Введение к работе
з -
Актуальность работы. Проблема энергосбережения является одной из главных и приоритетных при разработке новой техники. Снижение потерь энергии особенно актуально для машин и механизмов, снабженных червячными передачами, которые имеют низкий коэффициент полезного действия (КПД). В последние десятилетия для решения этой проблемы весьма цироко пригоняются синтетические полигликолевые масла. Однако, эти масла . іостаточно дороги и, так же как и нефтяные, изготавливаются из ^возобновляемого сырья. Вместе с тем, давно известно, что применение >астительных масел способствует значительному повышению КПД червячных іередач. Однако, одним из существенных их недостатков является низкая ермоокислителыгая стабильность.
Перспективным представляется использование масел на смешанной існове, что нашло подтверждение в автомобильной промышленности, -мешение нефтяных, синтетических и растительных компонентов в >птимальных соотношениях позволяет решить ряд задач: обеспечить тносителыю невысокую стоимость масла; значительно улучшить нтифрикционные свойства масел, используемых в червячных передачах; овысить КПД и обеспечить значительную экономию энергии; повысить ермоокислителыгую стабильность, стабильность свойств и срок эксплуатации асел.
[ель и задачи исследования. Цель работы - создание высокоэффективных иергосберегающих смазочных масел для червячных передач на базе боснованного подбора смесей нефтяных, растительных и синтетических эмпонентов. 'сновные задачи работы:
По данным литературы и проведенных лабораторных исследований эдобрать оптимальные по составу нефтяной, растительный и синтетический эмпопенты для разрабатываемых масел.
-
Провести лабораторные исследования антифрикционных, противоизносных и реологических характеристик смесей масел нефтяного, растительного и синтетического происхождения при варьировании в широких пределах содержания указанных компонентов. Показать преимущества этих смесей по эксплуатационным свойствам, а также по экологическим и экономическим критериям в сравнении с раздельным применением нефтяных, растительных и синтетических масел. Разработать математическую модель и вывести уравнения, описывающие зависимости исследуемых характеристик этих смесей от их состава.
-
Найти область концентраций компонентов исследуемых смесей, в которой обеспечиваются одновременно наилучшие антифрикционные, противоизносные и вязкостно-температурные свойства.
4. Провести стендовые испытания разработанных масел в червячных
редукторах с целью подтверждения результатов исследования и установленных
закономерностей.
Научная новизна. Впервые показана возможность регулирования физико-химических и эксплуатационных свойств масел для червячных передач нг основе смесей компонентов нефтяного, растительного и синтетическогс происхождения путем изменения их состава и соотношения компонентов.
Методами математического моделирования решена задача оптимизацш состава масел для червячных передач путем нахождения области концентрації) компонентов, в которой обеспечиваются наименьшие величины коэффициенте трения и износа и наибольший индекс вязкости.
Установлено, что масла на смесях компонентов различног происхождения при оптимальном их сочетании заметно превосходят п антифрикционным, противонзносным, вязкостно-температурным экономическим показателям отдельно используемые нефтяные, растительные синтетические масла.
Практическая ценность. Разработан состав смазочных композиций і основе оптимального сочетания смесей нефтяного, растительного
синтетического масел, и показано, что по результатам лабораторных и стендовых испытаний они превосходят по смазочным и вязкостно-температурным свойствам нефтяные масла.
Разработан алгоритм оптимизации составов трехкомпонентных смазочных композиций по их антифрикционным, противоизносным и вязкостно - температурным характеристикам.
Разработаны программы для ПЭВМ, позволяющие обрабатывать результаты трехфакторного эксперимента и оптимизировать составы трехкомпонентных композиций (симплексно—центроидный план).
Продукты на смешанной основе прошли с положительными результатами испытания на Карачаровском механическом заводе и рекомендованы в качестве масел для червячных редукторов.
Апробация работы. Диссертация в полном объеме была заслушана на расширенном заседании кафедры химии и технологии смазочных материалов и химмотологии РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина (г. Москва, 2000г.) и на семинаре по трению и износу в машинах имени М. М. Хрущова в ИМАШ РАН (г. Москва, 2000г.). Отдельные разделы диссертации доложены на международной научно-технической конференции "Дороги-2000" в Брянской Государственной Инженерно-Технической Академии (г. Брянск, 2000г) и на международном симпозиуме "Славянтрибо" (г. Санкт Петербург, 2000г.).
Публикации. Материалы исследования опубликованы в 4-х сборниках тезисов научно-технических конференций.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений; изложена на 127 страницах, включая 20 рисунков, 22 таблицы и списка литературы из 75 наименований.
