В: Нискодисперсни абразивни частици

фиг.1.2 Класификация на модификаторите на триене за сработване на ремонтирани двигатели

• 
  Модификатори използващи метален прах
  

Известни са смазочни продукти [77] за тежконатоварените възли на триене на основата на минерални масла с добавки (противоизносни, противозадирни, антифрикционни) под формата на метален прах и техните оксиди. Използването на мед, олово, калай и други метали под формата на прах, като добавка намалява износването, но не води до значително намаляване на триенето. Най-малка ефективност в намаляване на триенето на хетерогенните металоплакиращи филми се проявява в триеща двойка стомана-стомана. Освен това носещата способност на металоплакиращия филм, образуван от метален прах, в режим на триене с приплъзване, както в двойката стомана-стомана, така и в триещата двойка медна сплав-стомана не превишава няколко десетки МРа и в редки случаи достига (150-180) МРа.

Автори от различни страни [88,89,185,196,197,198] предлагат като добавка в смазочната композиция съединения на калая за подобряване на триботехническите характеристики на маслата.

Много разработки има по отношение на използване на дисперсен колоиден метал в металоплакиращите добавки [8, 31, 44, 46, 62, 115,117,128,135,142]. В качеството на колоидни метали са използвани мед, калай, цинк, бисмут, олово, кадмий, сребро или техни смеси.

А.С.Кужаров и колектив смятат, че модификаторите на триене съдържащи мед и осъществяващи триене без износване [78], и такива, съдържащи сапунени съединения и прах от меки метали, например мед [23], не осигуряват достатъчно добри антифрикционни свойства и износоустойчивост в триеща се двойка стомана-стомана. За подобряването свойствата на тези модификатори от авторите е предложено към сапуненото съединение и медта да се добави анилин и салицилов алдехид. След направените изпитания се оказва, че коефициента на триене намалява, а при някои пропорции на съставките за времето на опита износване практически не се наблюдава. Добавянето на анилин и салицилов алдехид снижава повреждането на триещите се повърхности при триене [57].

• 
  Модификатори на основата на метални неорганични съединения
  

Колектив под ръководството на С.Н.Комаров [4] предлага смазочна композиция от глицерин и медна сол. Тя се отличава с това, че за повишаване на антикорозионните й свойства се използва сол на медта с мравчена киселина – формиат. Изобретението се отнася за смазочни композиции, снижаващи триенето и износването на триещите се повърхности на детайлите в различните машини и механизми.

Авторите [4] твърдят, че предложената от тях смазочна композиция образува върху триещите се с приплъзване стоманени повърхности металоплакиращ филм при налягане до 1500 МРа. Тя превъзхожда по противоизносни и антифрикционни свойства онези модификатори на триенето, съдържащи меден хлорид и меден сулфат. Освен това не е агресивна по отношение на черните метали.

Друг авторски колектив, начело с В.Ф.Пичугин [13] предлагат модификатори на триенето, съдържащи берилиев хлорид и глицерин, а също смес на глицерин с етанол или бутанол. Модификаторите позволяват да се увеличи износоустойчивостта на детайлите с 1,4 до 2,3 пъти, а коефициента на триене да се намали с 1,6 до 2,4 пъти.

Същият колектив предлага [14] друга смазочна композиция, предназначена основно за триеща двойка стомана-стомана при търкаляне и търкаляне с приплъзване. Тя съдържа меден дибромид и глицерин или смес от глицерин с етилов или бутилов спирт. Тези композиции повишават с 1,8 до 3,3 пъти износоустойчивостта на детайлите при изпитанията и понижават от 1,9 до 4,8 пъти коефициента на триене.

Колектива под ръководството на В.Ф.Пичугин предлага [12] друг състав на модификатора за триеща двойка стомана-стомана в режим на търкаляне и търкаляне с приплъзване, съдържащ паладиев хлорид и глицерин. Този състав позволява да се повиши с 1,2 до 1,5 пъти износоустойчивостта на възлите на триене и от 1,2 до 1,7 пъти да се понижи коефициента на триене.

