Трибологические характеристики антифрикционных композитов полиамида и сверхвысокомолекулярного полиэтилена | Tribological characteristics of antifriction composites of polyamide and ultra-high molecular weight polyethylene

Russian. Анализ современных тенденций совершенствования конструкций трибосопряжений с.-х. техники показал, что использование полиамида 6 в качестве антифрикционного материала ограничивается его низкой влагостойкостью, приводящей при влагонасыщении к существенному ухудшению его упруго-прочностных и трибологических характеристик. В работе показана возможность применения свервысокомолекулярного полиэтилена в качестве его аналога, позволяющего повысить долговечность трибосопряжений гидросистем сельскохозяйственной техники. Цель исследования – изучить процессы трения и изнашивания композитов полиамида ПА 6 и нанокомпозитов сверхвысокомолекулярного полиэтилена с получением зависимостей, связывающих трибологические характеристики (коэффициент трения и интенсивность изнашивания) с эксплуатационными факторами (температурой, скоростью скольжения и контактным давлением). Изготовили образцы для исследования упруго-прочностных и трибологических характеристик композитов методом термопрессования на гидравлическом прессе Gibitre. Провели испытания образцов на разрывной машине UAI-7000 М и реометре Haake MARS III. Определили для условий сухого трения и трения со смазкой значения интенсивности линейного изнашивания и зависимости коэффициентов трения композитов от скорости скольжения, контактного давления и температуры индустриального масла И-20А. Результаты исследований показали, что применение сверхвысокомолекулярного полиэтилена и нанокомпозитов на его основе в качестве коммерческих антифрикционных материалов трибосопряжений перспективно и требует дальнейшего изучения.

English. An analysis of current trends in improving the designs of tribo-couplings of agricultural machinery has shown that the use of polyamide 6 as an antifriction material is limited by its low moisture resistance, which leads to a significant deterioration in its elastic-strength and tribological characteristics during moisture saturation. There is shown a possibility of using ultra-high molecular weight polyethylene as its analogue, which allows increasing the durability of tribo-couplings of hydraulic systems of agricultural machinery. The research purpose is to study the processes of friction and wear of polyamide PA 6 composites and ultra-high molecular weight polyethylene nanocomposites with obtaining dependencies relating tribological characteristics (friction coefficient and wear intensity) with operational factors (temperature, sliding speed and contact pressure). Samples were made by thermal pressing with Gibitre hydraulic press to study the elastic-strength and tribological characteristics of composites. Samples were tested using UAI-7000 M bursting machine and Haake MARS III rheometer. The values of the intensity of linear wear and the dependence of the friction coefficients of composites on the sliding speed, contact pressure and temperature of industrial oil I-20A were determined for both dry and lubrication friction conditions. The research results have shown that the use of ultrahigh molecular weight polyethylene and nanocomposites based on it as commercial antifriction materials of tribo-couplings is promising, and it requires a further study.