МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ РЕЛАКСАЦІЇ НАПРУЖЕНЬ В МАСТИЛЬНІЙ ПЛІВЦІ НА ПОВЕРХНІ ТЕРТЯ ПРИ НАЯВНОСТІ ФУЛЕРЕНІВ В МАСТИЛЬНОМУ МАТЕРІАЛІ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.1(90).15235Ключові слова:
макрореологічна модель, реологічні властивості, кластери, міцели, гель, золь, в’язкість рідини, електростатичні сили, фулерени, трибосистема, поверхні тертя, час життя фактичної плями контакту, час релаксації напружень на фактичній плямі контактуАнотація
В роботі представлені результати теоретичних досліджень по формуванню мастильної плівки на поверхні тертя при наявності фулеренів в змащувальному матеріалі. На основі аналізу літературних джерел доведено, що поверхня тертя, яка в процесі роботи трибосистеми є «генератором електростатичного поля», спонукає до зміни структурної в'язкості мастильної плівки. Збільшення швидкості роботи дисипації в трибосистемі призводить до збільшення величини електростатичного поля поверхні тертя, яке сприяє формуванню з міцел фулеренів каркаса. Наведено результати моделювання зміни величин часу життя фактичної плями контакту, а також часу релаксації напружень на фактичної плямі контакту при наявності на поверхні тертя мастильної плівки, що має структуру гелю. Виконано параметричну ідентифікацію макрореологічної моделі релаксації напружень в мастильній плівці на фактичних плямах контакту. Отримано теоретичні залежності зміни часу життя фактичної плями контакту та часу релаксації напружень від величин швидкості роботи дисипації і концентрації фулеренової композиції. Доведено, що величина часу релаксації, є мірою переходу в'язких властивостей структури мастильної плівки в пружні властивості і, навпаки, пружних у в'язкі. Показано, що рушійною силою переходу є швидкість роботи дисипації в трибосистемі, яку можна назвати енергією накачування.
Результати моделювання зазначених параметрів дозволяють стверджувати про існування значень швидкості роботи дисипації, при досягненні яких на поверхні тертя починає формуватися структура гелю (структура у вигляді каркасу), яка сприймає навантаження як тверде тіло. При малих значеннях швидкості роботи дисипації енергії накачування недостатньо для формування структури гелю і мастильна плівка буде мати структуру золю і сприймати навантаження як в'язке тіло.
Посилання
Yanli Yao, Xiaomin Wang, Junjie Guo, Xiaowei Yang, Bingshe Xu Tribological prop-erty of onion-like fullerenes as lubricant additive // Materials Letters Volume 62, Issue 16, 2007, Pages 2524-2527 https://doi.org/10.1016/j.matlet.2007.12.056
L. Rapoport, Y. Feldman, M. Homyonfer, H. Cohen, J. Sloan, J. L. Hutchison, R. Tenne Inorganic fullerene-like material as additives to lubricants: structure–function relationship // WearVolumes 225–229, Part 2, 1999, Pages 975-982 https://doi.org/10.1016/S0043-1648(99)00040-X
F. A. Yunusov, A. D. Breki, E. S. Vasilyeva, O. V. Tolochko The influence of nanoad-ditives on tribological properties of lubricant oil // Materials today: proceedings Available online 14 February 2020 https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.01.447
Xiaowei Li, Xiaowei Xu, Yong Zhou, Kwang-Ryeol Lee, Aiying Wang Insights into friction dependence of carbon nano particles as oil-based lubricant additive at amorphous carbon interface // Carbon Volume 150, 2019, Pages 465-474 https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.05.050
Безмельницын В. Н., Елецкий А. В., Окунь М. В. Фуллерены в растворах // Успехи физических наук. — 1998, № 11, 1195—1220
Яхьяев Н. Я., Бегов Ж. Б., Батырмурзаев Ш. Д. Новая смазочная композиция для модификации поверхностей трибосопряжений судового малоразмерного дизеля // Вест-ник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. — 2009, № 1, 47—52
Kravcov A.G. Evaluation of tribological characteristics of liquid lubricants with fullerene additives // Problems of Tribology, -2020, V. 25, No 3/97, 50-54 https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-97-3-50-54
Кравцов А.Г. Розробка макрореологічної моделі релаксації напружень в мастиль-ній плівці на поверхні тертя при наявності фулеренів / А.Г. Кравцов, Проблеми триболо-гії. – 2018. – № 4. – С. 36 – 40.
Войтов В. А. Моделирование процессов трения и изнашивания в трибосистемах в условиях граничной смазки. Часть 1. Расчет скорости работы диссипации в трибосисте-мах / В. А. Войтов, М.Б. Захарченко // Проблеми трибології. – 2015. – №1. – С. 49 – 57.
Войтов В. А. Моделирование процессов трения и изнашивания в трибосистемах в условиях граничной смазки. Часть 2. Результаты моделирования / В. А. Войтов, М.Б. Захарченко // Проблеми трибології. – 2015. – №2. – С. 36 – 45.
Рейнер М. Реология / М. Рейнер. // перев. с англ. под ред. Э.И. Григолюка. – М.: Наука, 1965. – 223 с.