В.Г.Бабель и М.Д.Байрамуков [66, 67] се занимават с получаване на модификатори на триенето, използващи халогениди на метали с променлива валентност. Най-добри резултати, според тях, са дали хлоридите на медта и калая, разтворени във висши алифатни спиртове С-С. Въз основа на изследванията е предложен механизъм на действие на разглежданите модификатори на повърхностите на стоманените образци при триене.

Друг начин за получаване на модификатор на триенето с отлични смазочни характеристики чрез диспергиране на прахообразни твърди смазочни материали (например: графит, молибденов дисулфид, волфрамов дисулфид, флуорни съединения, ПТФЕ, слюда, талк и др.) в минерално масло предлага колектив под ръководството на Утияма Хиромаса [184].

Като металоплакираща добавка може да бъде използван титанов тетрахлорид [123] самостоятелно или в комбинация с кислородсъдържащо органично съединение и мед на прах [16] за подобряване на противозадирните и противоизносните свойства.

• 
  Модификатори от метални оксиди
  

С. С. Некрасов и колектив [10], а също и авторите [6, 53] предлагат масло за сработване на ремонтирани автотракторни двигатели в състава на което има меден хлорен оксид, 0,0-диалкил-S-трихлорамилдитиофосфат и олеинова киселина в определено съотношение, разтворени в минерално масло. Съгласно получените резултати времето за сработване се съкращава с 1,9 пъти и повишава противозадирната устойчивост на триещите се повърхности 2,1 пъти, както и намалява грапавостта им. С. С. Некрасов в работата [25] предлага като изобретение сработващо масло на основата на минерално масло с добавки олеинова киселина и 4,5-дихептилфосфинат на церия, което е новост за този вид масла и представлява всъщност металоорганическо съединение. Състава на предлаганото сработващо масло осигурява повърхностно-пластично деформиране, определящо структурните изменения и формиране на повърхностен слой на триене на детайлите, притежаващ антикорозионни свойства.

Резултатите от лабораторните изследвания показват, че предлаганото сработващо масло позволява намаляване износването при сработване 1,8 пъти, а също така се намалява грапавостта на сработваните повърхности в сравнение с базовото.

В практиката намират приложение модификаторите предложени в източници [28, 34, 35, 187, 189, 190, 192] за намаляване на износването и възстановяване на триещите се възли, чрез антифрикционна нискодисперсна прахова композиция, в която се използва смес от метални оксиди (Al₂O₃, Cr₂O₃, TiO₂ и ZrO₂). В качеството на магнитоактивен компонент се използва твърд разтвор на феромагнитна керамика с хексагонална структура, в резултат на което се съкращава времето за образуване на сервовитен филм от 1,2 до 1,5 пъти с повишена якост на закрепване върху триещите се повърхности.

Има и други подобни композиции [11, 26, 32, 34, 191], които съдържат в състава си свързващ и абразивен елементи, както и метални оксиди, в твърд разтвор с магнитни свойства. Благодарение на това се осъществява добра връзка на сервовитния филм върху триещите се повърхности. При използването на тези композиции в тежко натоварени машини, след 72 часа се намаляват вибрациите с 2 до 3 пъти, а разхода на гориво-смазочни материали се намалява с 25%.
Б. Полимеросъдържащи модификатори

Сработващото масло, предложено от авторите в работа [38], освен базово минерално масло съдържа полиизобутилен и олеинова киселина, но сработващите му свойства не са добри. И друго такова масло в работа [45], което също освен минерално масло съдържа полиетилен и ароматичен амин, не притежава добри сработващи свойства. Целта на изобретението от работа [51] е да подобри гореизброените две масла, която според авторите е постигната, като към базовото минерално масло се прибави в определени процентни съотношения полиетилен, ароматичен амин (дифениламин), олеинова киселина и полиизобутилен т.е. смесват се двете масла, но в други пропорции. Направени са три проби масло с различни съотношения на компонентите с цел оптимизиране на състава. Публикуваните резултати водят до извода, че целта е постигната т.е. намалява се износването при сработване, получава се качествена повърхност на триене и се съкращава времето за сработване от 1,35 до 1,4 пъти.

