Науковий вісник НГУ

Підвищення ресурсу гірничого та промислового устаткування шляхом використання модифікаторів тертя

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №4 2023

Останнє оновлення: 28 серпня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1291

Authors:

В. В. Говоруха*, orcid.org/0000-0003-0494-4554, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. В. Говоруха, orcid.org/0000-0002-6257-1744, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (4): 074 - 081

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-4/074

Abstract:

Мета. Підвищення працездатності, ресурсу та стійкості роботи промислового транспорту, гірничого устаткування й різноманітного обладнання за рахунок зниження коефіцієнту тертя.

Методика. Лабораторні дослідження оцінки взаємодії пар тертя при зовнішньому навантаженні, коченні та проковзуванні у стані сухого тертя та впливу модифікаторів тертя. Промислові експериментальні дослідження показників працездатності гірничого устаткування під впливом модифікаторів тертя.

Результати. Одержані реальні діаграми зміни показників коефіцієнтів тертя між контактуючими поверхнями пари дисків за характерних чотирьох періодах навантажень і відповідному тиску 529, 374, 274 та 187 МПа при відносному проковзуванні між дисками 10 % і циклічній взаємодії навантажень між дослідними зразками з ремонтно-відновлювальною сумішшю «Ідеал» і за її відсутності з сухим тертям. Нові технології й нова ремонтно-відновлювальна суміш «Ідеал», що створені в ІГТМ НАН України, забезпечують особливо низький рівень коефіцієнта тертя, рівний 0,04–0,005, а стійкість роботи захисного шару при сухому терті до руйнування складає за питомого тиску 529 МПа 80–100 тис. циклів. За питомого тиску 187–374 МПа захисний шар при сухому терті забезпечує до 1 млн циклів взаємодії.

Наукова новизна. Встановлені особливі властивості сполучення триботехнічного складу суміші «Ідеал», що на металевій основі створює металокерамічний надтвердий тугоплавкий і зносостійкий наноструктурований шар, який захищає від зносу, динамічних навантажень, термічної та окислювальної деструкції та збільшує ресурс вузлів тертя промислового устаткування у 3–10 разів.

Практична значимість. За результатами експериментальних і приймальних випробувань ремонтно-відновлювальної суміші «Ідеал» встановлено зменшення показників коефіцієнту тертя і подовження ресурсу роботи механізмів високонавантажених редукторів гірничого та промислового устаткування в 1,4–2,0 рази. Встановлено, що при використанні ремонтно-відновлювальної суміші «Ідеал», захисний шар допомагає зменшити величину маси зносу поверхонь тертя дослідних зразків в 20 разів, що надійно забезпечує чистоту мастил в устаткуванні й обладнанні, збільшує ресурс їх роботи та економію експлуатаційних витрат.

Ключові слова: модифікатори тертя, ресурс, коефіцієнт тертя, знос, промислове устаткування

References.

1. Chekhlatyy, N. A., Koval, A. N., & Myalkovskiy, V. I. (2012). The main trends of improving the efficiency and safety of operating mine stationary settings. Forumu hirnykiv, 4, 101-107. Retrieved from https://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/150426.

2. Darenskyi, O. M. (2011). Theoretical and experimental research on railway track operation of industrial transport: monograph, (pp. 192-204). Kharkiv: UkrDAZT. ISBN 978-966-2033-59-5.

3. Darenskyi, O. M. (2010). Conditions of wheel and rail contact in the horizontal plane. Sylovi i kinematychni zviazky ekipazhu i kolis, 113, 171-177. ISSN: 1994-7852.

4. Koptovets, O. M. (2012). Research on characteristics of friction and frictional contact oscillation of breaks. Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu, 71(4), 35-43.

5. Koptovets, O., Bartashevskii, S., Novitskii, O., & Afonin, D. (2014). Perspective ways of mine locomotives autonomy increase. In V. Bondarenko, I. Kovalevska, & K. Ganushevych (Eds.). Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, (pp. 293-296). CRC Press. https://doi.org/10.1201/b17547.

