ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(обязательное)

ОАО” Всероссийский научно-исследовательский институт
транспортного машиностроения”


 

                                                           А К Т  № 03.301.006

ПО  РЕЗУЛЬТАТАМ  ИСПЫТАНИЙ
НА СТЕНДЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ДИСКОВ (МКД)
СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ “МАСЛО ТСЗп-8 + ТС НИОД“

СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ НИР

“Исследования по разработке  и определению возможностей  применения триботехнических составов НИОД  для увеличения срока бессменной работы смазочных материалов при обеспечении повышенной надежности и ресурса ВТТ”

Шифр  “Вага-2001”

Контракт № 2806230 от 04.09.2002 г.

 


       ВВЕДЕНИЕ:

     Настоящие квалификационные  испытания на стенде МКД (стенд испытаний металлокерамических дисков) смазочной композиции “штатное трансмиссионное масло  ТСЗп-8 + триботехнический состав НИОД (ТС НИОД)”,  являются составной частью НИР “Исследования по разработке и определению возможностей применения триботехнических составов НИОД для увеличения срока бессменной работы смазочных материалов при обеспечении повышенной надежности и ресурса ВТТ”.
     Лабораторно-стендовые  испытания смазочной композиции “ТСЗп-8 + ТС НИОД”(для трансмиссионных масел используется ТС НИОД-2) проводятся в соответствии с п.2.2.3  ТЗ на СЧ НИР и п.3 календарного плана (подэтап 3.1) контракта от 04.09.02 № 2806230  между ОАО “ВНИИтрансмаш” (Исполнитель)  и  ОАО НПП “РАДИЙ” (Заказчик ).

  1.  ОБЪЕКТ  ИСПЫТАНИЙ.

          1.1   Эталон - штатное трансмиссионное масло ТСЗп-8, изготовленное Пермским заводом смазок и СОЖ  в ноябре 1993 г. в соответствии с требованиями ТУ 38.1011280-89 ; партия без номера, паспорт  № 88 от  08.01г., выданный в.ч. № 44860.
     Данные входного контроля подтвердили соответствие испытываемого масла ТСЗп-8 требованиям  ТУ 38.1011280-89 с изменениями 1-5 к нему.
          1.2   Опытный вариант  - смазочная композиция “масло ТСЗп-8+ТС НИОД”, представляющая собой трансмиссионное масло ТСЗп-8, залитое в смазочную систему стенда МКД после обработки металлокерамических дисков  составом НИОД-2 (изготовлен ООО НПИФ “Энион-Балтика” в соответствии с требованиями ТУ 0254-002-23124986-2001, партия № 74,  паспорт № 3 от 21.01.03) в соответствии с Дополнением к “Методу оценки противоизносных свойств трансмиссионных масел в дисках трения”, приведенном в приложении А.
     Данные входного контроля подтвердили соответствие поставленного на испытания триботехнического состава НИОД (для трансмиссионных масел - ТС НИОД-2) требованиям ТУ 0254-002-23124986-2001.

Примечание:   Результаты входного контроля масла ТСЗп-8 и ТС НИОД приведены в приложениях Б и В.

 

              2ЦЕЛЬ  ИСПЫТАНИЙ.

     Проверка возможности применения смазочной композиции “трансмиссионное масло ТСЗп-8 + ТС НИОД” в трансмиссиях ВГМ для повышения эффективности их эксплуатации, проведенная на основании сравнительной оценки противоизносных  свойств данной смазочной композиции  и  штатного  масла ТСЗп-8  на металлокерамических дисках трения.

              3.  МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИСПЫТАНИЙ

3.1   Испытания масел на стенде металлокерамических дисков (МКД)  проводились по “Методу оценки противоизносных свойств трансмиссионных масел в дисках трения”     МП -726649 и ОСТ В3-20.019-80 (испытания эталона)  с учетом  Дополнения к вышеназванному Методу, приведенного в  приложении А (испытания смазочной композиции ”трансмиссионное масло ТСЗп-8+ ТС НИОД-2”).

     Стенд МКД метрологически аттестован (аттестат № А-205-98/174).
     Условия испытаний на стенде МКД представлены в таблице 1.

Таблица 1.   Условия квалификационных испытаний трансмиссионных масел на стенде МКД.

