Исследования ТС "НИОД" для нужд оборонной промышленности.

Работа выполнена в соответствии с Государственным
оборонным заказом.

(постановление правительства РФ №75-4 от 01.02.2001г).

Аналитический отчет по результатам НИР ВАГА-2001(этапы 1-2).

     Работа выполнена в соответствии с Государственным оборонным заказом (постановление правительства РФ №75-4 от 01.02.2001г.
     Цель работы: определение возможности применения триботехнических составов для увеличения срока бессменной работы смазочных материалов при обеспечении повышенной надежности ВВТ.

Этап 1:

1.         Проведен анализ и систематизация основных веществ и химических соединений, применяемых в качестве антифрикционных и противоизносных присадок (добавок).

2.         Обоснована приоритетность ТС НИОД по отношению к другим составам аналогичного назначения.

3.         Проверена патентная чистота ТС НИОД.

4.         Проанализированы предоставленные разработчиками результаты лабораторных исследований и практического применения ТС НИОД.

 Принято решение о проведении лабораторных испытаний.

Лабораторные испытания:

     Лабораторные испытания проведены на машине трения ВТИ (пара трения – неподвижный шарик по вращающейся плоскости шайбы). Исследованы трибологические свойства ТС НИОД при различных нагрузках, с использованием в качестве носителя масла ТП-22С, ТАД-17, смазок Литол-24, ЦИАТИМ-201, ВНИИ НП-501. Определены оптимальные концентрации ТС НИОД для различных смазок.

По результатам испытаний на машине трения ВТИ сделаны следующие выводы (стр.47 отчета):
     «… добавление ТС НИОД в смазки в количествах 1% для пластических смазок и 3% для жидких смазок благоприятно влияет на их трибологические свойства. Тепловыделение снижается как на стадии приработки, так и в целом за время проведения испытаний в 1.5 раза в пластических смазках, в жидких смазках в 3-10 раз, уменьшается весовой износ элементов пары трения в 1.5-2 раза при резком повышении несущей способности применяемых смазок в 2-3 раза»
     Исследована теплостойкость ТС НИОД.

 Общие выводы по результатам первого этапа (стр.57):
     «Исходя из полученных в рамках проведения НИР результатов лабораторных и натурных испытаний ТС НИОД в различных смазочных материалах можно сделать вывод о значительном положительном эффекте от его применения в узлах трения, работающих при различных термомеханических нагрузках. Обработка ТС НИОД способствует уменьшению периода приработки трущихся деталей в среднем в 1.5-2 раза, уменьшению температуры образцов на 5-25оС и момента трения на 5-15%. Практически у всех испытанных материалов пары трения снижается скорость изнашивания (в 1.7-3.4 раза). При применении ТС НИОД в ДВС наблюдается значительное повышение компрессии и ее выравнивание по цилиндрам двигателя, снижение дымности, расхода масла на угар и топлива, увеличение мощности и ресурса двигателей.
     Исходя из этого ТС НИОД могут быть рекомендованы для применения в узлах трения различного оборудования, в том числе для улучшения качества приработки и сокращения периода обкатки ДВС, коробок передач, раздаточных коробок и мостов военной техники после ремонта, восстановления мощности и ресурса изношенных двигателей с целью повышения боеготовности ВВТ, связанного с сокращением времени до принятия нагрузки и повышения ее живучести, обеспечиваемого возможностью эксплуатации техники в экстремальных условиях без смазочного материала («на сухую»).

Заключение по этапу 1:
     «… Полученные положительные результаты испытаний смазочных композиций, содержащих ТС НИОД, позволяют рекомендовать его к дальнейшим углубленным лабораторно-стендовым испытаниям…» 

Этап 2:

На этапе 2 проведены углубленные лабораторно-стендовые и натурные испытания ТС НИОД в:

♦ ♦ ♦ ♦

ВНИИ транспортного машиностроения (стенды ОД-9, СИШ, МКД). НИИ 21МО РФ - трансмиссии (2 шт.), двигатели (4 шт.) автомобилей. 25 Гос НИИ МО РФ - машины трения ЧШМ и SRV, стендовый дизель Д-245. ООО "ХИММОТОЛОГИЯ" - машина трения МИ, атомно-эмиссионный спектрометр "Спектройл М", феррографическая система "ПРЕДИКТ".

