Исследование физико-механических и смазочных свойств

Исследование физико-механических и смазочных свойств наноуглеродного композиционного материала, содержащего фуллерены и наноалмаз, проведены в Украинском государственном Химико-технологическом университете (г. Днепропетровск) на серийной машине трения МФТ-1, в которой реализуется схема трения двух цилиндрических образцов по торцевой плоскости.

Для проведения исследований выбраны опытные образцы материалов пары трения из стали 45 с разной твердостью. Твердость материала образца со сплошной рабочей поверхностью соответствовала HRC 18:26, а образца с неполной площадью поверхности - HRC 38:42.

Измерение момента трения проводили магнитодинамической системой измерения машины трения МФТ-1, которая включает упругую тензобалку и самописец КСП-4. Регистрацию температуры вблизи зоны трения проводили ХК термопарой, спай которой размещали в отверстии неподвижного образца.

Исследование трибологических свойств наноуглеродной присадки проводили в следующем порядке: перед началом исследований проводили тарировку систем нагрузки и измерения момента трения по стандартной процедуре для машины трения МФТ-1; устанавливали регулятором оборотов приводного двигателя принятую скорость скольжения (vK = 0,75 м/с); на рабочей поверхности исследуемых образцов создавали шероховатость от R = 0,1 до R = 0,15 мкм; проводили определение веса образцов до испытания; устанавливали исследуемые стальные образцы пары трения в держатели машины трения до легкого соприкосновения; создавали необходимую нагрузку в паре трения путем регуляции необходимого давления сжатого воздуха на мембрану нагружающего устройства; в зону трения капельным способом подводили масло; приводной двигатель машины трения МФТ-1 включали через 60 с после включения автоматического потенциометра КСП-4; в течение четырех часов проводили сравнительные испытания смазочных и трибологических свойств базового масла и масла с наноуглеродной присадкой, а также отработанного масла с такой же присадкой, которое эксплуатировалось в двигателе с пробегом 92 тыс. км, с непрерывной регистрацией момента трения и температуры вблизи зоны контакта: проводили промывку исследуемых образцов и их просушку с последующим определением веса образцов на аналитических весах, а также определением шероховатости рабочей поверхности после трения.