М. Д. Байрамуков и др. [1] предлагат в своето изобретение смазочно масло, съдържащо добавки, целящи намаляване на износването по време на сработване на триещите се повърхности и съкращаване времето за сработване, т.е. за подобряване на трибологическите свойства на маслото. Това са изискванията, необходими за надеждна работа на ремонтираните двигатели в тежките експлоатационни условия. Авторите изхождат от три вида известни масла за сработване, първото [41] от които, съдържа течна фенолформалдехидна смола и разтвор на меден ацетат в глицерин, разтворени в минерално масло. Оказва се, че това масло не осигурява необходимото намаляване на износването при сработване. Второто [42] е на основата също на минерално масло с използване на полиетилен, разтворен в ортоксилол и разтвор на оцетна мед в глицерин. Третото [48] е също минерално масло с разтворени в него метален хлорид, алифатичен алкохол и продукти от полимеризацията на епихлорхидрин и диетиленгликол. При използването и на трите вида масла не се осигурява качествено сработване на повърхностите. Освен това в тези композиции сумарната концентрация на добавките е висока (22-27 масови %). Целта на изобретението [1] е намаляване времето и износването в процеса на сработването. Тази цел се постига като в минерално масло се добавя разтвор на меден хлорид в алифатичен алкохол, като се добавя допълнително още и полиалкенилсукцинимидтетраетилентамин. На база на проведените експерименти е доказано намаляване на времето за сработване с 1,5 пъти в сравнение с изброените по горе сработващи масла и 3 пъти в сравнение с масло без сработващи добавки. Също така намалява износването на повърхностите с 1,5 пъти в сравнение с тях. Освен това допълнителната добавка, която има миещо-диспергиращи свойства, придава стабилност на маслената композиция. Тези добавки образуват металосъдържащ филм върху триещите се повърхности и автоматично поддържат неговата цялост, което обяснява и добрите противоизносни свойства на маслото.

Друг състав на полимерсъдържащи модификатори е предложен в работа [7], близък по състав на [45] и [51]. В минералното масло са разтворени полимерна добавка (епоксидна смола на основа на диетиленгликол) и ароматичен амин, с цел повишаване производителността на процеса на сработване и подобряване на санитарно-хигиенните условия на труд. Съгласно изложените резултати времето за сработване се съкращава до 29%.

Изобретението на Г.Г.Чигаренко и др. [47] се отнася за смазочни масла, използвани за повишаване на износоустойчивостта на триещи се повърхнини медна сплав-стомана. Известните глицерин и спиртно-глицеринови смеси [76], а също и смазочните композиции – НИИФОХ-2 на основата на полиорганосилоксанова течност с добавка на салицил-парахлоранилин [39] и НИИФОХ-3 на основата на минерално масло със същата добавка [40], които се използват за смазване на триеща двойка медна сплав-стомана и обезпечават режим на триене без износване имат недостатъчно високи товарни, антифрикционни и противоизносни характеристики. Известна е и смазочна композиция НИИФОХ-4 на основа на минерално или синтетично масло с добавка на 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол [43]. Но и тя няма достатъчно добри смазочни качества. Подобряването на товарните, антифрикционните и противоизносните свойства авторите постигат като към композицията на основа на минерално или синтетично масло добавят сложен естер на млечната киселина и алифатен (мастен) алкохол и 2-окси-5-хлорацетофенон.

Проведените експерименти, сравнени с НИИФОХ-4 свидетелствуват за повишаване на максималното натоварване на смазочната композицията от 1,3 до 1,5 пъти, като в същото време коефициента на триене намалява. Също така се наблюдава намалена интензивност на износване от 1,2 до 1,8 пъти за бронзовия образец и от 2 до 7 пъти за стоманения образец.

Също така смазочните свойства зависят от концентрацията на 2-окси-5-хлорацетофенон в композицията масло-сложен естер, но не зависят от природата на маслото, т.е. смазочните свойства на различните по своята природа масла могат да бъдат подобрявани с добавяне на сложни естери на млечната киселина и 2-окси-5-хлорацетофенона.