По результатам испытаний сделаны следующие выводы:

1. ВНИИ транспортного машиностроения:
§ Стенд ОД-9:
     -  Снизилась интенсивность изнашивания гильзы цилиндра на 33% на масле М-14-Г2(к) и на 58% на масле М-8-В.
     -  Снизилась интенсивность изнашивания поршневых колец на 12%в обоих случаях.
     -  Снизилась интенсивность накопления продуктов износа в масле в 2.4раза на масле М-14-Г2(к) и в 1.6раза на масле М-8-В.
§ Стенд СИШ:
     - Снизилась интенсивность износа шестерен в 4.7 раза.
     - При испытаниях «насухую» базовая пара была остановлена через 150мин из-за перегрева (200оС), температура опытной пары за то же время составила 40-60 С°, интенсивность износа снизилась в 4.2 раза.
§ Стенд МКД:
     - Установлено снижение изнашивания дисков на 31.6% при неизменном коэффициенте трения.

 
2. НИИ 21 МО РФ:
     Испытания ТС НИОД-5 в двигателях показало изменение компрессии в цилиндрах (увеличение на 5-8%).

     Испытания ТС НИОД-2 в агрегатах трансмиссии показали некоторое снижение потерь энергии в трансмиссии (до 3%), что обеспечило экономию топлива не более 2%»
     Относительно невысокая эффективность ТС в данных случаях объясняется изначально высокими характеристиками узлов (пробег автомобилей составлял от 5 до 38 тыс. км) и недостаточным пробегом автомобилей (350 км) перед повторными замерами.

3. 25 ГосНИИ МО РФ:
§ Испытания на ЧШМ
     - Установлено повышение на 12-13% критической нагрузки, на 5.5-6% нагрузки сваривания и от 12.5% до 21% (на масле М-8Г2к) индекса задира
§ Испытания на SRV
Выводы:

   «Результаты испытаний показали, что при добавлении в масла ТС НИОД их антифрикционные свойства улучшаются» (стр12.), «…предполагаемая экономия топлива … может составить величину до 2.3%» (стр.15)
§ Испытания на Д-245:
     - Установлено снижение интенсивности износа цилиндро-поршневой группы на 8% и расхода топлива на 2.2%.
Заключение:
     «Испытания показали, что добавление ТС НИОД в моторные и трансмиссионные масла и обработка узлов трения полученными композициями приводит к снижению трения и интенсивности износа в них, что способствует уменьшению потерь энергии на трение и увеличению ресурса работы узлов трения.
     Применение ТС НИОД в моторных и трансмиссионных маслах может быть рекомендовано для повышения надежности техники, увеличения ее ресурса и повышения экономии топлива при применении.»
Примечание:    Относительно невысокая эффективность ТС в данных случаях объясняется тем, что методики испытаний на машинах трения ориентированы на оценку свойств смазок и не позволяют достичь максимального проявления свойств ТС. При испытаниях Д-245 двигатель находится изначально в идеальном состоянии и эффект от применения ТС НИОД может заключаться в увеличении в 2-3 раза ресурса, что можно выявить только в процессе продолжительных ресурсных испытаний.

4. ООО «ХИММОТОЛОГИЯ»:
     В процессе испытаний на машине трения МИ (пар трения ролик-колодка) (стенд ИМаш РАН) установлено снижение интенсивности износа от 2 раз непосредственно после начала испытаний до 37 раз в конце испытания. Момент сил трения снизился в 3раза, процесс тепловыделения в паре трения снизился в 4 раза.