6. Suslov, A. G., & Shalygin, M. G. (2019). A wear model for subrough surface contacts of martensitic steels. Journal of Engineering Tribology, 233(10). https://doi.org/10.1177/1350650119840251.

7. Taran, I. A., & Novitskiy, A. V. (2014). Breaking devices of mining locomotives: monograph. Dnepropetrovsk: NGU. ISBN: 978-966-350-454-4.

8. Hussain, I., Mei, T. X., & Ritchings, R. T. (2013). Estimation of wheel-rail contact conditions and adhesion using the multiple model approach. Vehicle System Dynamics, 51(1), 32-53. https://doi.org/10.1080/00423114.2012.708759.

9. Govorukha, V. V. (2013). Improvement of rail track and railroad switches of the underground rail transport. Ugol Ukrainy, 3, 44-49. ISSN: 0041-5804.

10. Govorukha, V. V., Makarov, Yu. A., & Semidetnaya, L. P. (2018). Enhancing the wear-resistance and track stability of small radius curved tracks. Heotekhnichna mekhanika, 142, 103-114. https://doi.org/10.15407/geotm2018.142.

11. Makarov, Yu. O. (2019). Problems of standard side wear of rails at the sections of difficult operation conditions. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 3, 39-45. ISSN: 2311-4061.

12. Demchenko, S. M., Makarov, Yu. O., & Taturevych, A. T. (2020). Problems of using stationary track lubricating devices at AT “Ukrzaliznytsia”. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 1, 25-34. ISSN: 2311-4061.

13. Hovorukha, V., Hovorukha, A., & Makarov, Yu. (2022). Research on the dynamic processes of vehicles and an arbitrary configuration rail track, influencing the side wear of the rail head and wheel flange contact surfaces at different values of friction coefficient between them. IOP Conference Series, 970(1), 012029. https://doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012029.

14. Tikhonovich, V. V., & Uvarov, V. N. (2011). Influence of Active Elements of a Machining Medium on Electronic Structure and the Mechanism of Deformation of Surface Layers of Metal at Friction. Uspekhi fiziki metallov, 12(2), 209-239. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98162.

15. Derevianko, O. I., & Vatchenko, O. M. (2011). Computer modeling of the process of functional Nano-covering coating. Systemni tekhnolohii, 1(72), 148-154. ISSN: 1562-9945.

16. Sinyakina, S. A., Gorban, O. A., Volkova, G. K., Glazunova, V. A., & Konstantinova, T. E. (2010). Use of high hydrostatic pressure for formation of porous nanoparticles of ZrO₂^–3 mol. % Y₂O₃ system and ceramics on their base. Fizika i tekhnika vysokikh davleniy, 12(2), 109-113. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/69438.

17. Sudnik, L. V., Vityaz, P. A., & Ilyushchenko, A. F. (2012). Diamond bearing abrasive nano-composites: monograph. ISBN: 978-985-08-1425-8.

18. Kotrechko, S., Timoshevskii, A., Mikhailovskij, I., Mazilova, T., Stetsenko, N., Ovsijannikov, O., & Lidych, V. (2015). Atomic mechanisms governing upper limit on the strength of nanosized crystals. Engineering Fracture Mechanics, 150, 184-196. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2015.03.025.

19. Bulat, A. F., Voloshyn, O. I., Hovorukha, V. V., & Fedoseiev, S. V. (2015). Concepts, formulation, composition, methods of producing and applying repair and restoration mixture “Ideal” based on combination of tribotechnical composition of ingredients with carbon bearing materials and their interspersing in basic friction surface of triboconnection of machines, mechanisms, adherents and various transport. Certificate of copyright registration for the work No. 60799. Date of registration: 23.07.2015. State Intellectual Property Service of Ukraine.

20. Hovorukha, V. V. (2012). TS U 20.5-13444170-001:2012 Repair and restoration lubricating mixture “Ideal” for mining equipment within the UKND 75.100 framework. Date of registration: 09.04.2012. Registration number No. 0442941/1009409. Date of validity: 10.04.2012. Dnipro: IGTM of the National Academy of Sciences of Ukraine.

• < Попередня
• Наступна >