Курсова робота

на тему:

АНТИФРИКЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІГЛІКОЛЕВИХ ОЛИВ. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ АНТИФРИКЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ

Зміст

Вступ.........................................................................................................................5

Розділ 1. Характеристика методів дослідження антифрикційних

властивостей полігліколевих олив…………............................……….8

1.1. Дослідження на чотирикульовій машині тертя…………………..8

1.1.1. Параметри машини………………………………………….8

1.1.2. Показники зношування……………………………………..9

1.2. Дослідження на двокульовій машині тертя……………………..12

1.3. Трипальчикова торцева машина тертя…………………………..13

Розділ 2. Антифрикційні властивості полігліколевих олив

у порівнянні із навантажувальною здатністю та

протизносними властивостями мінеральних і полібутенових олив.14

Висновки.................................................................................................................26

Список використаних джерел..............................................................................27

Перелік умовних позначень

Ni – нормальне навантаження, Н;

Р – питоме навантаження (тиск), МПа;

Рк – кінцеве питоме навантаження, МПа;

Ркр – критичний тиск, МПа;

І – питома інтенсивність зношування, мм3/(Н.м);

МОТЗ – мастильно-охолоджуючі технологічні засоби;

dг – діаметр площадки пружної деформації за Герцем, мм;

Е – модуль пружності кульок, Н/мм2;

N – нормальне навантаження на 3 кульки Н;

– діаметр плями зношування для однієї кульки, мм.

Вступ

Відомо, що пластичні мастила, як і інші мастильні матеріали, широко використовуються практично в усіх галузях народного господарства: в промисловості, на транспорті, в сільському господарстві, зокрема, в атомній, космічній та електронній техніці, машинобудуванні, хімічній, металообробній, будівельній, гірничій, нафтогазодобувній галузях промисловості. Треба зазначити, що з кожним роком асортимент мастил і області їхнього використання неухильно розширюються.

На структуроутворення і реологічні властивості мастил суттєво впливають природа, склад і властивості як дисперсійного середовища, так і дисперсної фази, а також інших інгредієнтів (вода, вільні луги та кислоти, гліцерин, наповнювачі та різноманітні додатки). Дисперсійні середовища – це нафтові та синтетичні оливи, а також олії. Як синтетичні оливи використовуються синтетичні вуглеводні (поліолефіни), естери дикарбонових кислот та діатомних спиртів, полісилоксани, полігліколі тощо); з олій найчастіше застосовуються ріпакова (у Європі), соєва (в Америці), пальмова (в Південно-Східній Азії) та соняшникова.

Сучасний стан використання рослинних олій як мастильних матеріалів – машинних олив, пластичних мастил, мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (МОТЗ), мастильних паст, брикетів і покриттів – та дослідження їх хімії і технології та створення композицій на їх основі стимулює вичерпаність розвіданих покладів нафти. Окрім того, мінеральні і синтетичні мастила, що використовує сучасна техніка, є потужними забруднювачами навколишнього середовища. Базові мінеральні і синтетичні оливи, їх загущувачі і добавки спеціального призначення мають низьку швидкість біологічного розкладу і часто-густо токсичні. Рослинного походження олії та жири як основа мастильних матеріалів стають конкурентноздатними до мастильних матеріалів, що отримані з нафти, газу і вугілля, з-за легкого відновлення сировини, їх нетоксичності і майже 100%-го біорозкладу.

Створення нового покоління рідких і пластичних мастильних матеріалів на основі полігліколей та рослинних олій для вузлів тертя та мастильно-охолоджуючих технологічних засобів (МОТЗ) для різання та обробки тиском металів і сплавів є одним із перспективних напрямків дослідження. Дослідження новітніх технологій дає можливість суттєвого покращення фізико-хімічних, фізико-механічних (антифрикційних, протизносних, протизадирних) та експлуатаційних показників при одночасному підвищенні екологічної безпеки, а саме розчинність у воді, скорочення часу біорозкладу, хімічного і біологічного поглинання кисню. Розробка багатостадійного процесу хімічної модифікації та композитування полігліколей, рослинних олив і розкриття механізмів формування граничних шарів на поверхнях металів і сплавів представляє певний науковий інтерес.

Незважаючи на конструктивні розробки, залишається актуальною робота по створенню нових синтетичних мастил і мастильних композицій на основі полігліколевих олив.

У результаті досліджень на тертя та зношування вирішується багато питань, пов’язаних із забезпеченням роботоздатності виробів та високих експлуатаційних показників надійності їх роботи та строків служби. Як в області наукових досліджень, так і в промисловості такі дослідження дозволяють створювати нові матеріали (конструкційні, інструментальні, мастильні), а також методи їх обробки, які відповідають вимогам по відношенню до властивостей, які проявляються при тертя та зношуванні.

В наш час дослідження мастильних матеріалів, здатних працювати у вузлах тертя, набувають актуального значення для підвищення якості, надійності та довговічності машин, приладів. Ця проблема вирішується головним чином за рахунок покращення триботехнічних характеристик мастильних матеріалів та методик дослідження антифрикційних властивостей.

Разом з тим велика складність та багатогранність проблеми зносостійкості машин викликає необхідність проводити роботи по розвитку методів досліджень зношування у різних напрямках.

Об’єкт дослідження: полігліколеві оливи.

Предмет дослідження: методи дослідження антифрикційних властивостей полігліколевих олив.

Мета роботи полягає в характеристиці методів дослідження антифрикційних властивостей полігліколевих олив та порівнянні атифрикційних властивостей полігліколевих, мінеральних та полібутенових олив.

Техніка безпеки. Полігліколеві оливи не є небезпечними речовинами в температурному інтервалі – 20-90є C (при дослідженнях в’язкісно-температурної та антифрикційних властивостей олив). Зберігання чи використання мастильних матеріалів на основі полігліколевих олив при даних температурах ніякої небезпеки для здоров’я працюючих з ними не представляють.

Розділ 1

Характеристика методів дослідження антифрикційних властивостей полігліколевих олив

1.1. Дослідження на чотирикульовій машині тертя

Практика досліджень мастильних матеріалів показала, що моделювання умов, які існують у високонавантажених вузлах тертя, легко здійснюється на чотирикульових машинах тертя.

На сьогодні існують машини тертя, в яких реалізована можливість вивчення тертя кочення і ковзання при зміні основних параметрів тертя (навантаження, швидкість, температура) в широкому інтервалі їх значень. Дослідження можна проводити на повітрі, у глибокому вакуумі та в атмосфері різних газів.

1.1.1. Параметри машини. У чотирикульовій машині тертя чотири кульки для вальниць діаметром 12,7 мм зі сталі ШХ-15 (HRC 60-65), складені у піраміду (рис. 1). Три долішні кульки поміщають у підп’ятник і закріпляють притискним пальцем. Горішня кулька жорстко зафіксована у спеціальному патроні на кінці прямовисного валу [5,9].

Геометрія тетраедра (рис. 1) визначає значення лінійної швидкості у зоні контакту х і величину нормальної складової Ni в теоретичній точці контакту осьової сили N на 3 кульки [18]:

(1.1)

(1.2)

де d=12,7·10-3[м] – діаметр кульок;

щ=2рn – кутова швидкість обертання горішньої кульки, с-1 (n – число