НАУКА ОБРАЗОВАНИЯ - издательский дом

Switch to desktop

Материалы

ВЛИЯНИЕ РАЗНОРОДНЫХ ТВЕРДОФАЗНЫХ ДОБАВОК В МИНЕРАЛЬНОЕ МАСЛО НА ЕГО СМАЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ

 

Журнал «НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ»  [СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В PDF]
тОМ 17, выпУСК 1, 2022 

Рубрика: АГРОИНЖЕНЕРИЯ
DOI: 10.35679/1991-9476-2022-17-1
   
Для цитирования:

Сафонов В. В., Венскайтис В. В., Шишурин С. А., Сафонов К. В. Влияние разнородных твердофазных добавок в минеральное масло на его смазочную способность // Научная жизнь. 2022. Т. 17. Вып. 1.

   
Авторы: 

Сафонов Валентин Владимирович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.
Венскайтис Вадим Викторович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.
Шишурин Сергей Александрович, д-р техн. наук, доцент, доцент кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1.
Сафонов Константин Валентинович, специалист ООО «Мировая техника»: Россия, 410017, г. Саратов, ул. Новоузенская, 8.

 

Тел.: (937) 145-42-38
E-mail: k.safonov@mirtech.ru

   
Реферат: 

В последние два десятилетия наблюдается рост практического интереса к сверхтонким порошкам, применяемым в качестве твердофазных добавок в смазочные материалы. Результаты исследований, опубликованные в отечественной и зарубежной литературе, свидетельствуют о повышении смазывающей способности минеральных масел при введении в их состав разнородных сверхтонких порошков. Попадая в зазоры между трущимися деталями частицы сверхтонких порошков участвуют в формировании поверхностных слоев с эффективными трибологическими свойствами, проявляют восстановительный эффект (заполняют микротрещины и поры). Добавление сверхтонких порошков к базовому маслу является перспективным подходом к снижению трения, износа, и в итоге, к повышению ресурса трибосопряжений машин. В работе изучены трибологические характеристики смазочных композиций на основе минерального масла МС-20 модифицированного сверхтонкими добавками содержащими микрокерамику и порошки цветных металлов. Установлено, что введение исследуемых трибосоставов в базовое масло приводит к улучшению его смазочной способности. Показано, что наилучшие антифрикционные и противоизносные свойства смазочной композиции обеспечивает металлсодержащая нанодобавка Кластер. Применение добавки Кластер снижает температуру смазочной среды на 26%, момент трения на 40,5%, износ в 26 раз по сравнению с базовым маслом. При смазке образцов композицией содержащей микрокерамику МС-20+WINDIGO Micro Ceramic Oil, наблюдалось незначительное снижение температуры смазочной среды, увеличение момента трения на 17%, а износа в 2,5 раза, по сравнению с МС-20+Кластер. Методом световой микроскопии изучена морфология поверхностей трения образцов. Обнаружены существенные различия в рельефах поверхностей трения, а также в сформировавшейся трибопленке под влиянием компонентов разнородных твердофазных добавок.

   
Ключевые слова: смазочный материал, трибопрепарат, трибосостав, смазочная композиция, износ, сверхтонкий порошок, добавка в масло, трибологические свойства, поверхность трения, морфология поверхности трения, рельеф поверхности трения
   

Список литературы:

1. Пат. 2123030 Российская Федерация, МПК6 C10M 125/00, C10M 125:04, C10M 125:22, C10M 125:24, C10N 30:06. Смазочная композиция [Текст] / Сафонов В. В., Добринский Э. К., Буйлов В. Н., Семин А. Г., Митюшкин А. А., Венскайтис В. В. ; заявители и патентообладатели Сафонов В. В., Добринский Э. К., Буйлов В. Н. и [др.]. – № 97116529/04 ; заявл. 07.10.1997 ; опубл. 10.12.1998, Бюл. № 34. – 9 с. : ил.