 

Наименование параметра

Значение параметра

1 Удельное давление на поверхностях  трения, мПа

             2,65

2 Удельная работа трения, Дж/см2

        215

3 Начальная скорость скольжения дисков трения,  м/с

          40

4 Температура масла в объеме,  оС

           85 ... 100

5 Количество масла, подаваемого на смазку одного МКД, л /мин

             3...4

6. Интервал времени между торможениями,  мин

              1,0

 

          3.2   Испытания проводились  на  пакетах дисков трения, состоящих каждый из трех серийных дисков 172.40.031 сб.
          3.3   Общее количество циклов торможений, которым подвергались диски трения с эталонным и опытным вариантами  масла, равно 400.
     Обмеры дисков каждого пакета проводились после 100 и 400 циклов торможения.
          3.4   Испытания проводились в три этапа:
                         ♦  На первом этапе испытывался пакет дисков трения с использованием эталонного масла ТСЗп-8;
                         ♦  На втором этапе производилась обработка дисков трения составом ТС НИОД-2 ( из расчета 30 г ТС НИОД-2 на 1 л залитого масла) согласно Дополнению к Методу испытаний (в объеме 100 циклов торможения);
                         ♦  На третьем этапе испытывались обработанные ТС НИОД-2  диски трения с использованием вновь залитого  масла  ТСЗп-8.

 

              4РЕЗУЛЬТАТЫ   ИСПЫТАНИЙ.

     Результаты сравнительных испытаний масел  на стенде МКД  оценивались по износу  и  изменениям  фрикционных свойств дисков трения и приведены  в таблицах  2 и 3.

Таблица 2.   Результаты испытаний дисков трения на износ на стенде МКД с эталонным и опытным вариантами масла ТСЗп-8.
.

 

 

Этап, объект испытаний

 

Номер МКД

 

Износ за первые 100 торможений, мкм 


Износ
за 400 торможений мкм.     


Осреднен-ный износ за  400 торможе-ний, мкм


Износ за одно торможе-ние после приработ-ки,  мкм

Осреднен-ный износ (ОИ) за одно торможение после приработки , мкм      

 

1.  ЭТАЛОН - масло ТСЗп-8  штатное

В-17

В-52

В-466

167,50

224,00

171,75

323,00

419,25

336,75

 

359,70

0,52

0,65

0,55

 

0,57

2.  Обработка составом НИОД “ТСЗп-8 + ТС НИОД-2” (из расчета 30 г на 1 л залитого масла)


В-465

В-41

В-23


148,25

122,25

123,25


̶

̶


̶

̶


̶

̶

̶


̶

̶

3.  ОПЫТНЫЙ ВАРИАНТ - маслоТСЗп-8 после обработки МКД смазочной композицией “ТСЗп-8+ ТС НИОД-2”


В-465

В-41

В-93


87,50

47,50

47,75


192,00

163,75

179,75

 


178,50


0,35

0,39

0,44

 


0,39

 

     Износ за одно  торможение определялся как частное от деления разницы замеров толщины диска за этап торможений на число торможений в этапе. Данные за 100 первых торможений не учитывались (процесс приработки дисков).
     Количественная оценка увеличения износостойкости дисков ( в % ) по сравнению с эталоном производилась по формуле:

                    (ОИ1 - ОИ2 ) : ОИ1  х 100 = (0,57 - 0,39) : 0,57 х 100  = 31,6%

     Где  ОИ1  - осредненный износ дисков трения за одно торможение , полученный при испытании с эталонным маслом ; ОИ2  - осредненный износ дисков трения за одно торможение, полученный при испытании с  опытным маслом.
     Таким образом, из данных таблицы 2  следует, что обработка металлокерамических дисков трения 172.40.031 сб. смазочной композицией “ТСЗп-8+ ТС НИОД-2”  ( из расчета 30 г ТС НИОД-2 на 1 л залитого масла ТСЗп-8) обеспечивает увеличение их износостойкости на 31,6 %.

Таблица 3.  Фрикционные свойства дисков трения при испытании на стенде МКД с эталонным и опытным вариантами масла ТСЗп-8.

 

 

Этап, объект
испытаний.

