Повышение износостойкости металлических пар в моторных маслах

• Автор: Рассказова, Антонина Александровна
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание.

Введение

Цель исследования

Задачи исследования

Методы исследований

Научная новизна

Практическая ценность

Апробация работы

Глава
Современные направления повышения срока службы подвижных сопряжений машин и оборудования
на основе достижений триботехники
1.1. Условия работы и причины выхода из строя
трибосопряжений двигателей внутреннего сгорания
1.2. Роль поверхностных пленок в процессах
трения и изнашивания
1.3. Использование достижений триботехники для повышения износостойкости подвижных сопряжений двигателей
внутреннего сгорания
Глава
Методика исследования процессов трения и изнашивания металлических пар в моторных маслах
2.1. Выбор схем и установок для лабораторных исследований
2.2. Выбор материалов и смазочных сред для
исследования триботехнических характеристик металлических пар
2.3. Обоснование выбора режимных параметров испытаний подвижных сопряжений
2.4. Методика исследования контактной выносливости
тел качения в моторных маслах
2.5. Методика проведения стендовых испытаний
износостойкости двигателей внутреннего сгорания
2.6. Методы изучения защитных металлсодержащих пленок
на поверхностях трения
Глава
Исследование процессов трения и изнашивания подвижных
сопряжений в моторных маслах
3.1. Влияние удельной нагрузки на процессы трения

и изнашивания металлических пар в смазочных материалах
3.2. Изменение триботехнических характеристик металлических
пар от скорости скольжения
3.3. Влияние вязкости смазочного материала на триботехнические характеристики подвижных сопряжений
3.4. Влияние твердости стального образца на процессы трения и изнашивания пары алюминиевый сплав-сталь
в моторных маслах
3.5. Исследование контактной выносливости тел качения
в моторных маслах с различными физико-химическими свойствами
Глава 4.
Взаимодействие поверхностей трения подвижных сопряжений в моторных маслах
4.1. Влияние смазочных материалов на изменение микрогеометрии поверхностных слоев пары колодка-ролик
4.2. Изучение характеристик микрогеометрии зоны трения
тел качения, работавших в моторных маслах
4.3. Рентгеноспектральные исследования зоны трения образцов, изношенных в смазочных материалах
4.4 Исследование элементного состава, строения и толщины защитных пленок методом рентгенофотоэлектронной спектроскопии
Глава
Проведение стендовых испытаний и разработка практических рекомендаций по повышению срока службы тяжелонагруженных узлов трения двигателей внутреннего сгорания
5.1. Стендовые испытания износостойкости пары кольцо-гильза
в моторных маслах
5.2. Разработка практических рекомендаций по повышению срока службы тяжелонагруженных узлов трения двигателей внутреннего сгорания
Выводы
Литература
Приложение:
• Акт стендовых испытаний износостойкости пары кольцо-гильза
• Акты о передаче научно-технической разработки и практических рекомендаций

ВВЕДЕНИЕ
Развитие современного автотракторостроения, транспортного машиностроения неразрывно связано с совершенствованием конструкции и ростом мощностей двигателей внутреннего сгорания.
Срок службы тракторов, бульдозеров, трубоукладчиков, которые широко используются при сооружении скважин и строительстве газонефтепроводов, а также подвижного состава железнодорожного транспорта, судов морского и речного флота, грузовых и легковых автомобилей во многом определяется износостойкостью тяжелонагруженных трибосопряжений. В двигателях внутреннего сгорания - это прежде всего износ деталей цилиндропоршневой группы, вкладышей, пары кулачок-толкатель механизма газораспределения.
Повышение срока службы двигателей внутреннего сгорания, экономия горючесмазочных материалов и защита окружающей среды является важной технической задачей. Одним из основных факторов при этом является износостойкость подвижных сопряжений, зависящая не только от металлофизических характеристик поверхностей трения, но и от свойств смазочного материала.
В условиях физико-химического взаимодействия смазочного материала с поверхностностями трения подвижных сопряжений одним из направлений повышения износостойкости является трибомодификация их зоны трения путем формирования металлсодержащих антифрикционных и противоизносных пленок.
Анализ технической литературы свидетельствует о том, что на основе достижений триботехники предложены металлсодержащие смазочные материалы к моторным маслам для увеличения срока службы только одного конкретного трибосопряжения двигателя внутреннего сгорания.

аналитически полученным масштабным коэффициентам перехода от модели к натуре на малогабаритных образцах лабораторных трибометров,
воспроизводить силовые и тепловые поля, характерные для различных условий трения и изнашивания. Эти поля по модельным значениям тождественны натурным, а процессы могут протекать в сжатом масштабе времени [36].
Математико-физическое моделирование - исследование физически подобных процессов на установках, сохраняющих физическую природу явлений, но воспроизводящих их в других размерах (геометрических или физических) с использованием расчетных коэффициентов перехода от модели к натуре. Математико-физическое моделирование можно реализовать либо на натурных объектах (натурное моделирование), либо на
малогабаритных моделях одинаковой природы с натурным объектом. Последнее имеет ряд преимуществ перед натурным моделированием:
1. позволяет экономить материалы, сырье, и энергию для
технологической обработки поверхностей трения, энергию при испытаниях;
2. существенно экономить время проведения подготовительнозаключительных операций испытания, машинное время и значительно уменьшить объем работ, связанных с тяжелыми операциями монтажа и демонтажа узлов трения в эксплуатационных условиях [36].
2.4 Методика исследования контактной выносливости тел качения в смазочных материалах
Ведущим видом изнашивания тел качения является усталостное разрушение, которое зависит от сложного напряженного состояния активных объемов металла у поверхности трения и свойств поверхностного слоя при повторно-неременных нагрузках, вызывающих пластическое течение металла. Усталостные повреждения зарождаются в области дислокационных несовершенств кристаллической решетки и других концентраторов напряжений.