Влияние фосфорсодержащих неорганических полимерных присадок к смазочным материалам на противоизносные свойства трибосистем, работающих в условиях граничного трения

Объект исследования: смазочные материалы с фосфорсодержащей неорганической полимерной присадкой. Цель работы: установление теоретических и экспериментальных закономерностей формирования вторичных структур из смазочных материалов на поверхностях трения и разработка на их основе нового типа фосфорсодержащих присадок – фосфоровольфраматов щелочных металлов Методы исследования: теоретические методы базируются на принципах квантовой механики и квантовой химии. Для расчетов использовался комплекс программ Amsterdam Density Functional, позволяющий выполнять геометрическую оптимизацию структур, т. е. минимизацию полной энергии системы. Экспериментальные исследования смазочных материалов с присадками проводились по стандартным методикам на машинах трения различной конструкции, а также на специально разработанном стенде, моделирующем работу буксового узла вагона. Для исследования вторичных структур использовался метод ИК-спектроскопии. Теоретические результаты: изучен механизм образования граничных слоев присадкой фосфоровольфрамата в процессе трения, описаны трибохимические превращения присадки, обусловливающие ее противоизносные свойства. Разработана и опробована методика оценки эффективности соединения в качестве присадки к смазочным материалам для граничного трения, основанная на компьютерном моделировании и квантово-химических расчетах. Практическая ценность и внедрение. Синтезированы фосфорсодержащие противоизносные и противозадирные присадки. Проведены исследования пластичных смазочных материалов и смазочных масел для железнодорожной техники с присадками фосфоровольфраматов. Показано, что введение этих соединений улучшает трибологические характеристики и продлевает ресурс службы смазочных материалов. По результатам стендовых и эксплуатационных испытаний на Северо-Кавказской железной дороге смазочные материалы с разработанными присадками рекомендованы к использованию для буксовых узлов вагонов и позволяют значительно повысить их износостойкость. Область применения: Результаты работы могут быть использованы в исследованиях механизма действия противоизносных присадок, а также при разработке составов масел и пластичных смазочных материалов для узлов трения на железнодорожном транспорте, авиационной промышленности, автомобилестроении, сельхозмашиностроении и других машиностроительных областях.