С методите на ферографията, сканиращите електронни микроскопи, рентгенографията, термоанализа е изучено образуването на полимерен филм [195] в процеса на сработване на триещите се метални повърхности с използването на масла, съдържащи полимерообразуващи добавки от типа сложни естери. Проведените експерименти в лабораторни условия показват, че използването на добавките EF-262 и EF-357 позволяват да се пропусне етапа на горещото разработване на автотракторните двигатели,като се използва само студено разработване в течение на (10-15) минути. От извършените изпитвания [157] на масла и смазки на тяхна основа, съдържащи металополимерни добавки, е установено, че подобряването на трибологическите им характеристиките се дължи именно на тези добавки като резултат от трибохимическите реакции и формирането на метален филм върху повърхностите на триене.

В работа [175] са проведени изследвания за влиянието на сложните естери на дикарбоновата киселина като добавка в маслата, като е доказано реализиарнето на триене без износване на база образуването на смазочен слой със сложен химически състав и структура.

От проведени изследвания в работа [157] за определяне на антифрикционните и противоизносните качества на минерални масла, съдържащи металнополимерни добавки, се оказва, че подобрените експлоатационни характеристики са обусловени от металосъдържащите съединения, като в резултат на трибохимическите реакции формират метален филм на повърхностите на триене.

Изследвани са особеностите на фрикционното взаимодействие на триеща двойка медна сплав-стомана при използване на различни промишлени масла на основата на сложни естери при образуването на защитен филм [73]. Установено е, че при триене със специфично налягане в интервал от 2,5 MPa до 12 MPa е възможна реализация на квазитечен режим на триене, характеризиращ се с малки значения на коефициента на триене (0,016-0,022) и интензивност на износване (10-10). При използване на съвременни методи на анализ са изследвани състава и строежа на защитния филм, правени са химически изследвания на филма и използваните масла. Установена е взаимовръзка между състава на смазочните масла и триботехническите свойства на филма. Определени са и процесите на триботехническите превръщания на сложните естерни масла, водещи до образуването на защитен филм с високи триботехнически характеристики.

- модификатори на медна основа;

- модификатори съдържащи метали с променлива валентност;

- борсъдържащи модификатори;

- модификатори с комплексни съединения;

- модификатори от соли на метали с мастни киселини.

• 
  Модификастори на медна основа
  

В практиката се използват масла за сработване с добавки, съдържащи меден глицерат и олеинова киселина [5, 37, 41, 194], с цел съкращаване времето за сработване и повишаване ресурса на ремонтираните двигатели. Изобретенията описани в горните източници, се отнасят за земеделската техника и по-специално за детайлите от коляно-мотовилковия механизъм на двигателите, използвани в тази техника. Лабораторните изследвания са проведени на машина за триене и износване СМЦ-2, времето за сработване се определя от времето за стабилизиране на момента на триене и температурата на маслото. От публикуваните резултати [5, 37, 41] става ясно, че с предложения модификатор може да се ускори сработването на повърхностите с 1,5 пъти, да се намали износването на детайлите с 32% в сравнение с масла без модификатори на триенето.

Г.Г.Чигаренко и др. предлагат [17] за подобряване на противоизносните, антифрикционните и товарни характеристики на смазочната композиция да има в нея азотсъдържащото съединение 1-[4-(о-тиол)-азо-о-толил-азо]-2-нафтол и допълнително включен меден стеарат.

А.А.Калинини и колектив [19] за постигане на същите свойства използват като добавка в композицията стъклени микросфери, мед или бронз и като ПАВ – глицерин.

Създадени са металоплакиращи добавки за смазочни композиции от В.Н.Антонов и колектив [29, 55] на основата на меден олеат, меден глицерат, глицерин и олеинова киселина.

Известни са различни металоплакиращи добавки към смазочните композиции, реализиращи в процеса на работа ефекта на триене без износване, които съдържат в състава си мастни киселини, соли или пластични метали в прахообразно състояние, глицерин и редица други съединения [116]. Към предлаганите от авторите [50] металоплакиращи добавки най-близо са тези с олеинова киселина и меден олеат.

