автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Научные основы повышения долговечности быстроизнашивающихся деталей горных машин

ПРУШАК Виктор Яковлевич

УДК 622.647:621.867

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЫСТРОИЗН АШ ИВАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ ГОРНЫХ МАШИН

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва-2000

ПРУШЛК Виктор Яковлевич

УДК 622.647:621.867

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЫСТРОИЗНАШИВАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ ГОРНЫХ МАШИН

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Сояигорском институте проблем ресурсосбережения с Опытным производством

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

Ю.Н. Захаров

Официальные оппонешы: доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

доктор фшико-магсматических наук, профессор

ЛИ. Кшггович Б.К. Мытлясв

МЛ Журавков

Ведущая организация - Производственное объединение «Беларуськалий»

Зашита состоится «_//»_¿0 2000 г. в / О часов на заседании диссертационного совета Д 053.20.01 в Московском государственном открытом университете по адресу: 129805, Москва, ул. Павла Корчагина, 22.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного открытого университета.

Автореферат разослан «_» _ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

канд. техн. наук, доцент Т. А. Ткачева

С Прутак В. Я, 2000

Мб3.43-£-02/.-/.О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Центральное место в горно-добывающей промышленности занимает проблема повышения долговечности быстроизнашивающихся узлов подъемно-транспортного оборудования, не имеющего дублеров и определяющего непрерывность технологического процесса добычи и обогащения полезных ископаемых. Так, остановка магистрального конвейера единой конвейерной системы IIO «Беларуськалий» на 1 час приводит к исключению из объема добычи свыше 2 тыс. тонн калийных удобрений, что равносильно потере 200 тыс. у. е. Жесткие условия эксплуатации (ударные нагрузки, воздействие химически активных сред и абразива, повышенная влажность) приводят к интенсивному коррозионно-механическому изнашиванию основных узлов и необходимости ежегодной закупки по импорту до 50 конвейеров, около 120 тыс. роликов, более 300 тыс. шт. опор качения и скольжения и других деталей на сумму 15,3 млн. у. с. Близкие по величине средства расходуются на замену изношенных транспортирующих лент. Поэтому актуальность исследований, направленных на повышение долговечности элементов трибосопряжений горных машин не вызывает сомнений.

Самыми дорогостоящими и быстроизнашивающимися элементами подъемно-транспортного оборудования являются транспортирующая лента и ролики, срок службы которых составляет 0,2-0,5 срока службы других узлов, а на их обслуживание и ремонт приходится около 81 % средств, расходуемых на весь конвейер. Применение полимерных покрытий и обрезинивания обечаек оказалось малоэффективным. Существующие составы композитов и способы их переработки позволяют получать ролики, которые применимы только в конвейерах легкой серии. Причина в том, что материалы одного состава не мог ут н полной мере удовлетворять комплексу таких требований как высокие прочность, ударная вязкость, влаго - химстойкоеть, сопротивление усталости и изнашиванию, а также - низкие адгезия к транспортируемому веществу и коэффициент трения. Это приводит к необходимости применения изделий с переменными по нормали к нагруженным поверхностям свойствами и ставит задачу разработки соответствующих технологий и оборудования в разряд требующих первоочередного решения. Аналогичная проблема возникает при замене стальных трубопроводов, транспортирующих солевые растворы, композитными.

Основной вклад в износ транспортирующей ленты, вероятность отказов скребковых конвейеров и их энергопотребление вносят узлы трения, в которых реализуется скольжение сопрягаемых деталей. В частности, это столы плужковых сбрасывателей, направляющие, скребки, дно рештака, подшипники. Их эксплуатация в химически активной среде, содержащей абразивные частицы, сопровождается интенсивным коррозионно-механическим изнашиванием. Отсюда возникает необходимость в теоретических основах

создания новых самосмазывающихся материалов, разработке методов упрочнения и управления их триботехническими характеристиками.

Работа выполнялась в соответствии с государственной научно-технической программой в области естественных наук «Материал» на 19911995 гг. и 1996-2000 гг.

