Наукове обґрунтування параметрів деталей трибоспряжень для підвищення ефективності сільськогосподарської техніки АПК

Abstract

В магістерській роботі дослідження було спрямоване на аналіз умов роботи рухомих з'єднань сільськогосподарської техніки, що характеризуються підвищеним зносом через агресивні фактори середовища, зокрема запиленість та недостатнє змащування. Основною проблемою є зниження надійності механізмів через швидкий знос, спричинений недотриманням умов технічного обслуговування. Впровадження полімерно-композитних матеріалів (ПКМ) для рухомих з'єднань розглядається як перспективний напрямок підвищення довговічності механізмів, завдяки зниженню зносу та зменшенню необхідності частого обслуговування. Метою дослідження було визначення фізико-механічних і триботехнічних характеристик ПКМ для використання у сільськогосподарській техніці. Зразки виготовляли методом лиття під тиском, і випробування проводили на сертифікованих машинах для оцінки їх міцності, ударної в'язкості та зносостійкості. Триботехнічні властивості досліджували на машині тертя СМЦ-2, а для оцінки зносу використовували спеціальні деталі-калібри з різними зазорами. Отримані результати підтвердили відповідність ПКМ заявленим технічним параметрам. Виявлено, що при дотриманні оптимальних параметрів експлуатації (зазор 300…350 мкм і навантаження до 250 Н) знос матеріалу мінімальний. Однак при перевищенні навантаження понад 250 Н знос значно зростає, що вимагає врахування температурної компенсації. Правильний вибір зазору та контроль умов експлуатації дозволяють значно продовжити термін служби трибоспряжень із ПКМ. Проведені експерименти підтвердили ефективність застосування полімерно-композитних матеріалів у рухомих з'єднаннях сільськогосподарської техніки за умов дотримання оптимальних режимів експлуатації.

In the master's thesis, the research was aimed at analyzing the working conditions of moving joints of agricultural machinery, which are characterized by increased wear due to aggressive environmental factors, in particular, dustiness and insufficient lubrication. The main problem is a decrease in the reliability of mechanisms due to rapid wear caused by non-compliance with maintenance conditions. The introduction of polymer-composite materials (PCM) for moving joints is considered as a promising direction of increasing the durability of mechanisms, thanks to the reduction of wear and the reduction of the need for frequent maintenance. The purpose of the study was to determine the physical, mechanical and tribotechnical characteristics of PCM for use in agricultural machinery. The samples were produced by injection molding and tested on certified machines to evaluate their strength, impact toughness and wear resistance. The tribotechnical properties were studied on the SMC-2 friction machine, and special gauge parts with different clearances were used to assess wear. The obtained results confirmed the compliance of PCM with the declared technical parameters. It was found that when optimal operating parameters are observed (gap 300...350 μm and load up to 250 N), wear of the material is minimal. However, when the load exceeds 250 N, the wear increases significantly, which requires consideration of temperature compensation. Correct selection of the gap and control of operating conditions allow to significantly extend the service life of tribocouplers with PCM. The conducted experiments confirmed the effectiveness of the use of polymer-composite materials in moving joints of agricultural machinery under conditions of compliance with optimal operating conditions.