Повышение износостойкости радиального подшипника c нестандартным опорным профилем и полимерным покрытием на поверхности вала с учетом зависимости вязкости от давления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья посвящена разработке и анализу модели движения истинно вязкого смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника скольжения с нестандартным опорным профилем, имеющим на поверхности вала фторопластсодержащее композиционное полимерное покрытие с канавкой. Новые модели получены на базе классических уравнений в приближении для «тонкого слоя» и уравнения неразрывности, описывающих ламинарный режим движения смазочного материала с вязкими реологическими свойствами. Результаты проведенного численного анализа полученных моделей позволили получить количественную оценку эффективности опорного профиля подшипниковой втулки и вала с полимерным покрытием с осевой канавкой. Для завершения комплекса исследований и верификации теоретических разработок были выполнены экспериментальные исследования. Новизна работы заключается в конкретизации методики инженерных расчетов, позволяющей оценить величину основных триботехнических параметров радиального подшипника скольжения (гидродинамического давления, нагрузочной способности и коэффициента трения), а также расширить область практического применения разработанных инженерных расчетов. Конструкция радиального подшипника с полимерным покрытием, канавкой шириной 3 мм и специальным опорным профилем обеспечила стабильное всплытие вала на гидродинамическом клине, что экспериментально подтвердило правильность результатов теоретических исследований подшипников скольжения диаметром 40 мм при скорости скольжения 0,3–3 м/с и нагрузке 13–65 МПа.

Об авторах

Хайдар Нофалевич Абдулрахман

Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону

Email: Abdulrahm.haidar@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1588-9311

кандидат физико-математических наук, доцент

Россия

Виктория Игоревна Кирищиева

Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону

Email: Milaya_vika@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-7275-2576

аспирант кафедры «Высшая математика»

Россия

Мурман Александрович Мукутадзе

Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону

Автор, ответственный за переписку.
Email: murman1963@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2810-3047

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Высшая математика»

Россия

Валентина Евгеньевна Шведова

Ростовский государственный университет путей сообщения, Ростов-на-Дону

Email: Shvedovavalya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8469-7671

аспирант кафедры «Высшая математика»