Целью работы является повышение долговечности деталей узлов трения горных машин, эксплуатирующихся в химически активной абразивсо-держащей среде, создание новых материалов, технологий и методов упрочнения деталей

Идея работы заключается в использовании результатов трибологиче-ского анализа напряженно-деформированного состояния и закономерностей трения и изнашивания пары транспортирующая лента - обечайка ролика для создания новых композитов, технологии получения из них и упрочнения деталей с переменными по нормали к рабочим поверхностям свойствами, обладающих высоким сопротивлением изнашиванию и коррозии, снижающих статические и динамические нагрузки на сопрягаемые элементы и обеспечивающих высокую долговечность узлов трения горных машин.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

• математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки ролика, кошжгирующей с нагруженной и растянутой в продольном направлении транспортирующей лентой;

• закономерности и новые данные о природе трения и изнашивания транспортирующей лент и обечайки ролика из стали и композитов в химически активной абразивсодержащей и воздушной средах;

• математическая модель реологических состояний высохонаполнен-ного композита, перемещающегося вдоль формующего канала с изменяющейся температурой, и метод расчета оптимальных длин зон вязко-текучего, вязко-пластического и жесткого состояний композита;

• методы повышения долговечности деталей узлов трения горных машин и принципы создания износостойких материалов;

• технология и устройства для изготовления слоистых либо с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами деталей подъемно-транспортного горного оборудования;

• новый класс триботехнических материалов и закономерности влияния типа и содержания компонентов на физико-механические и триботехни-ческие свойства композитов.

Методология и методы исследований. Теоретическая часть работы выполнена с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теплофизики. Численные результаты получены с помощью современных программных продуктов и вычислительной техники. Экспериментальные исследования выполнены с применением методов математического планирования экспериментов, средств тонкого физического и химиче-

ского анализа, приборов и оборудования для механических и триботехннче-скюс испытаний.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: их соответствием основным положениям трибологии и механики твердого деформируемого тела; хорошей сопоставимостью расчетных и экспер1шентальных данных; положительными результатам! опытко-промьшшешюй проверки практических рекомендаций и высокой эффективностью их внедрения; применением современных стандартизированных методов и средств испытаний; достаточным и статистически обоснованным объемом экспериментальных измерений.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки, контактирующей с нагруженной и растянутой в продольном направлении конвейерной лентой, устанавливающая связь главных напряжений с геометрическими параметрами и механическими характеристиками материала обечайки, величиной и распределением нагрузки по контактной площадке. Выявлены области экстремальных значений знакопеременных перемещений и напряжений в материале оболочки. Показано, что при одном обороте ролика материал обечайки подвергается знакопеременному циклическому нагружению. С позиций механики контактного взаимодействия обечайки с лентой и теории усталостного разрушения определены условия, при которых возможна замена стальной обечайки на композитную.

2. Выявлены трибологические механизмы и закономерности фрикционного взаимодействия и изнашивания конвейерной липы и стальной обечайки, свидетельствующие о снижении их долговечности при эксплуатации в химически активной среде, обусловленном переходом от усталостного изнашивания обечайки к коррозиошю-механическому и каталитическим действием ионов металлов среды и обечайки на процесс старения резины. Экспериментально обоснована эффективность изготовления обечайки из композита, содержащего и способного выделять в зону контакта ингибиторы окисления резины.

3. Предложены и экспериментально обоснованы методы упрочнения деталей и повышения долговечности узлов трения горных машин, эксплуатирующихся в химически активных абразивсодержащих средах, сформулированы и научно обоснованы принципы создания износостойких материалов для этих узлов.

4. Разработана математическая модель реологических состояний высо-конаполнешюго композита, перемещающегося вдоль формующего канала с изменяющейся температурой, устанавливающая связь геометрических параметров канала с теплофизическими и механическими свойствами композита и режимами формования обечайки ролика.

5. Разработан метод расчета оптимальных длин зон вязко-текучего, вязко-пластического и жесткого состояний композита в формующем канале.

Научное значение работы состоит в: развитии теории напряженно-деформированного состояния обечайки ролика ленточного конвейера; установлении основных закономерностей и механизмов трения и изнашивания деталей горных машин, эксплуатирующихся в химически активной абразив-содержащей среде; создании теоретических основ технологии высокопрочных деталей с изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям и управляемыми физико-механическими и трибстехничесшми характеристиками; разработке матсриаловедческих и технологических принципов повышения долговечности узлов трения горных машин.

