Методология проектирования износостойких органо-неорганических материалов для повышения долговечности трибосопряжения «коленчатый вал – покрытие – вкладыш подшипника» судового среднеоборотного дизеля

Авторы

  • Лев Борисович Леонтьев Дальневосточный федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-8072-306X
  • Андрей Львович Леонтьев ООО «Остов Констракшен»
  • Николай Павлович Шапкин Дальневосточный федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-4287-8917
  • Константин Александрович Молоков Дальневосточный федеральный университет
  • Иван Борисович Друзь Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2025-2/63-74

Ключевые слова:

вермикулит, химический состав, модифицирование, сталь, покрытие, механические свойства, скорость изнашивания, коэффициент трения

Аннотация

В работе представлены авторские исследования влияния химического состава органо-неорганических материалов, использованных для формирования тонкоплёночных металлокерамических покрытий на стали, и механических характеристик покрытий на эксплуатационные свойства трибосопряжения «коленчатый вал – покрытие – вкладыш подшипника» судового среднеоборотного дизеля. Исследования влияния химического состава на износостойкость стали выполняли в два этапа: при формировании покрытия и в процессе триботехнических испытаний в условиях трения при граничной смазке. Для анализа влияния на эксплуатационные свойства трибосопряжения были взяты коэффициент трения и механические характеристики металлокерамических покрытий: модуль упругости, микротвёрдость и величина упругого восстановления покрытия. При формировании покрытия наибольшее влияние на износ стали оказывают содержание оксида алюминия и углерода, а также коэффициент трения. Установлено, что на долговечность трибоспряжения в условиях трения при граничной смазке наибольшее влияние оказывает модуль упругости металлокерамического покрытия. Определены критериальные значения механических свойств металлокерамического покрытия для обеспечения минимальной величины скорости его изнашивания. Наиболее высокой износостойкостью обладают покрытия и сопряжённые поверхности при использовании триботехнических материалов на основе вермикулита, имеющие минимальную величину модуля упругости и большое значение величины упругого восстановления покрытия.

Биографии авторов

  • Лев Борисович Леонтьев, Дальневосточный федеральный университет

    доктор технических наук, профессор, профессор Департамента промышленной безопасности Политехнического института

  • Андрей Львович Леонтьев, ООО «Остов Констракшен»

    кандидат технических наук, генеральный директор

  • Николай Павлович Шапкин, Дальневосточный федеральный университет

    доктор химических наук, профессор, профессор Департамента химии и материалов

  • Константин Александрович Молоков, Дальневосточный федеральный университет

    кандидат технических наук, доцент Департамента промышленной безопасности Политехнического института

  • Иван Борисович Друзь, Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского

    доктор технических наук, профессор, профессор кафедры основы инженерного проектирования

Библиографические ссылки

1. Леонтьев Л.Б., Леонтьев А.Л., Шапкин Н.П., Макаров В.Н., Молоков К.А., Болотова В.П. Влияние химического состава материала и физико-механических свойств покрытия на износостойкость трибоузла «вал – покрытие – вкладыш подшипника» // Вестник машиностроения. 2023. Т. 102, № 4. С. 326–329. DOI: https://doi.org/10.36652/0042-4633-2023-102-4-326-329

2. Леонтьев Л.Б., Шапкин Н.П., Леонтьев А.Л., Макаров В.Н., Токликишвили А.Г. Трибо-технические наноматериалы и надежность судовых дизелей: монография. Владивосток: ДВФУ, 2020. 277 с.

3. Усачев В.В., Погодаев Л.И., Телух Д.М., Кузьмин В.В. Введение в проблему использования природных слоистых геомодификаторов в трибосопряжениях // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2010. № 1. С. 36–42.

4. Дунаев А.В., Ладиков В.В., Пустовой И.Ф., Голубев И.Г. Эффективность применения ми-неральных модификаторов при техническом сервисе в АПК. Москва: Росинформагротех, 2014. 164 с.

5. Колокатов А.М. Ремонтно-восстановительные составы для повышения ресурса машин. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2016. 215 с.

6. Jaber M., Miehe-Brenble J., Roux M., Dentzer J. and other. A new Al, Mg-organoclay // New J. Chem. 2002. № 26. Р. 1597–1600.

7. Тушинский Л.И., Потеряев Ю.П. Проблемы материаловедения в трибологии. Новосибирск: НЭТИ, 1991. 64 с.

8. Кубич В.И., Ивщенко Л.И. О механических характеристиках приповерхностных слоев эле-ментов трибосопряжения «шейка – покрытие – вкладыш» // Проблемы трибологии. 2011. № 4. С. 97–102.

Загрузки

Опубликован

30.06.2025

Выпуск

Раздел

Технология судостроения, судоремонта, организация судостроительного производства

Как цитировать

1.
Методология проектирования износостойких органо-неорганических материалов для повышения долговечности трибосопряжения «коленчатый вал – покрытие – вкладыш подшипника» судового среднеоборотного дизеля. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2025 Jun. 30 [cited 2025 Jul. 1];2(2(63):63-74. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1778