Основными причинами отказов коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей (СОД) являются износ и задир шеек. Для повышения надежности и уменьшения вероятности аварий судовых СОД наиболее рационально проводить модифицирование шеек вала природными силикатами для получения металлокерамического покрытия, позволяющего снизить энергетический уровень контактного взаимодействия трущихся поверхностей и величину износа трибосопряжения «шейка вала – вкладыш». Температура циркуляционного смазочного масла на входе в дизель в зависимости от марки двигателя находится в пределах 40–60 °С. Для определения влияния температуры циркуляционного смазочного масла на триботехнические свойства подшипника скольжения были проведены ускоренные испытания в условиях трения при граничной смазке. Триботехнические испытания при различных температурах циркуляционного масла и упрочняющих покрытиях позволили установить, что при температуре свыше 40 ºС в трибосопряжении с неупрочненной сталью в условиях трения при граничной смазке резко возрастают коэффициент трения и скорость изнашивания антифрикционного слоя вкладыша. Модифицирование поверхности стали триботехническими материалами позволяет повысить износостойкость сопряжения и снизить величину коэффициента трения. Причем по мере увеличения температуры подогрева смазки эффект от модифицирования стали возрастает. Наиболее высокие триботехнические свойства обеспечивает покрытие, полученное в результате использования композита на основе вермикулита.
The main causes of failures of crankshafts marine medium-speed diesels are wear and seizure necks. To improve the reliability and reduce the likelihood of accidents involving vessels medium-speed diesels most rational conduct modification necks of a shaft of natural silicates to obtain a cermet coating can reduce the energy level of the contact interaction of the friction surfaces and the amount of wear tribomating «neck of the shaft – the liner». The temperature of the circulating lubricating oil at the entrance to diesel, depending on the make of the engine is within 40-60°C. To determine the effect of the temperature of the circulating lubricating oil on tribological properties of the sliding bearing were conducted under accelerated testing of friction under boundary lubrication. Tribological tests at different temperatures of the circulating oil and strengthening coatings revealed that at temperatures above 40 ° C in friction units with unreinforced steel under boundary lubrication friction dramatically increases the coefficient of friction and wear rate of the anti-friction layer of the liner. Modifying the surface of the steel tribological materials can improve the wear resistance of mating and reduce the coefficient of friction. Moreover, with increasing heating temperature lubrication effect of modifying the steel increases. Highest tribological properties provides coverage resulting from the use of a composite based on vermiculite.
1. Зуев В.В. Использование минералов в качестве модификаторов трения // Обогащение руд. – 1993. – № 3. – С. 33–37.
2. Лазарев С.Ю., Токманев С.Б., Хмелевская В.Б. К вопросу о критериях выбора природных минеральных материалов и других, веществ для покрытия разного назначения // Металлообработка. – 2006. – № 3 (33). – С. 29–35.
3. Леонтьев Л.Б., Надежкин А.В., Макаров В.Н., Токликишвили А.Г. Анализ функционирования трибосистемы «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника – смазка» судовых среднеоборотных дизелей // Двигателестроение. – 2013. – № 2 (252). – С. 41–47.
4. Леонтьев Л.Б., Шапкин Н.П., Леонтьев А.Л., Макаров В.Н. Особенности формирования износостойкого металлокерамического покрытия на поверхностях трения стальных деталей // Металлообработка. – 2014. – № 6. – С. 41–51.
5. Любимов Д.Н., Долгополов К.Н., Козаков А.Т. Улучшение эксплуатационных свойств смазочных материалов // Трение и износ. – 2011 (32). – № 6. – С. 585–595.
6. Погодаев Л.И. Влияние геомодификаторов трения на работоспособность трибосопряжений // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2005. – № 1. – С. 58–66.
7. Shapkin N.P., Leontev L.B., Makarov V.N., Khal’chenko I.G., Korochentsev V.V. Vermiculite-Based Organosilicate Antifriction Composites as Coatings on Friction Surfaces of Steel Articles // Russian journal of applied chemistry. – 2014. – Vol. 87. – № 12. – P. 1810–1816.