XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Оптимизацияприменениясмазочныхматериаловявляетсяоднойизактуальныхпроблем 21 века.

Рациональное использование смазочных материалов не сводится к минимизации их расхода (экономический аспект), поскольку для процессов, непосредственно связанных с техническими системами, основной задачей является поддержание максимально возможного уровня надежности (технический аспект). Таким образом, с учетом взаимосвязи вышеизложенных аспектов, оптимизация представляет собой процесс, основной целью которого является поддержание максимально возможного уровня надежности при минимальном расходе смазочных материалов. [1]

Процесс оптимизации максимально эффективен лишь в случае выполнения действий по следующим двум направлениям [2]:

Нормирование расхода смазочных материалов, то есть выявление норм и их распределение по видам технического обслуживания и ремонта для всех механизмов.

Разработка математической модели расхода смазочных материалов, то есть учет всех особенностей их применения в зависимости от условий эксплуатации и содержания механизмов.

Смазочные материалы используются, в частности, в качестве автомобильных масел или металлоплактирующих пластичных смазок. Однако, смазочные материалы, не всегда соответствуют заявленным характеристикам, что требует проведения дополнительных научных исследований, позволяющих объективно судить об их триботехнических свойствах, в связи с чем, были проведены испытания смазкипо следующей методике. [3]

Для проведения трибологических испытаний используется Универсальная машина трения (УМТ-200), которая предназначена для получения зависимостей коэффициента трения и интенсивности изнашивания материалов от температуры и нагрузки при сухом и граничном трении .

Метод испытаний основан на взаимном перемещении прижатых друг к другу с заданным усилием испытываемых образцов в среде смазочных материалов. При этом используется принцип трения торца цилиндрического образца о плоскую сторону диска. Цилиндрический образец имеет полость для закладки дозированного количества смазочного материала, который при работе машины постепенно поступает в зону контакта. [5] В процессе испытания тензодатчиком регистрируется момент трения с графическим отображением его изменения, а также изменение веса испытуемых образцов. Регистрируемые параметры записываются и обрабатываются с использованием ПЭВМ. Изменение веса образцов определяется путем взвешивания на аналитических весах. [4]

Сначала рассчитали нужное количество грамм навески, понадобившееся для 15 мл вазелинового масла и глицерина.

1)Вазелиновое масло:

Для проведения опыта мы обработали пальцы (держатель) и подложку наждачной бумагой и изопропиловым спиртом.

Взвесили пальцы (держатель) и подложку перед первым испытанием.

До	После
Пальцы–116,61 г	Пальцы–116,81г
Подложка–19,75 г	Подложка –19,76 г

После 2 – х часов работы машины трения подложка и пальцы стали весить больше.

2)Глицерин:

Для проведения следующего опыта мы обработали пальцы (держатель) и подложку наждачной бумагой и изопропиловым спиртом.

Взвесили пальцы (держатель) и подложку перед вторым испытанием.

До	После
Пальцы–116,7 г	Пальцы–116,75г
Подложка–19,69 г	Подложка –19,73 г

После 2 – х часов работы машины трения подложка и пальцы стали весить больше.

Результаты испытаний с графеновой смазкой на УМТ – 200

А) Смешиваем вазелиновое масло с 0,006 г графена и разбиваем 20 минут в ультразвуковой ванночке.

После проведения испытания в вазелиновом масле образовалась золотистая трибопленка.

Анализ изменения массы диска после испытания показал, что масса диска увеличилась на 0,01 г за счёт образования трибоплёнки в процессе трения.

Рис. 5 График коэффициента трения

Коэффициент трения в процессе уменьшается, минимальное значение достигает чуть меньше 0,04.

Б)Смешиваем глицерин с 0,009 г графена и разбиваем 20 минут в ультразвуковой ванночке.

После проведения испытания в вазелиновом масле образовалась серая трибопленка .

Анализ изменения массы диска после испытания показал, что масса диска увеличилась на 0,04 г за счёт образования трибоплёнки в процессе трения.

Рис. 7 График коэффициента трения

Коэффициент трения в процессе уменьшается, минимальное значение достигает чуть больше 0,01.

Анализ полученных результатов показывает, что значение массы и коэффициента трения смазок вазелинового масла и глицерина разнится на 0,03.

Таким образом, в ходе исследования удалось выяснить, что вазелиновое масло является наиболее хорошей основой для смазок с графеном, чем глицерин.

Список литературы

Утина А. В., Кремнев К. С. Методика оптимизации расхода смазочных материалов // Молодой ученый. — 2012. — №2. — С. 145-148. — URL https://moluch.ru/archive/37/4264/ (дата обращения: 15.02.2020).

Назначение и принцип действия фотометра фотоэлектрического https://studfiles.net/preview/3988986/page:2/

Фотометр принцип работы http://www.texnic.ru/medtex/014medtex.html

Сканирующий атомно-силовой микроскоп https://ru.wikipedia.org/wiki/Сканирующий_атомно-силовой_микроскоп

Кремнев, К.С., Андрончев, И.К., Булатов, А.А. Комплексная оптимизация расхода смазочных материалов [Текст] / К.С. Кремнев, И.К. Андрончев, А.А. Булатов // Вестник транспорта Поволжья. – №2 (26). – Самара: СамГУПС, 2011. – С. 9-13.

Код для цитирования: Скопировать