Підвищення ресурсу гідроагрегатів будівельних та колійних машин шляхом застосування рідкокристалічних присадок

Abstract

Наведено результати досліджень впливу трибологічних характеристик рідкокристалічної речовини фенантренового ряду як присадки до гідравлічних масел на ресурс гідроагрегатів технологічних машин, на прикладі будівельних та колійних машин. Показано, що присадка формує на поверхнях тертя мастильні плівки холестеринного типу, які мають високу несучу здатність та низьке тертя в їхніх шарах, що значно покращує змащувальну здатність гідравлічного масла. Попередні випробування на чотирикульковій машині тертя показали ефективність цієї рідкокристалічної присадки, зокрема покращення протизносних та протизадирних характеристик масел. Присадка досліджувалась у середовищі індустріального масла И-30А (ГОСТ 20799-88), яке не містить заводських функціональних присадок, та у гідравлічних маслах Mobil Hydraulic 10w і John Deere Hy-Gard, в яких вони вже містяться. Досліджено вплив рідкокристалічної присадки на швидкість зношування та ресурс окремих відповідальних деталей гідроагрегатів будівельних та колійних машин. Працездатність цих машин повністю залежить від надійності роботи їхніх гідроприводів, а важливою ланкою цієї гідсистеми є аксіальнопоршневі гідромашини. Найшвидше зношуються пари тертя агрегатів. Тому для виконання дослідження змодельовано роботу пари «плунжер–гільза» на машині тертя СМЦ-2 з використанням ролика зі сталі 38ХМЮА ГОСТ 4543-71 та бронзової колодки з БрАЖ9-4 ГОСТ 18175-78. Для виключення можливості впливу забруднень та температурного фактору на результати експерименту застосовано циркуляційну систему з термостатом. Спочатку проводились теоретичні дослідження, які показали можливість підвищення ресурсу плунжерної пари. В експериментальних дослідженнях вивчався вплив концентрації на показники зношування модельної пари тертя. Для цього рідкокристалічна присадка розчинялась в індустріальному маслі И-30А в різній концентрації. Отриманий рідкий мастильний матеріал застосовувався для змащування зразків на машині тертя. Лабораторні дослідження показали підвищення ресурсу майже у два рази за раціональної концентрації присадки. На завершальному етапі дослідження виконано зіставлення теоретичних даних з деякими експериментальними.

The article describes the influence of tribological characteristics of phenanthrene liquid crystalline substance (as an addi-tive to hydraulic oils) on the service life of hydraulic units of technological machines (e. g. construction and track machines). It demonstrates that the additive creates cholesteric lubricating films on the friction surfaces. The films have a high bearing capacity and low friction in their layers, which significantly improves the lubricity of hydraulic oil. Preliminary tests on a four-ball friction machine demonstrated the effectiveness of this liquid crystal additive, and the improvement of anti-wear and anti-seizure characteristics of oils. The additive was studied in the environment of industrial oil И-30А GOST 20799, which does not contain factory functional additives, and in hydraulic oils Mobil Hydraulic 10w and John Deere Hy-Gard, which contain them. The article investigates the influence of liquid crystal additive on the wear rate and service life of some critical parts of hydraulic units of construction and track machines. The efficiency of these machines depends entirely on the relia-bility of their hydraulic drive, and axial-piston hydraulic units are its important part. Friction pairs wear out the fastest. There-fore, in the course of the research, we simulated the work of a “piston-casing” pair in the СМЦ-2 friction machine using a roller made of steel (38ХМЮА GOST 4543-71) and a bronze block (БрАЖ9-4 GOST 18175-78). To prevent influence of contaminants and temperature factors on the results of the experiment we used a circulating system with a thermostat. Initially, theoretical studies were conducted, which showed the possibility of increasing the life of the piston pair. In the ex-perimental part of the research, the concentration effect on the wear indicators of the model friction pair was studied. For this purpose the liquid crystal additive was dissolved in industrial oil (И-30А GOST 20799) in different concentrations. The obtained liquid substance was used to lubricate the samples in the friction machine. Laboratory studies showed that normal concentration of the additive resulted in an almost twofold extension of service life of the parts. In the final part of the study, we compared theoretical and experimental data.