Практическое значение работы заключается в:

• создании нового класса наполненных материалов доя опор качения и скольжешш горных машин, эксплуатирующихся при воздействии абра-зивсодержащей химически активной среды и циклически повторяющихся ударных нагрузок;

• определении оптимального содержания наполнителей и модификаторов, обеспечивающих высокие механические и триботехнические характеристики композитов и их стабильность в процессе эксплуатации;

• разработке устройств и технологии деталей слоистых и с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами;

• создании новых методов упрочнения деталей горных машин и устройств для их реализации, обеспечивающих непрерывное продольно-поперечное армирование предварительно растянутыми струнами, равномерное распределение прочности материала по объему изделия, формование эластичной прослойки между связующим и волокнами;

• разработке методики прогнозирования долговечности транспортирующей ленты и роликов шахтных конвейеров, учитывающей конструкцию и геометрические параметры става и роликоопор, нагрузочно-скоростные режимы и особенности их эксплуатации в воздушно-соляной среде с высоким содержанием влаги и абразивных частиц;

Реализация результатов работы.

Разработанные композитные материалы, технологии, оборудование и способы упрочнения детатей использованы при серийном производстве обечаек роликов и рабочих столов алужковых сбрасывателей ленточных шахтных и солеотвальных конвейеров и кратцер-кранов; фильтратаых трубопроводов; крупногабаритных подшипников вакуумных барабанных фильтров; скребков, направляющих и покрытий для рештаков скребковых конвейеров. В результате долговечность транспортирующих конвейерных лепт повысилась на 15-20%, трубопроводов - в 1,6 раза, подшипникового узла барабанных фильтров - в 2,05 раза, деталей ленточных конвейеров - на 10-22%, деталей скребковых конвейеров - на 5-40%.

На Опытном производстве Солигорского Института проблем ресурсосбережения организовано отечественное импортозаменяющее производство конвейеров для эксплуатации в воздушно-соляной, в том числе, влажной

среде. Ежегодный выпуск 34 ленточных и скребковых конвейеров для шахт, солеотвалов и сшьвинитовых обогатительных фабрик ПО «Беларуськалий» позволил отказаться от импортных поставок на сумму 6,3 млн. у. е. Изготовление 36 тыс. шт. деталей из разработанных композитных материалов позволяет экономить 255 тонн трубного проката, 174,5 тони стали ЗОХГСА, 25,8 тонн бронзы и получить экономию в размере 450 тыс. у. е. в год.

Апробация работы. Основные результаты научных исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на: международных конференциях «Прочность элементов и узлов конструкций горных машин» (Гливице, 1996), «Охрана труда в подземных и открытых шахтах и рудниках (София, 1998), «Качество и надежность машин» (Нитра, 1996), «Трибология в промышленности» (Белград, 1996), «/Долговечность горных машин» (Норильск, 1996), «Проектирование, изготовление и эксплуатация элементов машин» (Ченстохова, 1996), Первом всемирном конгрессе по трибологии (Лондон, 1997), международном симпозиуме по механике (Минск, 1999), международной конференции «Достижения науки и техники в области ресурсосбережения и экологии» (Гомель, 1989), международном симпозиуме по трибофатике (Гомель, 1993), международных симпозиумах «Модификация древесины» (Познань, 1995), «Древесно-полимерные композиционные материалы и изделия» (Гомель, 1991), международных конференциях «Полимерные композты» (Солигорск, 1995, Гомель, 1998), «Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии в нефтехимической промышленности (Минск, 1998), республиканских конференциях «Физика и механика композиционных материалов на основе полимеров» (Гомель, 1993), «Современные материалы, оборудование и технологии упрочнения и восстановления деталей машин» (Новополоцк, 1995), «Применение композиционных материалов в народном хозяйстве» (Солигорск, 1992), «Ресурсо- и энергосберегающие технологии на транспорте и в строительном комплексе» (Гомель, 1995), «Новые материалы и технологии» (Минск, 1996), «Ресурсосберегающие и экологически чистые технологию) (Гродно, 1996).

Публикации. Результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 58 работах, в том числе, в 5 монографиях, 25 статьях и 18 патентах.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, семь глав, заключите, список цишруемых источников из 262 наименований и приложения. Полный объем диссертации составляет 324 стр., включая 71 рисунок и 24 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ современного состояния проблемы повышения долговечности быстроизнашивающихся узлов горного оборудования. Анализируются результаты исследований причин выхода из строя быстроизнашивающихся узлов подьешго-транспортного горного оборудования. Особое внима-

