А.Н. Болотов, В.В. Новиков, О.О. Новикова, И.В. Горлов
Тверской государственный технический университет,
г. Тверь

Надежность в интервале жизненного цикла оборудования в большей мере зависит от работоспособности трибоузлов, входящих в их конструкцию. Поэтому очень важно обеспечить оптимальные фрикционные характеристики узлов трения в широких интервалах режимов работы, в течение всего периода эксплуатации.

Одним из способов, обеспечивающих необходимые триботехнические характеристики, мы предлагаем нанесение на контактные поверхности нового композиционного материала, сформированной на основе тугоплавкой керамической матрицы, состоящей из различных оксидов алюминия и дисперсных включений алмаза, сохраняющих при этом свои уникальные физико-механические и триботехнические свойства (Патент Российской Федерации RU 2055696).

Для оценки параметров работоспособности деталей с покрытием из композиционного алмазосодержащего материала (КАМа) и деталей из конструкционных материалов в зависимости от режимов эксплуатации оборудования, схемы трения и вида смазочного материала были проведены сравнительные триботехнические испытания. В качестве смазочных материалов использовалось магнитное масло на основе диэфира и вода. Также проводились исследования при полном отсутствии смазки.

Установлено, что узлы трения с покрытиями из КАМа обладают высокой износостойкостью керамического слоя в сочетании с хорошими антифрикционными свойствами. Износостойкость детали возрастает по глубине покрытия, что положительно влияет на работоспособность узла во время приработки втулок имеющих отклонения формы и расположения контактных поверхностей. КАМ может наноситься на алюминиевый антифрикционный сплав, и тогда даже после разрушения покрытия подшипник не окажется в аварийном состоянии. Материал может эффективно использоваться в перспективных магнитожидкостных подшипниках скольжения, так как действие дисперсных частиц находящихся в магнитной смазке не приводит к образованию макронеровностей на поверхности покрытия, неблагоприятных для гидродинамического режима смазки. Установлено, что КАМ имеет хорошую работоспособность даже в отсутствии смазки, что объясняется эффектом образования твердосмазочной пленки графита на его поверхности. Также материал слабо изнашивается при воздействии абразивов (например, суспензия песка в воде). Технология изготовления втулок с керамическими покрытиями достаточно проста и экономична.

Учитывая вышесказанное, новый композиционный алмазосодержащий материал может найти широкое применение в качестве конструкционного материала для подшипниковых узлов различного оборудования. 

Назад к списку