Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0524U000076, Докторська дисертація

Назва роботи

Науково-прикладні засади підвищення ефективності мащення і зносостійкості вузлів тертя в екстремальних умовах роботи

Здобувач

Міланенко Олександр Анатолійович, Кандидат технічних наук

popup.advisor Дмитриченко Микола Федорович
Опонент Воронін Сергій Володимирович
Опонент Войтов Віктор Анатолійович
Опонент Диха Олександр Володимирович

На здобуття

Доктор технічних наук, 05.02.04, Тертя та зношування в машинах

Дата захисту

12-04-2024

Опис

В дисертаційній роботі вирішується науково-технічна проблема реалізації стійкого мащення в умовах змішаного тертя та створення в зоні фрикційного контакту неконформних і конформних вузлів тертя модифікованих шарів з оптимальною мастильною здатністю та структурною пристосовуваністю до екстремальних умов роботи, спрямоване на підвищення ефективності мащення та зносостійкості пар тертя за контактно-механічними, реологічними і фізико-хімічними аспектами. Запропоновано концепцію методології підвищення зносостійкості і ефективності мащення для вузлів з позиції змішаного режиму тертя. Встановленні необхідні умови розриву мікро-ЕГД мастильного шару, що досягається комплексом заходів щодо поліпшення триботехнічних показників за наступними критеріями: реалізації стійкого мащення за критерієм режиму мащення, підбором оптимальної форми контакту за критерієм еліптичності; збільшенню долі гідродинамічного тиску мастильних шарів відносно контактного тиску на виступах мікронерівностей за критерієм тиску; врахуванню реологічних параметрів щодо зміни п’єзокоефіцієнту в’язкості при збільшенні тиску за реологічним критерієм; оцінки появи пластично-деформованого стану за критерієм пластичності; модифікуванню і корегуванню якісного та кількісного хімічного складу компонентів в мастильному середовищі за рахунок збільшення середньої локальної температури поверхонь тертя за температурним критерієм. Розроблено двоетапну методику підвищення ефективності мащення і зносостійкості пар тертя для підшипникових вузлів та деталей ДВЗ щодо встановлення оптимального якісного та кількісного хімічного складу мастильних середовищ (сумішей та модифікованих олив) із досліджуваними хімічно-активними компонентами. Визначені необхідні умови реалізації стійкого мікро-ЕГД мащення у підшипникових вузлах тертя в зоні мікро-ЕГД контакту для більшості моторних, трансмісійних і універсальних олив. Для забезпечення реалізації стійкого мащення в умовах змішаного тертя підшипникових вузлів та вузлів ДВЗ, що працюють в нестаціонарних умовах тертя при низькотемпературному запуску, визначена технологія модифікування щодо виявлених модифікованих сумішей та олив з оптимальним якісним та кількісним складом хімічних компонентів, що забезпечують структурну пристосовуваність до екстремальних умов роботи. Встановлена кореляція між температурою в зоні локального контакту і об’ємною температурою модифікованої оливи при збільшенні максимального контактного напруження. Побудовано математичну модель напружено-деформованого стану за фактичною формою контакту тертя при збільшенні контактного навантаження та при зміні форми контакту. Побудовано математичну модель оцінки мінімальної товщини і товщини мастильного шару в центральній зоні мікро-ЕГД контакту для підшипникових вузлів тертя з урахуванням зміни форми контакту та типу мастильного матеріалу, в результаті чого, визначені оптимальні математичні описання відповідних товщин у вигляді емпіричних рівнянь. На її основі, розроблена номограма підбору оптимального мастильного матеріалу за класом в’язкості (динамічної в’язкості) до конкретного підшипнику кочення з відповідною формою контакту і з можливістю зворотного вибору кулькового підшипнику з оптимальною формою контакту за класом в’язкості мастильного матеріалу. Побудовано математичну модель оцінки товщини мастильного шару в зоні фрикційного контакту між верхнім компресійним кільцем та гільзою циліндру ДВЗ з урахуванням зміни ходу поршня та типу мастильного матеріалу, в результаті чого, визначені оптимальні математичні описання відповідної товщини у вигляді емпіричного рівняння для вузлів ДВЗ. Проведена оцінка інтенсивності зношування пар тертя в зоні контакту між верхнім компресійним кільцем і гільзою циліндру ДВЗ при зміні ходу поршня та типу мастильного матеріалу. За результатами кваліфікаційних досліджень, розроблені і впроваджені у виробництво нові модифіковані оливи за позитивними результатами довготривалих стендових та експлуатаційних випробувань.