2. Сафонов В. В., Шишурин С. А., Александров В. А. Повышение эффективности эксплуатации сельскохозяйственной техники за счет применения наноматериалов // Нанотехника. – 2009. – № 20. – С. 79–80.
3. Сафонов В. В., Добринский Э. К. Повышение ресурса тракторных дизелей за счет металлсодержащих добавок к маслу // Тракторы и сельхозмашины. – 2001. – № 4. – С. 17–18.
4. Погодаев Л. И., Кузьмин В. Н., Дудко П. П. Повышение надежности трибосопряжений. – СПб. : Академия Транспорта РФ, 2001. – 304 с.
5. Черноиванов В. И. Наноматериалы в техническом сервисе сельскохозяйственных машин. – Челябинск ; М. : ГОСНИТИ, 2010 – 67 с.
6. Пат. 2493104 Российская Федерация, МПК C01G 23/00, C01D 13/00, C04B 35/462, C10M 125/10. Порошок титаната калия и смазочная композиция на его основе [Текст] / Гороховский А. В., Палагин А. И., Азаров А. С., Третьяченко Е. В., Сафонов В. В., Сафонов К. В. ; заявители и патентообладатели Гороховский А. В., Азаров А. С. – № 2012103825/05 ; заявл. 03.02.2012 ; опубл. 20.09.2013. Бюл. № 26. – 12 с. : ил.
7. Пат. 2525238. Российская Федерация, МПК C10M 125/00, C10M 125/04, B82B 3/00, C01G 23/00, C10N 30/06. Смазочная композиция / Сафонов В. В., Добринский Э. К., Гороховский А. В., Буйлов В. Н., Сафонов К. В., Галкин А. А. ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова». – № 2013116082/04 ; заявл. 09.04.2013 ; опубл. 10.08.2014, Бюл. № 22. – 10 с. : ил.
8. Крагельский И. В., Михин Н. М. Узлы трения машин : справочник. – М. : Машиностроение, 1984. – 480 с.
9. Топеха П. К. О механизме окисления и изнашивания при трении // Трение, смазка и износ деталей машин : науч. тр. КИГВФ. – Киев, 1961. – Вып. II. – С. 109–119.
10. Гительман Д. А., Дунаев А. В., Колокольников В. Н. и др. Исследования трибосоставов на основе гексагонального нитрида бора // Тр. ГОСНИТИ. –2014. – Т. 115. – С. 66–70.
11. Перевислов С. Н. Структура, свойства и области применения графитоподобного гексагонального нитрида бора // Новые огнеупоры. – 2019. – № 6. – С. 35–40.
12. Семенов А. П. Трибологические свойства тугоплавких оксидов и неметаллических соединений при высоких температурах. Ч. 2. Неметаллические соединения // Трение и износ. – 2008. – № 6. – С. 654–667.
13. Hui Chen, Guangchun Xiao, Zhaoqiang Chen, Mingdong Yi, Jingjie Zhang, Zhiliang Li, Chonghai Xu. Hexagonal boron nitride (h-BN) nanosheets as lubricant additive to 5CB liquid crystal for friction and wear reduction // Materials Letters. – 2022. – Vol. 307. – Р. 1–4.
14. Senyk S., Chodkiewicz A., Gocman K., Szczesniak B., Kałdonski T. Hexagonal Nano and Micro Boron Nitride: Properties and Lubrication Applications, Materials, 2022. – Vol. 15. – Р. 955.
15. Bondarev A. V., Fraile A., Polcar T., Shtansky D. V. Mechanisms of friction and wear reduction by h-BN nanosheet and spherical W nanoparticle additives to base oil : Experimental study and molecular dynamics simulation // Tribology International. – 2020. – Vol. 151. – 106493.
16. Соломянский А. Е., Дубатовка Е. И., Агабеков В. Е. Формирование и свойства пленок Ленгмюра–Блоджетт 2,4-генэйкозандиона с частицами нитрида бора // Известия Национальной Академии наук Беларуси. Сер. химических наук. – 2017. – № 1. – С. 31–36.

   
English version:

INFLUENCE OF HETEROGENEOUS SOLID-PHASE ADDITIVES IN MINERAL OIL FOR ITS LUBRICATING ABILITY

 

Safonov Valentin Vladimirovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Prof. of the Depart. of Technical Support of Agriculture, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov, Saratov, Russia.
Venskaitis Vadim Viktorovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Ass. Prof. of the Department of Technical Support of Agriculture, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov, Saratov, Russia.
Shishurin Sergey Aleksandrovich, Dr. of Tech. Sci., Ass. Prof., Ass. Prof. of the Depart. of Technical Support of Agriculture, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov, Saratov, Russia.
Safonov Konstantin Valentinovich, specialist of LLC "World Technology", Saratov, Russia.

 

Keywords: lubricant, tribopreparation, tribocomposition, lubricant composition, wear, superfine powder, oil additive, tribological properties, friction surface, morphology of the friction surface, relief of the friction surface.

 

Abstract. In the last two decades, there has been an increase in practical interest in ultrathin powders used as solid-phase additives in lubricants. The research results published in the domestic and foreign literature indicate an increase in the lubricity of mineral oils when introducing heterogeneous superfine powders into their composition. Getting into the gaps between the rubbing parts, particles of ultrafine powders participate in the formation of surface layers with effective tribological properties, exhibit a restorative effect (fill microcracks and pores). The addition of ultrafine powders to the base oil is a promising approach to reducing friction, wear, and, as a result, to increasing the service life of tribo-conjugations of machines. The tribological characteristics of lubricating compositions based on MS-20 mineral oil modified with ultrafine additives containing micro-ceramics and non-ferrous metal powders are studied. It was found that the introduction of the studied tribocompositions into the base oil leads to an improvement in its lubricity. It is shown that the best antifriction and anti-wear properties of the lubricant composition are provided by the metal-containing nano-additive Cluster. The use of the Cluster additive reduces the temperature of the lubricating medium by 26%, the friction moment by 40.5%, wear by 26 times compared to the base oil. When the samples were lubricated with a composition containing micro-ceramics MS-20+WINDIGO Micro Ceramic Oil, there was a slight decrease in the temperature of the lubricating medium, an increase in the moment of friction by 17%, and wear by 2.5 times, compared with MS-20+Cluster. The morphology of the friction surfaces of the samples was studied by light microscopy. Significant differences were found in the reliefs of the friction surfaces, as well as in the tribofilm formed under the influence of components of dissimilar solid-phase additives.

   
   For citation: Safonov, V. V., Venskaitis, V. V., Shishurin, S. A., Safonov, K. V. (2022) Influence of heterogeneous solid-phase additives in mineral oil for its lubricating ability. Nauchnaya zhizn' [Scientific Life], vol. 17, iss. 1. (in Russian)

 

К содержанию»