ние уделено обзору исследований подвижного сопряжения ролик - транспортирующая лента, стоимость которых превышает половину стоимости конвейера. Показано, что основными причинами снижения долговечности ленты являются циклические деформации, боковой сход и фрикционное взаимодействие с опорами качения и скольжения. К настоящему времени детально изучены первые две причини. В частности, рассмотрены напряженно-деформированное состояние (НДС) лагхы в зависимости от конструктивных параметров става и роликоопор, режимов нагружепия. свойств сопрягаемых тел, геометрических параметров прямолинейного и переходных участков става и т.д. Фундаментальный втад в решение этих и других задач теории ленточных конвейеров был внесен Поляковым Н.С., Спшаковским А.О., Шахмейстером Л.Г., Дьяковым В.Л., Дмитриевым В.Г., Андреевым A.B., Полуниным ВТ., Кузнецовым Б.А, Островским М.С., Солодом Г.И., и др.

Третьей, менте изученной причиной выхода из строя конвейерной ленты является износ и заклинивание подшипников, усталость и износ обечаек. На основе приведенного анализа делается вывод о необходимости применения податливых обечаек с высокими, управляемыми триботехничееккми ха-рахтеристиками. Обоснована перспективность композитных материалов при изготовлении обечаек и других дстаэей трибосолряжений горных машин, особенно при их эксплуатации в химически активных средах.

Замена металлов композитными материалами требует изучения их три-ботехнических характеристик. Отмечено, что до настоящего времени отсутствуют данные о закономерностях протскашш процессов трения и изнашивания регяш но высоконаполнеикым композитам, о влиянии на эти процессы ударных нагрузок, химически активной среды и абразива. Это одерживает разработку научно обоснованных принципов создания композитов с требуемыми эксплуатационными характеристиками. Постоянный рост нагрузочио-скоростных режимов эксплуатации горного оборудования приводит к тому, что известные и применяемые в быстроюнавпшающихся узлах материалы не обладают необходимыми надежностью и долговечностью.

Особое внимание в обзорной часта работы уделено анализу составов, свойств и технологий переработки в изделия высоконаполненных композитов. Показано, что материалы одного состава не могут удовлетворять комплексу требований, предъявляема к деталям узлов трешм горных машин, а существующие технологии позволяют формовать длинномерные изделия из высоко-наполненных композитов одного состава. На этом основания сделан вывод о необходимости разработки принципиально новой технологий слоистых изделий с плавно изменяющимся но нормали к рабочим поверхностям свойствами.

На основании изложенного, а также в соответствии с целью работы были поставлены и решались следующие задачи исследований: • изучить напряженно-деформированное состояние обечайки ролика при фрикционном взаимодействии с транспортирующей лентой шахтного

конвейера, установить закономерности и механизм их изнашивания в химически активной абразивсодержащей среде;

• разработать математическую модель реологических состояний высокона-полнешюго композита в формующем канале и технологию деталей горных машин с юменяющимися по нормали к поверхностям трения и управляемыми физико-механическими и триботехническими характеристиками;

• разработать методы упрочнения и повышения долговечности быстроизнашивающихся деталей горных машин;

• разработать принципы создания износостойких композитов для опор скольжения и качения лодьемно-транспортного оборудования;

• создать устройства для изготовления высокопрочных износостойких деталей и организовать производство ленточных и скребковых конвейеров для эксплуатации в химически активной абразивсодержащей среде.

Трение, изнашивание и механика контактного взаимодействия ролика и транспортирующей ленты шахтного конвейера. Изучены механизм и закономерности процессов трения к изнашивания пары лента - ролик, в том числе в условиях воздействия химически активной абразивсодержащей среды, а также, напряженно-деформированное состояние обечайки ролика, т.е. рассмотрены факторы, определяющие долговечность самого быстроизнашивающегося и дорогостоящего узла шахтного конвейера.

При нормальных условиях работы шахтного конвейера, когда реализуется трение качения стального ролика (Иа=0,1-0,12 мкм) по резинотканевой ленте, коэффициент сопротивления качению /с и линейная интенсивность изнашивания сопрягаемых тел 7/, существенно не зависят от скорости V и нормальной нагрузки Л' (рис. 1, 2). Поверхности трения обоих тел разрушаются преимущественно по усталостному механизму. Переход от воздушной к воздушно-соляной (№С1 и КС1) среде сопровождается повышением/с и 4, резина подвергается как усталостному, так и абразивному изнашиванию. В области давлений Р выше 10 МПа и скоростей, превышающих 2,0 м/с, /с и /Л резко возрастают. Однако утлы наклона кривых 1ь(Р,У) и /С(РУ) к осям давления и скорости при трении в воздушной среде выше, чем в воздушно-соляной. Причины повышения /с и 4 п обоих случаях одинаковы (увеличение молекулярной составляющей трения и температуры пятен фактического контакта), за исключением того, что образование защитного слоя на поверхностях трутцихся тел в воздушно-соляной среде обусловливает менее существенную зависимость и I), от Р и Г' и смещение точек перегиба в область больших давлений и скоростей.