Целта на авторите е да се активира процеса на плакиране на медта върху триещите се повърхности с невисоки налягания и нежелязовъглеродни съединения. Това се постига с възстановяване и отлагане на медта от солите в присъствие на повърхностно активни вещества, съдържащи се в смазочната композиция, като се осъществява процес на безизносно триене.

Предложението на Вл.Н.Быстров и др. [36] се отнася до използването като металоплакираща добавка сол на едновалентната или двувалентната мед с олеинова и/или нафтенова и/или мастна киселина фракция С-С, смесени с минерално масло и нищожно количество вода. Ефекта е намаляване коефициента на триене в голям диапазон и натоварването на триещата двойка, както и повишаване устойчивостта на добавката към разслояване. Това предложение не е единствено [18]. Известни са също металоплакиращи добавки, съдържащи олеат на едновалентната мед, олеат на магнезия, олеат на лантона и олеинова киселина [24]; меден олеат, олеат на магнезия и олеинова киселина [22]; олеат на едновалентна мед, олеат на итрия и олеинова киселина [21]; олеат на едновалентна мед, олеат на магнезия, олеат на итрия, олеат на лантана и олеинова киселина [20]. Известна е също добавка , съдържаща сол на мастна киселина, в частност олеат на едновалентна мед и органична киселина, в частност олеинова киселина [50].

Недостатък на всички тези вече известни решения се състои в това, че имат ограничена област на приложение при защита на триещите се повърхности в широк товарен интервал, а също и малка стабилност на разслояване.

Добавката „Гретерин-4” [15], чиято цел е да повиши противозадирните и противоизносните свойства е на основата на меден талат, мастна киселина, талово масло и хидрохинон, който повишава противоизносните и противозадирни свойства .

Важна роля за антифрикционните свойства на маслата и смазките оказват използването на медта и медните съединения в добавките, прибавяни към смазочните композиции.

Синтезирани и изследвани са дитиофосфати на медта на основата на алкилфенол, осернен алкилфенол, децилов спирт [143]. Антифрикционните им свойства са определени в температурен интервал (20-300)С. Медсъдържащите дитиофосфати са изучени в масло М-11, а също така и в съчетание с безпепелна амидотиофосфатна добавка. За сравнение е използвана композиция от базово масло М-11 и стокова антифрикционна добавка Molyvan-L. Синтезираните добавки [143] по ниво на противоизносни и антифрикционни свойства не отстъпват на добавката Molyvan-L. Използването на добавката позволява да се намали максималния коефициент на триене, а съчетанието на пепелни и безпепелни компоненти освен че го намалява, позволява и да запази ниски стойности при високи температури до 280^о С. Добри резултати са показали медсъдържащите дитиофосфати в качеството си на противоизносни добавки. Силно противоизносно действие се осигурява от солите на дитиофосфорната киселина, получени на основата на алкилфенол и децилов спирт.

В.П.Глазков с колектив [82] привеждат резултати от работата си за влиянието на медсъдържащи добавки върху интензивноста на износването на детайлите в процеса на сработване и в условията на установено износване. Разгледана е възможността за използване на добавка за ускоряване на процеса на сработване на механизмите на бутален компресор с цел снижаване на началното износване и оптимизация на макрогеометрията и микрогеометрията на триещите се повърхности. В качеството на добавки на смазочното масло ХФ 12-16 се използва металоплакираща добавка със съдържание на олеат на едновалентна мед и олеинова киселина в съотношение 50 на 50 %. Разработената методика и проведените експериментални изследвания са показали перспективност на използването на добавката в компресорите на битовите хладилници, работещи в условията на смазване с масло-фреонова смес. Доказано е, че износоустойчивостта на бързоизносващите се детайли на компресор ФГ-0,125 се повишава по време на сработването от 1,6 до 2,8 пъти и от 1,6 до 3,0 пъти в режим на установено износване. Износоустойчивостта на триещите се двойки на компресор ДХ2-1010А в периода на сработване се повишава от 1,4 до 2,0 пъти, а в режим на нормална експлоатация достига практически нула (без износване). Установено е също, че използването на добавката позволява да се понижи процента на рекламации при работата на компресора.