 

Номер МКД

 

Время буксования, с


Средний за торможение  коэффициент трения

   

Пределы по диску

Среднее по диску

Среднее по партии

Пределы по диску

Средний по диску

Средний по партии


1.  ЭТАЛОН-

масло ТСЗп-8

штатное


В-17

В-52

В-466


0,95-1,05

0,85-0,95

0,90-1,00


1,00

0,90

0,98

 


0,96


0,058-0,054

0,063-0,058

0,060-0,055


0,056

0,060

0,053

 


0,056


2.  Обработка составом НИОД “ТСЗп-8 + ТС НИОД-2” (из расчета 30 г на
1 л. залитого масла)


В-465

В-41

В-93


0,80-0,85

0.85-0,90

0,80-0,95


0,83

0,88

0,86

 


0,86


0,066-0,063

0,063-0,060

0,066-0,058


0,065

0,061

0,062

 


0,0625

3.  ОПЫТНЫЙ ВАРИАНТ.
Масло ТСЗп-8 после обработки МКД смазочной композицией “ТСЗп-8+ ТС НИОД-2”


В-465

В-41

В-93


0,95-1,20

0,78-1,00

0,78-0,90


1,03

0,88

0,84

 


0,91


0,058-0,046

0,066-0,056

0,066-0,060


0,054

0,060

0,064

 


0,0595

 

     Данные таблицы 3 показывают, что обработка дисков трения с металлокерамикой  сплава МК-5 составом НИОД  не оказывает отрицательного влияния на их фрикционные свойства, коэффициент трения при этом находится в интервале,  характерном для штатного масла ТСЗп-8 и равном 0,055 - 0,066.

          4.2  Результаты  физико-химического анализа масел в процессе испытаний на стенде МКД  приведены в таблице 4.  Масла для анализа отбирались из системы смазки стенда после 400 торможений.

Таблица 4.  Результаты физико-химического анализа эталонного и опытного вариантов масел ТСЗп-8 в процессе испытаний на стенде МКД.

 

 

 

Определяемый показатель

Объект, этап испытаний

Коли-чество тормо-жений

Вязкость кинемати-ческая при 100  ОС, мм2

Массовая доля механичес-ких примесей, %

Содер-жание железа,% масс.

Кислот-ное число, мгКОН/г

Темпера-тура вспышки в закрытом  тигле, °С


Масло ТСЗп-8 штатное (до испытаний)


0


7,77


0,020


Следы


1,79


174


ЭТАЛОН.
Масло ТСЗп-8
штатное.

 

400

 

7,04

 

0,08

 

0,0054

 

1,41

 

173

ОПЫТНЫЙ ВАРИАНТ. Масло ТСЗп-8 после обработки МКД смазочной композицией “ТСЗп-8+ ТС НИОД-2”

 

400

 

7,25

 

0,17

 

0,0025

 

1,50

 

174

 

     Из данных таблицы 4 следует, что физико-химические показатели опытного и эталонного вариантов масел в процессе  испытаний  на  стенде  МКД  изменяются примерно  в одинаковых пределах. Следует отметить меньшую степень накопления металлов износа (железа) в масле, работавшем на обработанных ТС НИОД дисках. Большее содержание механических примесей  при испытаниях опытного масла объясняется  попаданием ТС НИОД в масло, что может обеспечивать стабильность защитной пленки на поверхностях пар трения.

ВЫВОДЫ:

     Результаты испытаний серийных металлокерамических дисков  трения на стенде МКД показали, что  обработка их триботехническим составом НИОД позволяет:
                    ♦  Повысить износостойкость дисков трения на 31,6 %;
                    ♦  Сохранить коэффициент трения на уровне, характерном для штатного масла ТСЗп-8 (0,055-0,066);
                    ♦  Констатировать практически несущественное влияние ТС НИОД на физико-химические показатели масла; содержание железа при этом после 400 торможений в опытном масле в 2,16 раз ниже, чем в эталонном.

 


 

 

 

                 ВВЕДЕНИЕ:

     Настоящие испытания проводятся с целью определения эффективности  воздействия триботехнического  состава  НИОД (ТС НИОД) на интенсивность износа фрикционных дисков  при их обычной эксплуатации , а также -  определения влияния ТС НИОД-2  на фрикционные свойства дисков.
     Перед началом испытаний пакеты фрикционных дисков подвергаются предварительной обработке  ТС НИОД-2.
     После обработки пакетов дисков испытания проводятся на стенде МКД по методике    МП - 726649.
     Испытаниям подвергаются не менее трех пакетов фрикционных дисков.

 

               1.  ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ПАКЕТА ФРИКЦИОННЫХ ДИСКОВ ТС НИОД.

