиция. Авторы: Киселев Б.Р., Замятина Н.И., Киселев В.В., Березин К.Г., Магницкий А.О. Приоритет от 26.01.2010.

114. Киселев Б.Р., Березин К.Г. Трибоактивные металлоплакирующие присадки к маслам для трения стальных поверхностей. Материаловедение и надежность триботехнических систем: сборник научных трудов / Под ред. В.А. Годлевского, Б.Р. Киселева; Иван, гос. хим.-технол. ун-т; Иван. гос. ун-т. - Иваново, 2009. - с. 29 - 34.

115. Киселев Б.Р., Егоров С.А., Алешин P.P. Повышение работоспособности червячных механизмов применением металлоплакирующих смазок // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 54, 2010. - с.93-98.

116. Киселев Б.Р., Березин К.Г., Замятина Н.И. Влияние ферромагнитных присадок на работоспособность смазочных материалов при фрикционном контакте стальных образцов // Трение и смазка в машинах и механизмах, 2010, №4. с. 27-32.

117. Киселев Б.Р., Березин К.Г., Ковалев М.С. Ресурсосберегающие смазочные композиции для червячных передач. Сборник трудов под ред. В.Н. Блиничева IX Международной научной конференции «Теоретические основы энерго-ресурсосберегающих процессов, оборудования и экологически безопасных производств». Иваново: ИГХТУ, 2010. с. 97-102.

118. Пирогов K.M., Егоров С.А. Основы надежности текстильных машин. Иваново: Ив. текст. Академия. 2004. - с. 135- 147.

119. Березин К.Г., Киселев Б.Р., Макаров А.К., Ковалев М.С. Трибологические исследования червячной передачи. Материалы 8 региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново: ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2010. с.225.

120. Киселев Б.Р. Проектирование приводов машин химического производства. Уч. пособие. Иваново: ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2007. - 180 с.

121. Березин К.Г., Киселев Б.Р., Виноградов В.А., Бодалов С.А. Трибологические исследования композиционной смазки для червячной передачи. Материалы 8 региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново: ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2010. с. 198.

122. Киселев Б.Р., Березин К.Г., Виноградов В.А., Бодалов С.А. Трибологические исследования композиционной смазки для червячной передачи. Материалы 8 региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века». Иваново: ГОУВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2010. с. 198.