• 
  Модификатори съдържащи метали с променлива валентност
  

Подобна схема предлага П.Г.Суслов и колектив [9], само че към разтворените хлориди на метали с променлива валентност в спирт прибавят молибденов дисулфид.

Проведени са също стендови, лабораторни и експлоатационни изпитания със смазочни композиции с металоорганични добавки като МКФ-18, Гретерин-3 и други [83, 84, 97]. Получените резултати показват, че се намалява няколко пъти интензивността на износване.

Московският държавен агроинститут предлага [27] своя разработка за смазочна композиция за подобряване на антифрикционните и противоизносните свойства на маслата, както и намаляване на нейната корозионна активност. Резултатите са постигнати чрез запазване на олеиновата киселина като съставка и заместване на металното съединение на медта или желязото с други съединения като калаен амониев хексахлорат и амониев кисел молибденат в определени отношения. Неутрализацията на олеиновата киселина се осъществява от групата NH, която е в състава на тези съединения, като по този начин рязко се намалява корозионната активност на добавката до 2,33 пъти в сравнение с прототипа. Повишени са също антифрикционните свойства на маслата с 1,25 пъти и противоизносните свойства 2,2 пъти.

С цел подобряване на антифрикционните и противоизносни свойства на повърхностите на триене се нанасят твърдосмазочни покрития с дебелина (10-15) µm и във възела на триене се въвежда минерално масло, съдържащо добавка, представляваща продукт на взаимодействие на олеиновата киселина с молибденово съединение [30, 96, 121, 125, 138].

• 
  Борсъдържащи модификатори
  

• 
  Модификатори с комплексни съединения
  

В своята работа Г. И. Фукс [173] отбелязва, че сред химическите методи за получаване на противоизносен и противозадирен филм има и метод, свързан с образуването при триене на комплексни съединения. Направените в тази насока изследвания [106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 118] дават възможност да се конкретизират теоретичните и приложните аспекти на дадения метод с цел обективна оценка на неговите възможности при използването му за решаване на проблемите с триенето и износването. На базата на тези изследвания е доказано, че на повърхността на металите се образуват комплексни съединения, които предотвратяват прекия метален контакт на триещите се повърхности и намаляват коефициента на триене. Изследванията и получените данни позволяват да се внесе определена яснота в теорията на триенето без износване [79, 147] и да се разработят редица ефективни смазочни композиции за триещата се двойка стомана - бронз [2, 56, 60]. Тъй като комплексообразуването е експериментално доказан факт, то той трябва да се отчита при разработването на нови смазочни материали, използвани за смазване на двойка стомана – бронз. Имайки предвид факта, че непрекъснато се повишават изискванията към товарните, антифрикционните и противоизносните характеристики на смазочните масла, то най-перспективни се явяват комплексните съединения, които реализират ефекта на триене без износване [76].

При изследване на смазочните свойства на различните видове химически съединения и техните разтвори в минерални масла е отчетено, че в процеса на триене се извършват химически превръщания с образуването на соли или координационни съединения [177]. Така например глицеринът с медта образува комплексно съединение, което оказва благотворно влияние на процеса триене. Затова добавяйки в смазочната композиция химически вещества с предварително известни свойства ние можем да окажем влияние на товарните, антифрикционните и противоизносни свойства на маслата. Практически интерес като добавки към смазочните масла представляват сложните естери на моно- и дикарбоновата киселина от една страна и комплексообразуващите добавки или съвместното им присъствие в смазочната композиция от друга страна.

Разгледано е влиянието на комплексообразуващите добавки върху носещата способност, антифрикционни и противоизносни характеристики на маслата или композициите от масло със сложни естери на дикарбоновата киселина [176]. За комплексообразуващи добавки се използват органични съединения от азометиновия ред, които лесно образуват координационни съединения с медта. За запазване на химичния състав на смазочната среда при провеждане на опитите се използва вазелиново медицинско масло. Вазелиновото масло е най-удобно като базово при триботехнически изпитвания, а също и при определяне на ефективното действие на антифрикционните и противоизносните добавки.