При движении транспортирующей ленты по заклинившим роликам, плоским направляющим и поверхности стола плужкового сбрасывателя реализуется трение скольжения резины по стали. В этих условиях при Р<0,1 МПа интенсивность изнашивания резины не превышает 5-10'8, а увеличение давления за пределами указанной области сопровождается монотонным

Рис. 1. Влияние давления на линейную интенсивность изнашивания резины при трении качения по стали: 1 - в воздушной среде; 2 - в воздушно-соляной среде; У=1 м/с

Рис. 2. Влияние давления на коэффициент сопротивления качению резины по стали: 1 - трение в воздушной среде; 2 - трение в воздушно-соляной среде; У=1м/с.

ростом Д (рис. 3). Зависимость 4 от скорости скольжения немонотонна. Некоторое уменьшение Д резины в области У<1,2 м/с связано с уменьшением числа молекулярных цепей, успевающих вступить в контакт с контртелом. При У>2 м/с интенсивность изнашивания резины растет, несмотря на практически стабильный коэффициент трения. Увеличение давления усиливает влияние скорости скольжения на 4 Это связано с ростом температуры на пятнах фактического контакта, пиковое значение которой может достигать температуры деструкции резины. Кроме того, фрикционный нагрев поверхностного слоя контртела ускоряет процесс образования оксидов железа, играющих роль абразива.

Трение скольжения в воздушно-соляной среде отличается высокой интенсивностью изнашивания стали, вызванного коррозионно-механическим и абразивным разрушением ее поверхностного слоя. Присутствие частиц хлористых солей натрия и калия увеличивает 4 обоих тел в 1,2-2,3 раза.

4-1 о-'

ю

4

2

8

6

0

V, м/с

Рис. 3. Влияние скорости скольжения на линейную интенсивность изнашивания резины при трении: 1,4 - в воздушной среде; 2,3 - в воздушно-соляной среде; 1,2 - Р=0,4 МПа; 3 - 0,2 МПа; 4 - Р = 0,1 МПа.

При этом на поверхности трения резины появляется рисунок Шалломаха, содержащий глубокие продольные полосы, - свидетельство того, что доминирующими видами изнашивания резины становятся усталостный и абразивный.

Стальная обечайка ролика шахтного конвейера эксплуатируется в течение 2,3-4,8 лет - времени, достаточного для существенного ухудшения топографии поверхности трения вследствие коррозии и изнашивания. Поэтому было изучено влияние шероховатости ее поверхности и длительности фрикционного нагружения г на триботехнические свойства резины. Установлено, что график зависимости 4 от среднего арифметического отклонения профиля поверхности обечайки (КГ1) имеет минимум при /¿<¡=0,25-0,3 мкм. Левая ветвь кривой объясняется уменьшением площади фактического контакта и молекулярной составляющей трения, сопровождающимся переходом от молекулярного к усталостному изнашиванию. С увеличением шероховатости контртела в области ЯяХ^З мкм /й растет и при Ка=2,5 мкм на порядок превышает минимальное значение. Увеличение Яа приводит к росту давления и пиковых значений температуры на пятнах фактического контакта. При этом создаются условия для деструкции, локального схватывания и когезиопного разрушения резины. Высокие, циклического характера температурные и механические напряжения на пятнах контакта обеспечивают интенсивное усталостное разрушение окрестностей этих пятен. Таким образом, показано, что при трении по стали резина изнашивается благодаря двум одновременно протекающим процессам: малоцикловому - на локальных участках контакта и усталостному - в прилегающих к ним областях.

С увеличением продолжительности испытаний Д резины возрастает, при этом зависимость 1>,(1) графически изображается выпуклой к низу кривой. Более высокая интенсивность изнашивания в области больших / обусловлена в основном старением резины, вызванным ее окислением. Так, с течением времени скорость поглощения кислорода резиной растет. С помощью дифференциально-термического анализа установлено, что скорость окисления (старения) резины повышается при введении ее в контакт со сталью и солями натрия и калия. Ионы металлов ускоряют процесс распада гидроперекисей, образующихся на первом этапе окисления. Каталитическое воздействие ионов металлов на процесс старения резины усиливается при импульсном воздействии тепловой и механической нагрузок, что имеет место на пятнах фактического контакта трущихся тел.

