Исследование износостойкости шарнирных подшипников скольжения из стеклоэпоксидного композиционного материала
https://doi.org/10.32864/0202-4977-2026-47-3-255-261
Аннотация
Разработка надёжных и экологичных подшипников, не требующие внешней смазки, наиболее важна для энергетической отрасли, где повышение эффективности работы гидротурбин напрямую влияет на выработку электроэнергии и экономические показатели. Цель работы — оценка влияния различных антифрикционных добавок на триботехнические характеристики шарнирных подшипников скольжения из стеклоэпоксидного композиционного материала в условиях, приближенных к эксплуатационным. Трибологические испытания проводили на машине трения шарнирного типа «ИМАШ-ШАРНИР» по схеме «вал—втулка» при возвратно-вращательном движении с углом поворота 52° и частотой до 0,5 Гц в воздушной и водной средах при удельных давлениях 2,7—8,3 МПа. Результаты испытаний показали, что добавка в стеклокомпозит ПТФЭ в виде измельчённого порошка Фторопласт-4 в объёме 30 г смеси благоприятно сказывается на коэффициенте трения шарнирного подшипника скольжения при работе на воздухе в диапазоне нагрузок 2,7—8,3 МПа и частоте колебаний 0,25 Гц. Использование добавки в виде порошка Фторопласт-4 по ГОСТ 10007–72 приводит к снижению коэффициента трения и повышению износостойкости при длительных испытаниях в воде. Коэффициент трения указанного материала при испытаниях в воде при р = 8,3 МПа не превышает значения 0,24 после 4 ч работы. Минимальное значение скорости изнашивания шарнирного сопряжения в воде наблюдалось у образца добавки в виде порошка Фторопласт-4 по ГОСТ 10007–72 и составляло 3,34×10–6 мм/цикл. В результате исследований выявлено влияние добавок ПТФЭ и графита в исследуемых объёмах на кинетику коэффициента трения шарнирного подшипника при длительных испытаниях. Полученные результаты позволяют рекомендовать оптимальную рецептуру для изготовления подшипников из стеклоэпоксидного композиционного материала для работы в гидротурбинных узлах.
Ключевые слова
Об авторах
М. В. ПрожегаРоссия
М. Харитоньевский пер., д. 4, г. Москва 101000
Н. Н. Смирнов
Россия
М. Харитоньевский пер., д. 4, г. Москва 101000
И. А. Лешаков
Россия
М. Харитоньевский пер., д. 4, г. Москва 101000
П. С. Мисник
Россия
М. Харитоньевский пер., д. 4, г. Москва 101000
П. Н. Волченкова
Россия
М. Харитоньевский пер., д. 4, г. Москва 101000
2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 4, Москва, г. Москва 105005
Список литературы
1. Yangyang Hu, Lijie Zhang, Xiaobing Liu, Yongzhong Zeng, Jiayang Pang, Tianlin Li, Yuanjiang Ma, Zhongquan Wang, Longchao Gan and Dong Huang Wear Testing and Anti-Wear Performance Analysis of Surface Coating Materials for Stay Vanes of a Francis Turbine // Water. — 2025 (17), no. 671, 1—15 https://doi.org/10.3390/w17111671
2. Guo L., Liu J., Wang L., Qin D., and Wei X. Load Rejection Transient Process Simulation of a Kaplan Turbine Model by Co-Adjusting Guide Vanes and Runner Blades // Energies. — 2018 (11), no. 12,3354. DOI: 10.3390/en11123354
3. Litwin W. and Dymarski C. Tribological and Vibration Properties of Three Different Polymer Materials for Water-Lubricated Bearings // Materials. — 2020 (13), no. 24, 5849. DOI: 10.3390/ma13245849
4. Dupont P. An Analysis of the Superficial Fatigue Failure of the Main Plain Bearing of a 250 [kW] KAPLAN‘s Water plant Turbine // Proceedings of the Materials Science & Technology Conference (MS&T‘13). Montreal, Quebec, Canada, October 27-31. — 2013, 1—22
5. Veen R. Optimization of the Tribological Properties of Epoxy-PTFE-Glass Composites for Dry Sliding Bearings: Master‘s Thesis. — University of Groningen. — 2015
Рецензия
Для цитирования:
Прожега М.В., Смирнов Н.Н., Лешаков И.А., Мисник П.С., Волченкова П.Н. Исследование износостойкости шарнирных подшипников скольжения из стеклоэпоксидного композиционного материала. Трение и и износ. 2026;47(3):255-261. https://doi.org/10.32864/0202-4977-2026-47-3-255-261
For citation:
Prozhega M.V., Smirnov N.N., Leshakov I.A., Misnik P.S., Volchenkova P.N. Study of Wear Resistance of Joint Bearings Made of Glass-Epoxy Composite Material. Title in english. 2026;47(3):255-261. (In Russ.) https://doi.org/10.32864/0202-4977-2026-47-3-255-261
JATS XML