За лабораторните изследвания са използвани лиганди (азотсъдържащи съединения) с различен химически строеж и различна концентрация. Оказва се, че най-добри резултати се получават при малка концентрация, като при тях рязко се повишават смазочните характеристики на композицията. Незначителното износване и ниския коефициент на триене при големите натоварвания с едновременното образуване на меден филм на повърхностите на триене свидетелствват за реализация на режим на безизносно триене.

Проведени са изпитания на минерални и синтетични течности с въвеждане в тях на лиганди с различен химически състав. И тук се наблюдава рязко снижаване на коефициента на триене и повишаване на носещата способност. Анализирайки извършените опити се оказва, че необходимо условие за работата на смазочната композиция в режим на триене без износване се явява наличието в нея на съединения, способни да образуват комплекси с двувалентната мед. Процесите се стабилизират в резултат на образуване не само на меден, но и на трибополимерен филм [149], който се образува при наличие в композицията на сложни естери и органични киселини [148]. Затова за подобряване на антифрикционните и противоизносните характеристики, а също и за подобряване на разтворимостта на лигандите в композицията се добавят сложни естери.

Независимо от това, че комплексообразуващите добавки и сложните естери имат различен химически състав, във всички случаи се наблюдава значително подобряване на смазочните свойства на маслата. При това триботехническите характеристики на композицията масло–естер-лиганд са значително по-добри от тази на композицията масло-лиганд. На повърхностите на триене се появява защитен трибополимерен филм с дебелина (1-3) µm, който се намира под формата на гел, свързан с металните повърхности, като ги пластифицира. Дебелината на филма превишава височината на микронеравностите на металната повърхност. Освен това при наличието на полимерен филм се реализира максимална контактна площ. В резултат се намалява коефициента на триене и износване на двойката триещи се повърхности.

От всичко това може да се направи извод, че най-добри смазочни характеристики имат композициите, съдържащи едновременно комплексообразуващи съединения и сложни естери. Разработените смазочни композиции [47, 49, 52] могат да бъдат използвани в тежко натоварените триещи се възли.

В. В. Сучков и В. И. Кудрявцев в своя разработка [158] достигат до извода, че най-добрата концентрация на комплексообразуващите добавки в маслата е (0,05-0,2)% масови, което е значително по-малко от концентрацията на стандартните противоизносни и противозадирни добавки, а именно (1-5)% масови. При това интересното е, че различните по своя състав съединения дават една и съща оптимална концентрация, независимо, че притежават различни триботехнически характеристики, което може да бъде обяснено с еднаквия механизъм на тяхното смазочно действие.

Двамата автори си поставят за цел да се изясни въпроса за участието на комплексните съединения в структурата на граничния строй. При изучаване на рентгеноелектронните спектри на двете повърхности, стомана и бронз, се оказва, че след изпитването повърхността на стоманения образец няма нищо общо с изходната повърхност и практически е идентична с повърхността на медта след триене. Това от една страна свидетелства за реализиране на режима на триене без износване при триене на мед по стомана в среда, съдържаща комплексообразуваща добавка (без пренасянето на мед, наблюдавания състав на повърхността на ролката не може да се обясни), а от друга показва, че в режим на триене без износване състава на граничния слой на двете повърхности е еднакъв, тъй като само в този случай е възможно установяване на „равновесни” процеси, водещи в някои случаи към безизносност.

И.Г.Плошенко и колектив [144] разработват редица полифункционални добавки към минералните масла. Получават се при това композиции, състоящи се от базово масло и добавки, в състава на които влизат металосъдържащи комплексни съединения и разтворители на основата на сложни естери. Тези смазочни композиции, според създателите, имат подобрени противоизносни, антифрикционни и антиокислителни свойства в сравнение с базовите масла и съществуващите подобни състави. Оптималния състав на смазочната композиция повишава трайността на триещата двойка бронз-стомана от 2 до 2,5 пъти.

