ВЛИЯНИЕ МОДУЛЯ И ВЯЗКОСТИ ЖИДКОГО СТЕКЛА НА ЕГО СМАЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ

П.Д. Дерлугян, Р.У. Гойтемиров, Л.А. Пучкина

Как известно, жидкие стекла превосходят минеральные и синтетические масла как по нагрузочной способности, так и по противоизносным свойствам. Для минеральных масел не представляется возможным решить вопрос о влиянии вязкости на износ, т.к. трудно приготовить масла одинакового химическо­го состава, но различной вязкости. Для жидких стекол это воз­можно.

Трение и износ стали в присутствии 0,75 + 2,0 модульных жидких стекол изучали на четырехшариковой машине трения 2,при скорости n=600 об/мин. Нижние три шара фиксировались от проворачивания в подпятниковой чашке прижимным кольцом. Верхний шар нажимался в головке шпинделя машины трения. На­гружение осуществлялось посредством рычажной системы. Испыта­ния проводились в течение 1 часа при осевой нагрузке 40 кгс и температуре окружающей среды 18 + 20°С. Жидкие стекла готовили растворением в дистиллированной воде едкого калия (марки ХЧ) и керосине (марки A-I75) по методу.

Критериями сравнительной оценки смазочной способности жидких стекол различных вариантов были приняты средний диа­метр пятна износа нижних шаров, измеряемый на оптическом мик­роскопе МИС-11, и коэффициент трения В течении 1 минуты от начала испытания, определяемый по показаниям потенциометра ЭПП-09, Кинематическую вязкость от 20 да 100 сот получали, изменяя лишь количество воды в жидком стекле и оставляя неиз­менным его модуль, который проверяли на капиллярном вискози­метре типа ВКЖ при 50°С по ГОСТ 10028-62.

Полученные результаты сведены в таблицу:

Полученные данные более наглядно показывают влияние модуля и вязкости не смазочную способность жидкого стекла, если по ним построить графики зависимости: d=j(m,V) и ƒтр=j(m,V)

Рис. 1.

На рис. 1 приведена зависимость износа шаров от вязкости жидкого стекла для различных модулей. Как видно из этого рисунка, с увеличением вязкости жидкого стекла данного модуля ди­аметр износа шаров уменьшается. В то же время, увеличение модуля ведет к уменьшению смазочной способности жидкого стекла. Наилучшие результаты показывает стекло, модуль которого 0,75 + 1,00 и кинематическая вязкость 40-70 сот.

Рис. 2.

На рис. 2 пред­ставлена зависимость началь­ного момента трения от кинематической вязкости жидкого стекла о различ­ным модулем.Как видно из рисунка, увеличе­ние вязкости жидкого стекла ведет к увеличе­нию коэффициента трения, а увеличение модуля приводит к сни­жению трения.

Надо полагать, что силикат (SiO2)жидкого стекла про­изводит некоторое разрушающее действие при трении металлов. Поверхностные слои стали насыщаются SiO2, которая дает с окислами железа силикаты и силициды железа и твердые раст­воры кремнезема в окислах железа. Это явление сопровождается образованием слоя повышенной твердости, который препятствует схватыванию и свариванию микровыступов при их соприкосновении. Только этим можно объяснить тот факт, что с увеличением моду­ля жидкого стекла коэффициент трения падает, износ шаров увеличивается.

Сопоставляя графики рис.1 и 2, можно определить оптималь­ные значения вязкости и модуля жидкого отекла.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кутьков А.А., Сиренко Г.А., Щеголев В.А. Жидкое стекло как смазочный материал для подшипников качения и зубчатых передач. В сб.: Вопросы теории трения, износа и смазки, т.215, Новочеркасск, 1969, (НПИ)
2. Сиренко Г.А., Смирнов А.С. Критерии оценки смазочной способности масел на четырехшариковой машине трения.
3. Григорьев П.Н., Матвеев, М.А. Растворимое стекло.М., Промстройиздат, 1956.
4. КутьковА.А., Сиренко Г.А., Корнопольцев Н.В., Механизмы смазочного действия жидкого стекла при трении стали. В сб.: Вопросы теории трения, износа и смазки, т.215, Новочеркасск, 1969, (НПИ).