Идентификация металлополимерных трибосистем с композиционным покрытием холодного отверждения

Объект исследования: процессы трения и изнашивания металлополимерных трибосистем, работающих в режиме гра-ничного смазывания. Цель работы: расширение области применения антифрикционных полимерных композиционных покрытий на основе модификации матричного связующего холодного отверждения. Методы исследования: Теоретико-методологической основой исследований являлись результаты решения классического уравнений Фурье и Ньютона-Рихмана для приближённого определения температурного порога применимости покрытий, а также результаты решения тепловой задачи методом конечных элементов при помощи компьютерного моделирования в программе COMSOL Multiphysics. Экспериментальные исследования проводились по симплекс-решётчатым и полнофакторным двухуровневым планам на современном прецизионном оборудовании с последующей статистической обработкой результатов и построением регрессионных моделей. Теоретические результаты: Выполнен расчёт пороговой и фактической величины, допустимой при эксплуатации покрытия, температуры в зоне покрытие-субстрат и установлена зависимость температуры трения в исследуемой металлополимерной трибосистеме от режимов нагружения и материалов контртел. Компьютерное моделирование методом конечных элементов (комплекс COMSOL Multiphysics) распределения температуры в зоне контакта и прилегающих областях. Практическая значимость и промышленные испытания: Установлен оптимальный состав полимерного матричного связующего холодного отверждения, обеспечивающий требуемые прочностные, адгезионные, вязкоупругие и триботехниче-ские характеристики антифрикционных покрытий. Определены параметры технологии нанесения антифрикционных покрытий на субстраты двух типов (сталь и медные сплавы) и определён диапазон рациональных нагрузочно-скоростных режимов экс-плуатации антифрикционных композиционных покрытий. Для инженерных расчетов антифрикционных полимерных компози-ционных покрытий получен комплекс интерполяционных регрессионных моделей, позволяющих определить следующие три-бопараметры: ресурс, интенсивность изнашивания, коэффициент трения, температуру. Промышленные испытания подшипни-ков, разработанных по итогам исследований, проведенные на технологическом оборудовании Ростовского-на-Дону электрово-зоремонтного завода (РЭРЗ), позволили увеличить износостойкость узла трения на 22 – 23,5%. Область применения: Антифрикционные композиционные покрытия с разработанным матричным материалом холодно-го отверждения могут использоваться в тяжелонагруженных крупногабаритных узлах трения или при нанесении на детали трибосистем, не допускающих нагрева. Методологический аппарат может быть использован для инженерных расчётов при исследовании металлополимерных трибосистем других конструкций. Разработанный подшипник может успешно применяться в узлах трения машин любой отрасли машиностроительного производства.