            1.1 Испытываемый пакет фрикционных дисков собрать в установленном методикой порядке.
            1.2 Количество масла в системе смазки стенда уменьшить до минимально возможного, обеспечивающего эксплуатацию стенда в течение 1 часа  (10 - 15 л ).
            1.3 В отдельной емкости приготовить смесь 1 - 2 л испытываемого масла и ТС НИОД-2 (из расчета 30 г на 1 л залитого по п. 1.2  масла). Смесь перемешивать до полного устранения агломератов ТС.
            1.4 Ввести приготовленную смесь в систему смазки стенда.
            1.5 Не позднее, чем через 5 минут после введения смеси масла с ТС НИОД-2, начать приработку дисков.
            1.6 Произвести 100 циклов торможения дисков в установленном методикой.
            1.7 Не позднее, чем через 5 минут после остановки стенда, слить масло с ТС НИОД-2 из масляной системы в отдельную емкость для повторного использования.
            1.8 Заправить масляную систему испытываемым маслом в полном объеме.

               2.  Испытания обработанных ТС НИОД  дисков должны начаться не позднее, чем через 5 суток после обработки.

               3.  Не допускается переборка обработанного пакета фрикционных дисков до завершения испытаний, во избежание смещения приработанных пятен контакта и потери трибоэффекта.

               4 Для обработки второго и третьего пакета дисков повторно используется  смесь масла с ТС НИОД-2, оставшаяся после обработки первого пакета (см. п. 1.7), с добавлением ТС НИОД-2  для каждого последующего пакета дисков (из расчета 10 г  на 1 л залитого масла).

               5.  Допускается после обработки первого пакета дисков, до операции по п.1.7, для обработки составом НИОД установить на стенд следующий пакет дисков с учетом операций по 4 и провести последовательную обработку всех испытываемых пакетов дисков с соблюдением условий по 3.

     В дальнейшем проводятся последовательные испытания обработанных пакетов дисков (по методике    МП - 726649) с выполнением контрольных  обмеров через 100 и 400 циклов торможения.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б-Г
(обязательное)

                              ОАО “ВНИИтрансмаш”
                           НТЦ 30, лаборатория 301
                           Результаты анализа ГСМ

 

А Н А Л И З    98/1
По заявке отдела    30  от  16  октября  2002 г.

          Наименование пробы:   Масло  трансмиссионное ТСЗп-8 ТУ 38.1011280-89, паспорт, выданный в.ч. № 44860, от 08.01 г. № 88.
            Дата изготовления:  
Ноябрь 1993 г.

 

 


п/п

 

Наименование  показателя.

 

Норма по ТУ 38.1011280-89


Данные паспорта № 88 от 08.01 (со склада ГСМ в.ч. 44860)

 

Фактические данные

 


1.

Массовая доля
механических примесей, %


Не более 0,025


0,014


0,020


2.

Массовая доля
воды,
%


Не боле “следы”


Отсутствие


Отсутствие


3.

Вязкость кинематическая
при 100°С, мм 2


7,5 - 8,5


7,733


7,77


4.

Температура
застывания,
° С


Не выше минус 50


Минус 50


Минус 52

5.

 Температура вспышки
в открытом тигле, 
°С


Не ниже 164


170


174


6.

Плотность
при 20 
°С,
кг/м3


Не более 900


875


879

 

                    ЗАКЛЮЧЕНИЕ:   Трансмиссионное масло ТСЗп-8 по проверенным показателям соответствует требованиям ТУ 38.1011280-89 и данным паспорта № 88.  

 

Начальник лаборатории 301:

Ведущий инженер лаб.301:
А.Г. Кононов

Т.Н. Блохина

 

           Дата выдачи анализа:   17 октября 2002  г.

 

 


 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ В-Г
(справочное)

                              ОАО “ВНИИтрансмаш”
                           НТЦ 30, лаборатория 301

 

А Н А Л И З    105/1
По заявке отдела    30  от  22  января  2003 г.

 

           Наименование пробы:   Состав триботехнический НИОД (НИОД-2 и НИОД-5), партия № 74, паспорт № 3 от 21.01.03 сертификат соответствия  № 0165746 от 10.12.02 , разработчик-изготовитель ООО ПНИФ “Энион-Балтика”
           Дата изготовления:          15 сентября
2002 г.

 

 


п/п

 

Наименование  показателя

 

Норма по ТУ 0254-002-23124986-2001

 

Фактические данные

 

 

1.

 

 

Массовая доля механических примесей, %

 

Отсутствие

 

Отсутствие

 

2.

 

Массовая доля влаги, %

 

Не более  10


5,8  (НИОД-2)
4,9 ( НИОД-5)

 

 

                 Заключение Состав триботехнический НИОД по проверенным показателям соответствует требованиям ТУ 0254-002-23124986-2001.

 

Начальник лаборатории 301:

Ведущий инженер лаб.301:
А.Г. Кононов

Т.Н. Блохина


          Дата выдачи анализа:  23 января 2003 г.