Підвищення зносостійкості поршневих кілець автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій
Вантажиться...
Дата
2024-04-17
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ЦНТУ, м. Кропивницький
Анотація
Конструкція автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій (АГНКС) потребує застосування ефективних полімерних матеріалів для ущільнювальних елементів, що могли б працювати при тиску нагнітання до 30 МПа, за температури 423 К та терміну роботи від 7000 до 15000 годин без мащення. Використання антифрикційних полімерних матеріалів нового покоління та відповідно підвищення зносостійкості вузлів тертя без мащення свідчить про той факт, що створення нових компресорів для стиснення природного газу та застосування їх в АГНКС приведе до значної економії пального. Одним із перспективних методів, що дозволяють вирішити поставлене завдання – це створення композиційних матеріалів з використанням принципу багаторівневого модифікування полімерної матриці шляхом введення в політетрафторетилен суміші наповнювачів різного складу та дисперсності, а саме: вуглецевих волокон та наномодифікаторів. Мета роботи полягала в тому, щоб, виходячи з аналізу умов роботи автомобільної газонаповнювальної компресорної станції, розробити метод підвищення зносостійкості поршневих кілець та перевірити на лабораторних установках працездатність антифрикційного полімерного матеріалу Ф4ВВ20 з різними наномодифікаторами. Визначена оптимальна концентрація нанонаповнювачів ZrO 2 + 3% Y 2 O 3 (700 ˚C) і ZrO2 + 3% Y 2 O 3 ( 500 ˚C-2h ) – 2 мас. %, а Zr(Y)O(OH) 2 і фулерену С 60 – 1 мас. %, максимальної структуруючої дії, перевищення якої приводить до утворення по границях сферолітів сітчастого розташування координаційно зв’язаних ультрадисперсних частинок. При введенні до складу Ф4ВВ20 1 мас. % фулерену С 60 або 1 мас. % гідроксиду цирконію Zr(Y)O(OH)2 зносостійкість композиту зростає відповідно в 1,55 та 2,08 разів. Встановлено, що найбільш суттєвий вплив на зносостійкість фторопластового карбопластика Ф4ВВ20 спричиняє оксидний модифікатор ZrO 2 + 3% Y 2 O 3 (700о C): за зносостійкістю карбопластик модифікований 2 мас. % діоксиду цирконію ZrO 2 +3%Y 2 O 3 (700˚C) переважає матеріал Ф4ВВ20 в 3,42 рази. За ефективністю впливу на зносостійкість матеріалу Ф4ВВ20 наномодифікатори можна розташувати в наступний ряд: ZrO 2 + 3% Y 2 O 3 (700о C > Zr(Y)O(OH)2 > Фулерен С 60 >ZrO 2 +3%Y 2 O 3 (500˚C - 2h). Результати дослідження на розтяг наномодифікованих карбопластиків Ф4ВВ20 показали, що при введенні до складу композиційного матеріалу 2 мас. % ZrО 2 + 3% Y2O3 (700˚C) межа міцності під час розтягу зростає на 38 відсотків.
Опис
Ключові слова
підвищення зносотійкості, поршневі кільця, автомобільна газонаповнювальна станція
Бібліографічний опис
Свідерський В.П. Підвищення зносостійкості поршневих кілець автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій / В.П. Свідерський, Л.М. Кириченко, С.А. Гриньков, А.В. Василишин // Матеріали VІ Міжнародної науково-практичної конференції "Підвищення надійності і ефективності машин, процесів і систем. Improving the reliability and efficiency of machines, processes and systems", 17-19 квітня 2024 р. – Кропивницький : ЦНТУ, 2024. – С. 21-24