Смазочные композиции на водно-спиртовой основе для закрытых узлов трения дорожно-строительных машин

Введение. Предварительные проведенные исследования показали, что смазочные композиции на водно-спиртовой основе обладают высоким индексом вязкости (более 150 ед.), низким коррозионным воздействием и низкой температурой застывания (ниже 56 °С), что является преимуществом по срав­нению с традиционными трансмиссионными маслами. Это особенно важно для закрытых узлов трения дорожно-строительных машин, которые требуют надежной и долговременной смазки для предотвра­щения износа и продления службы оборудования. Также эти композиции состоят их экологически чистых компонентов, что делает их пригодными в условиях эксплуатации с высокими требованиями по эколо­гии.

Материалы и методы. Найдена область оптимальных концентраций в воде предельных одноатом­ных спиртов. При максимуме антифрикционных и противоизносных свойств с эффектом максимальной стабилизации структуры воды. Предложен возможный механизм смазочного действия водно-спиртовых растворов с образованием на поверхности трения модифицированных пленок, обладающих противоза­дирными свойствами.

Результаты. Экспериментальным путем найден предельный одноатомный спирт, раствор которого при определенном соотношении с водой обладает высокими смазочными свойствами. Рассмотрен меха­низм смазочного действия двойных и тройных систем и определен эффект максимальной стабилизации структуры воды, который вызывает изменение объемных и поверхностно-активных свойств компози­ции.

Заключение. Исследование является научной работой, посвященной актуальной проблеме замены ми­неральных масел синтетическими жидкостями путем разработки новых составов смазочных водосодер­жащих композиций с улучшенными антифрикционными и противоизносными свойствами, в результате чего решение этой проблемы имеет важное значение в деле повышения износостойкости узлов трения коробок перемены передач, червячных редукторов, входящих в состав трансмиссии строительно-дорож­ных машин, автотранспорта и других транспортно-технологических комплексов.

1. Чооду О.А., Монгуш Э.С. Влияние климатических факторов на эксплуатационные показатели дорожно-строительных машин // Вестник Тувинского государственного университета. Технические и физико-математические науки. 2013. № 3(18). С. 107–116.

2. Трофименко Б.П., Маркелов А.В., Корытов А.С. Анализ причин низкой эксплуатационной надежности строительных и дорожных машин // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2024. № 28. С. 66–71. DOI 10.26160/2658-3305-2024-28-66-71

3. Трофименко Б.П., Маркелов А.В. Совершенствование технической эксплуатации подвижного состава путем применения новых синтетических смазочных композиций // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2024. № 1. С. 57‒64.

4. Зарубин В.П., Киселев В.В., Пучков П.В. [и др.] Улучшение эксплуатационных характеристик автотранспортной техники за счет применения высокоэффективных присадок // Известия МГТУ МАМИ. 2014. Т. 3, № 1(19). С. 56–62.

5. Nadine S., Raddatz K., Tobie T. [and others]. Investigations on the Scuffing and Wear Characteristic Performance of an Oil Free Water-Based Lubricant for Gear Applications // Text: electronic // Lubricants. 2021. V. 9 (3). Р. 24. DOI:10.3390/lubricants9030024

6. Ponnekanti N., Savita К. Development of ecofriendly/biodegradable lubricants: An overview // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2012. V. 16 (1). pp. 764-774. DOI: 10.1016/j.rser.2011.09.002

7. Тракторные масла, трансмиссионные масла для внедорожной техники // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2010. № 4. С. 22. URL: https://rucont.ru/efd/178364

8. Маньшев Д.А., Селезнев М.В. Результаты оценки показателей качества трансмиссионного масла при эксплуатации // Вестник НГИЭИ. 2018. № 7(86). С. 49–58.

9. Колесниченко Д.С., Корчагин Р.К., Соболь Д.А. Снижение стоимости владения техникой за счет применения высококачественных смазочных материалов // Горная промышленность. 2016. № 4(128). С. 38.

10. Trajkovski A., Novak N., Pustavrh J. [and others]. Performance of Polymer Composites Lubricated with Glycerol and Water as Green Lubricants // Applied sciences. 2023. V. 13 (13). P. 7413. DOI:10.3390/app13137413

11. Senatore A., Pisaturo M., Guida D. Polyalkylene Glycol Based Lubricants and Tribological Behaviour: Role of Ionic Liquids and Graphene Oxide as Additives // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2018. V.18 (2). pp. 913-924. DOI:10.1166/jnn.2018.15253

12. Holmberg K., Erdemir A. Influence of Tribology on Global Energy Consumption, Costs and Emissions // Friction, 5, 2017. 263–284, URL: https://doi.org/10.1007/s40544-017-0183-5

13. Luo J., Zhou X. Superlubricitive Engineering— Future Industry Nearly Getting Rid of Wear and Frictional Energy Consumption // Friction, 8, 2020. 643–665. https://doi.org/10.1007/s40544-020-0393-0

14. Rahman M. H., Warneke H., Webbert H. [and others] Water-Based Lubricants: Development, Properties, and Performances // Lubricants. 2021. 9(8), URL: https://doi.org/10.3390/lubricants9080073

15. Freschi M., Paniz A., Cerqueni E. [and others] The Twelve Principles of Green Tribology: Studies, Research, and Case Studies—A Brief Anthology // Lubricants. 2022. 10(6), URL: https://doi.org/10.3390/lubricants10060129

16. Li L. [and others] . Impact of Water Content on the Superlubricity of Ethylene Glycol Solutions. Text: electronic // Lubricants 2023. 11(11). URL: https://doi.org/10.3390/lubricants11110466

17. Hua J. [and others]. Controllable Superlubricity Achieved with Mixtures of Green Ionic Liquid and Glycerol Aqueous Solution via Humidity Text: electronic // J. Mol. Liq,. 2022. 345. 117860, URL: https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117860

18. Монахова Ю.Б., Муштакова С.П. Квантовохимическое изучение системы вода – одноатомные спирты // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2006. Т. 6, № 1-2. С. 14–18.

19. Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Измерение износов деталей машин в полевых условиях на основе метода искусственных баз // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 3. С. 237–242.