И.Н.Евдокимов и колектив [87] достигат до извода, че механизма на образуване на противоизносен защитен филм в значителна степен се определя от физико-химичните процеси, протичащи още в самия стадий на приготвяне на смазочната композиция. Към тези процеси се отнася преди всичко образуването на активни комплексни съединения от молекулите на металните соли с молекулите на органичния разтворител. Самоприсъединяването на тези съединения след адсорбцията на повърхността на триене и образуването на пълна с масло желеподобна структура представлява един от най-важните механизми за увеличаването на защитния филм. От друга страна, способността към самоприсъединяване може да изиграе и отрицателна роля. При достатъчно висока концентрация на метални смоли в добавката се образуват сложни агрегати – „мицел” от комплексните съединения, които са вече в маслото. Подобни „мицели” вероятно притежават понижена повърхностна активност, което пречи за образуването на защитен филм върху триещите се повърхности.

• 
  Модификатори от соли на метали с мастни киселини
  

В антифрикционната добавка допълнително може да бъде въведен албумин и CuJ [3]. За базово масло се използва индустриалното масло И12А. В резултат се намалява интензивността на износване от 1,2 до 1,7 пъти, а коефициента на триене се намалява от 1,1...1,4 пъти.

Литературното проучване на въпроса за ускоряване на сработването на ремонтираните автотракторни двигатели за земеделската техника показа, че то зависи от редица външни условия на въздействие на триещите се повърхности, към които се отнасят големината и характера на специфичното натоварване, качеството и материала на триещите се повърхности, характеристиките на смазочната среда и т.н.

Един от основните фактори за постигане на високо качество и ускоряване на сработването на триещите се повърхности се явява работната среда т.е. маслото, неговото количество и качество и присъствието в него на специални активни добавки, наречени модификатори на триене. Те не само стимулират образуването на химически продукти, но предизвикват физико – химични ефекти в повърхностния слой като промяна на микротвърдостта, пластифицират метала (ефект на Ребиндер), намаляват повърхностните напрежения и т.н.

Усъвършенстването на процеса на сработване на основата на научните изследвания би позволило да се подбере най-подходящ модификатор на триене за висококачествено и ускорено сработване на ремонтираните автотракторните двигатели при минимално начално износване, което ще позволи да се повиши тяхната надеждност и удължи техния ресурс.

Анализът от изследванията показва, че търсенето на пътища за интензификацията на сработването се извършва основно по три направления: конструктивно, технологично и експлоатационно. При сработването на ремонтираните двигатели от автотракторната и земеделската техника широко приложение са намерили мероприятията от второто направление. Практически и научен интерес представляват изследванията на сработване при промяна състава на смазочната среда и по-конкретно използването на модификатори на триене. От тях най-често се използват органичните съединения на пластичните метали: мед, калай, молибден и др. От направеното литературно проучване се оказа, че досега няма информация за използването на цинков олеат като модификатор на триене при сработване на триещите се повърхности.

Въз основа на направения анализ на литературния обзор могат да се направят следните изводи:

1. 
   Ускоряване на сработването на ремонтираните автотракторни двигатели от земеделската техника намалява разходите на енергия, труд и материали.
   
2. 
   От съществуващите методи за ускоряване на сработването най – перспективен е метода с използване на модификатори на триене в смазочната среда.
   
3. 
   От всички модификатори на триене основно се използват органичните съединения на пластичните метали и някои полимери. Най – добре са изучени свойствата на органичните съединения на медта.
   
4. 
   При направения анализ се оказва, че липсват литературни данни за използването на органични съединения на цинка като модификатор на триене.
   

От направените изводи може да се постави следната цел на дисертационния труд, а именно:

Съществено значение за настоящата работа има разработването на технологическия процес, подобряване на експлоатационните свойства и технико-икономическия анализ на ремонтираните двигатели от земеделската техника чрез ускорено сработване с модификатори на триенето.

Въз основа на направения анализ и в съответствие с поставената цел са определени следните задачи на изследването:

1. Да се проведат експериментални изследвания на процеса на ускорено сработване на триещи се повърхности с различни модификатори на триенето.

2. Да се проведе многофакторно изследване и оптимизиране на процеса на ускорено сработване с модификатори на триенето.

3. Да се изследва процеса на ускорено сработване на ремонтирани двигатели от автотракторната и земеделска техника в производствени условия.