Россия

Список литературы

  1. Кохановский В.А., Камерова Э.А. Фторопластсодержащие композиционные покрытия в смазочных средах // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2014. № 1. С. 34–37. EDN: RVQGBD.
  2. Кохановский В.А., Камерова Э.А. Трение полимерных покрытий в жидких смазочных средах // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2014. № 4. С. 17–20. EDN: SBJMAT.
  3. Камерова Э.А., Власенко И.Б., Снежина Н.Г., Оганесян П.А. Методика исследования влияния жидких сред на фторопластсодержащие антифрикционные покрытия // Уральский научный вестник. 2014. № 21. С. 137–142.
  4. Павлычева Е.А. Разработка полимерной композиции для получения защитного покрытия на металлических поверхностях // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2022. № 2. С. 33–36. doi: 10.17513/mjpfi.13355.
  5. Кондрашов С.В., Шашкеев К.А., Петрова Г.Н., Мекалина И.В. Полимерные композиционные материалы конструкционного назначения с функциональными свойствами // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 405–419. doi: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-405-419.
  6. Кузнецов А.А., Семенова Г.К., Свидченко Е.А. Конструкционные термопласты как основа для самосмазывающихся полимерных композиционных материалов антифрикционного назначения // Вопросы материаловедения. 2009. № 1. С. 116–126. EDN: KUAIKL.
  7. Негматов С.С., Абед Н.С., Саидахмедов Р.Х. и др. Исследование вязкоупругих и адгезионно-прочностных свойств и разработка эффективных вибропоглощающих композиционных полимерных материалов и покрытий машиностроительного назначения // Пластические массы. 2020. № 7–8. С. 32–36. doi: 10.35164/0554-2901-2020-7-8-32-36.
  8. Брянский А.А., Башков О.В., Белова И.В., Башкова Т.И. Исследование развивающихся повреждений при изгибном нагружении полимерных композиционных материалов и их идентификация методом акустической эмиссии // Frontier Materials & Technologies. 2022. № 2. С. 7–16. doi: 10.18323/2782-4039-2022-2-7-16.
  9. Wen S.-Z., Zhong S.-D., Kan W.-Q., Zhao P.-S., He Y.-C. Experimental and theoretical investigation on the hydrochromic property of Ni(II)-containing coordination polymer with an inclined 2D–3D polycatenation architecture // Journal of Molecular Structure. 2022. Vol. 1269. Article number 133753. doi: 10.1016/j.molstruc.2022.133753.
  10. Jin L., Cao W., Wang P., Song N., Din P. Interconnected MXene/Graphene network constructed by soft template for multi-performance improvement of polymer composites // Nano-Micro Letters. 2022. Vol. 14. № 1. Article number 133. doi: 10.1007/s40820-022-00877-7.
  11. Robertson B.P., Calabrese M.A. Evaporation-controlled dripping-onto-substrate (DoS) extensional rheology of viscoelastic polymer solutions // Scientific Reports. 2022. Vol. 12. № 1. Article number 4697. doi: 10.1038/s41598-022-08448-x.
  12. Иваночкин П.Г., Больших И.В., Талахадзе Т.З., Больших Е.П. Применение антифрикционных полимерных композиционных полимерных покрытий в тормозной рычажной передаче локомотивов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2022. № 1. С. 16–22. doi: 10.46973/0201-727X_2022_1_16.
  13. Ivanochkin P.G., Manturov D.S., Danilchenko S.A., Karpenko K.I., Ivanochkina T.A. Study on the effect of the sealers on the steel surface layer modified by electrical discharge machining // Solid State Phenomena. 2021. Vol. 316 SSP. P. 713–719.
  14. Брянский А.А., Башков О.В. Идентификация источников акустической эмиссии в полимерном композиционном материале в условиях циклического растяжения // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2021. № 3. С. 19–27. doi: 10.18323/2073-5073-2021-3-19-27.
  15. Saha S., Adachi Y. Shielding behavior of electrokinetic properties of polystyrene latex particle by the adsorption of neutral poly (ethylene oxide) // Journal of Colloid and Interface Science. 2022. Vol. 626. P. 930–938. doi: 10.1016/j.jcis.2022.06.154.
  16. Иваночкин П.Г., Суворова Т.В., Данильченко С.А., Новиков Е.С., Беляк О.А. Комплексное исследование полимерных композитов с матрицей на основе фенилона С-2 // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2018. № 4. С. 18–25. EDN: YTZDWP.
  17. Egghe T., Ghobeira R., Morent R., Hoogenboom R., De Geyter N. Comparative study of the aging behavior of plasma activated hexamethyldisiloxane-based plasma polymers and silicone elastomer thin films // Progress in Organic Coatings. 2022. Vol. 172. Article number 107091. doi: 10.1016/j.porgcoat.2022.107091.
  18. Hu P., Xie R., Xie Q., Ma C., Zhang G. Simultaneous realization of antifouling, self-healing, and strong substrate adhesion via a bioinspired self-stratification strategy // Chemical Engineering Journal. 2022. Vol. 449. Article number 137875. doi: 10.1016/j.cej.2022.137875.
  19. Khasyanova D.U., Mukutadze M.A., Zadorozhnaya N.S. Mathematical model for a lubricant in a sliding bearing with a fusible coating in terms of viscosity depending on pressure under an incomplete filling of a working gap // Journal of machinery manufacture and reliability. 2021. Vol. 50. № 5. P. 405–411. doi: 10.3103/S1052618821050083.
  20. Хасьянова Д.У., Мукутадзе М.А. Повышение износостойкости радиального подшипника скольжения с металлическим покрытием // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022. № 2. С. 41–46. doi: 10.31857/S0235711922020067.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах