fwjТрение и и износTitle in english0000-00000000-0000AGU10.32864/0202-4977-2025-46-6-583-589fwj-106Research ArticleСтатьиИсследование зависимости коэффициентов трения антифрикционных материалов на основе серебра от давления окружающей среды в вакуумеInvestigation of the Dependence of Friction Coefficients of Antifriction Materials Based on Silver on Ambient Pressure in VacuumБалякинВ. Б.BalyakinV. B.

Московское шоссе, 34, г. Самара 443086

Moskovskoe shosse, 34, Samara 443086

029-029@mail.ruДолгихД. Е.DolgikhD. E.

Московское шоссе, 34, г. Самара 443086

Moskovskoe shosse, 34, Samara 443086

Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. КоролёваРоссияSamara National Research University named after Academician S.P. KorolevRussian Federation202530092026466583589Copyright © AGU, 20262026AGUAGUhttps://fwj.ejournal.by/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://fwj.ejournal.by/jour/article/view/106

В настоящей статье приводится методика определения коэффициентов трения антифрикционного покрытия на основе серебра с добавлением дисульфида молибдена или графита в вакууме. Методика определения коэффициентов трения реализована на вакуумном трибометре. Получены зависимости коэффициентов трения в контактирующей паре — сталь ШХ-15 и антифрикционное покрытие на основе серебра с добавлением дисульфида молибдена, а в другом случае графита, в зависимости от давления окружающей среды. Значение усреднённого коэффициента трения в паре шар из стали ШХ-15 и кольцо с антифрикционным покрытием, содержащем 94 % серебра и 6 % дисульфида молибдена при атмосферном давлении 1000 мбар составляет 0,114 при среднеквадратичном отклонении 0,012, а при давлении 0,03 мбар 0,168 при среднеквадратичном отклонении 0,01.

Для антифрикционного покрытия на основе серебра с добавлением 6 % графита коэффициент трения меняется от 0,144 до 0,26 при изменении давления с 1000 до 0,03 мбар. Получены аналитические зависимости коэффициента трения для обоих антифрикционных покрытий от высоты подъёма в атмосфере, что позволит разработать методику расчёта сферических шарнирных подшипников для высотных летательных аппаратов.

This article presents a method for determining the friction coefficients of an antifriction coating based on silver with the addition of molybdenum disulfide or graphite in a vacuum. The method of determining the coefficients of friction is implemented on a vacuum tribometer. The dependences of the friction coefficients in the contacting pair are obtained — steel SHX-15 and an antifriction coating based on silver with the addition of molybdenum disulfide, and in another case graphite, depending on the ambient pressure. The value of the average coefficient of friction in a pair of a ball made of SHX-15 steel and a ring with an antifriction coating containing 94 % silver and 6 % molybdenum disulfide at an atmospheric pressure of 1000 mbar is 0.114 with a standard deviation of 0.012, and at a pressure of 0.03 mbar 0.168 with a standard deviation of 0.01.

For an antifriction material based on silver with the addition of 6 % graphite, the coefficient of friction varies from 0.144 to 0.26 when the pressure changes from 1000up to 0.03 mbar. Analytical dependences of the coefficient of friction for both antifriction materials on the height of lift in the atmosphere have been obtained, which will make it possible to develop a methodology for calculating spherical articulated bearings for high-altitude aircraft.

испытаниеобразецпокрытиесеребродисульфид молибденаграфиттрениетрибометрtestsamplecoatingsilvermolybdenum disulfidegraphitefrictiontribometerReferencesДроздов Ю.Н., Юдин Е.Г., Белов А.И. Прикладная трибология (трение, износ, смазка) / под ред. Ю.Н. Дроздова. — М.: Эко-Пресс. — 2010Drozdov Yu.N., Yudin E.G., Belov A.I. Applied tribology (friction, wear, lubrication) / ed. by Yu.N. Drozdov. — Moscow: Eco-Press. — 2010 (in Russian)Беляченков И.О., Щеголева Н.Е., Чайникова А.С. и др. Нитридокремниевые керамические материалы для подшипников авиационных ГТД и способы их получения (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. — 2019, № 7(79), Ст. 05. URL: http://viam-works.ru/ (Дата обращения 26.07.2023). dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-7-42Belyachenkov I.O., Shchegoleva N.E., Chaynikova A.S. and others. Silicon nitride ceramic materials for bearings of aviation gas turbine engines and methods of their production (review) // Proceedings of VIAM: electron. scientific and technical journal. — 2019 (79), no. 7, Art. 05. URL: http://viam-works.ru / (Accessed 07/26/2023). dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-7-42 (in Russian)Чернец М.В., Корниенко А.А., Пашечко М.И., Чернец Ю.М., Духота А.И. К вопросу расчета контактных давлений в металлополимерных подшипниках скольжения при изнашивании // Трение и износ. — 2021 (42), № 5, 552—561Chernets M.V., Kornienko A.A., Pashechko M.I., Chernets Yu.M., and Dukhota A.I. On the Issue of Calculating Contact Pressures in Metal Polymer Sliding Bearings during Wear // Friction and Wear. — 2021 (42), no. 5, 552—561Балякин В.Б., Фалалеев С.В., Долгих Д.Е., Юртаев А.А. Повышение надежности системы РНА компрессора авиационного ГТД за счет использования втулок с молибденовым покрытием // Насосы. Турбины Системы. — 2022 (45), № 4, 30—37Balyakin V.B., Falaleev S.V., Dolgikh D.E., Yurtaev A.A. Improving the reliability of the RNA system of the aviation gas turbine compressor through the use of molybdenum-coated bushings // Pumps. Turbines of the System. — 2022 (45), no. 4, 30—37 (in Russian)Бабак В.П., Щепетов В.В., Харченко С.Д. Антифрикционные наноструктурные стеклокомпозиционные самосмазывающиеся покрытия // Трение и износ. — 2022 (43), № 3, 327—335Babak V.P., Shchepetov V.V., and Kharchenko S.D. Antifriction Nanostructured Glass Composite Self-Lubricating Coatings // Friction and Wear. — 2022 (43), no. 3, 327—335Балякин В.Б., Филиппов А.А., Долгих Д.Е. Повышение долговечности шарнирных сферических подшипников за счёт применения антифрикционного покрытия на основе серебра // Известия Самарского научного центра РАН. — 2024 (26), № 4(120), Ч. 3, 465—471Balyakin V.B., Filippov A.A., Dolgikh D.E. Improving the durability of articulated spherical bearings through the use of a silver-based antifriction coating // Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. — 2024 (26), no. 4(120), part 3, 465—471 (in Russian)Ковалева М.Г., Колпаков А.Я., Поплавский А.И., Галкина М.Е., Герус Ж.В., Любушкин Р.А., Мишунин М.В. Триботехнические свойства покрытий на основе углерода и углерода, легированного азотом, полученных импульсным вакуумно-дуговым методом // Трение и износ. — 2018 (39), № 4, 433—437Kovaleva M.G., Kolpakov A.Ya., Poplavsky A.I., Galkina M.E., Gerus Zh.V., Lyubushkin R.A., and Mishunin M.V. Tribotechnical Properties of Coatings Based on Carbon and Carbon Doped with Nitrogen Obtained by Pulsed Vacuum Arc Method // Friction and Wear. — 2018 (39), no. 4, 433—437Панин С.В., Буслович Д.Г., Ло Ц. и др. Трибологические характеристики трехкомпонентных твердосмазочных композитов на основе полиэфиримида в условиях точечного и линейного трибоконтактов // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2022 (19), № 3, 402—410Panin S.V., Buslovich D.G., Lo Ts. et al. Tribological characteristics of three-component polyetherimide-based hard-lubricant composites in conditions of point and linear tribocontacts // Fundamental problems of modern materials science. — 2022 (19), no. 3, 402—410 (in Russian)Балякин В.Б., Филиппов А.А., Долгих Д.Е. Триботехнические характеристики антифрикционного материала на основе серебра с добавлением дисульфида молибдена // Трение и износ. — 2024 (45), № 5, 449—454Balyakin V.B., Filippov A.A., and Dolgikh D.E. Tribotechnical Characteristics of an Antifriction Material Based on Silver with the Addition of Molybdenum Disulfide // Friction and Wear. — 2024 (45), no. 5, 449—454Балякин В.Б., Филиппов А. А., Долгих Д.Е. Улучшение триботехнических характеристик поверхности антифрикционного материала на основе серебра за счёт модификации графитом с целью повышения долговечности шарнирных подшипников // Известия Самарского научного центра РАН. — 2024 (26), № 4(120), 26—34Balyakin V.B., Filippov A.A., Dolgikh D.E. Improvement of tribotechnical characteristics of the surface antifriction material based on silver due to modification with graphite in order to increase the durability of articulated bearings // Izvestiya Samarskogo scientic center RAS. — 2024 (26), no. 4(120), 26—34 (in Russian)Spherical Plain Bearings Plain Bushes Rod Ends. Catalog 238. — Herzogenaurach (Germany): INA-Schaeffler KGSpherical Plain Bearings Plain Bushes Rod Ends. Catalog 238. — Herzogenaurach (Germany): INA-Schaeffler KG

The authors declare that there are no conflicts of interest present.