Таким образом, более высокое сопротивление резинотканевой ленты шахтного конвейера изнашиванию следует ожидать в том случае, если обечайка ролика будет выполнена из материала, не подвергающегося коррозии, содержащего и способного выделять в зону трения ингибиторы окисления резины, например, фенол, стеараты металлов. В качестве тахого материала был выбран модельный композит на основе фенолоформальдегидного оли-гомера, содержащего стеарат цинка и древесные частицы.

Закономерности влияния режимов нагружения на триботехнические характеристики нары трения качения резина - композит практически не отличаются от закономерностей, характерных для пары резина - сталь (рис.4). Исключение составляет лишь то, что вследствие низкой адгезионной способности композита к резине коэффициент сопротивления качению в первом случае в 1,5-1,7 раза ниже, чем во втором. По сопротивлению изнашиванию

Рис. 4. Зависимости линейной интенсивности изнашивания резины при трении качешш по ДПК от номинального давления: 1 - в воздушной среде; 2 - в воздушно-соляной среде; У=1 м/с.

обе пары трения существенно не различаются, что по-видимому связано с реализацией одинаковых механизмов разрушения поверхностного слоя резины.

При трении скольжения применение обечайки из композитов на основе ФФО значительно более эффективно: линейная интенсивность изнашивания резины по композиту в 1,3-4,5 раза ниже, чем но стали (рис.5). Поверхностный слой резины при нормальных режимах нагружения подвергается в основном усталостному разрушению, абразивный износ слабо выражен, а мо-лекулярко-механический имеет место только в воздушной среде при скоростях скольжения, превышающих 2,5 м/с и давлении выше 0,4 МПа.

Зависимости Д( f) графически изображаются кривыми с минимумом при скорости скольжения 1,0-1,5 м/с. Такой характер зависимостей />.(V) можно объяснить конкуренцией двух факторов. С одной стороны, с ростом скорости скольжения повышается упругость контакта, уменьшаются время «оседлой» жизни макромолекул на поверхности контртела, растягивающие напряжения на границе выхода неровностей из контакта и объем вовлекаемого в деформацию материала скатки, а с другой - растет температура на пятнах контакта, что повышает вероятность молекулярного схватывания на локальных участках, адгезионную составляющую трения и возможность внедрения и закрепления абразивных частиц в материале композита. Положительным является то, что при фрикционном взаимодействии резины с контртелом из композитного материала, в отличие от стального, ее сопротивление изнашиванию не уменьшается с увеличением времени испытаний.

Рис. 5. Зависимости линейной интенсивности изнашивания резины при трении по ДПК от скорости скольжения: 1, 2 - в воздушной среде; 3, 4 - в воздупшо-соляной среде; 1, 3 - Р=0.4 МПа; 2, 4 - Р=0.1 МПа.

Результаты выполненных исследований показывают, что применение обечайки ролика из композитного материала обеспечивает более высокую износостойкость транспортирующей ленты шахтного конвейера и исключает возможность возникновения аварийной ситуации, когда лента разрезается острыми кромками изношенной обечайки заклинившего ролика. Установлено, что износостойкость модельного композита в 1,3-1,4 раза ниже, чем металла при скольжении по резине. Это привело к необходимости оптимизации состава и структуры композитных материалов.

В реальных условиях эксплуатации обечайка ролика, представляющая собой тонкостенный полый цилиндр, испытывает не только контактные деформации, приводящие к износу, но и деформации, обусловленные ее напряженно-деформированным состоянием (НДС) как нагруженной цилиндрической оболочки. Установлено, что объемная усталость материала является как самостоятельным фактором, определяющим долговечность обечайки, так и фактором оказывающим влияние на ее интенсивность изнашивания: предварительное циклическое деформирование (Н=5-106 циклов) снижает износостойкость композита в 1,1-1,5 раза в зависимости от амплитуды деформаций и асимметрии цикла деформирования. Поэтому были выполнены исследования НДС обечайки наиболее нагруженной центральной роликоопо-ры, находящейся в контакте с транспортирующей лентой шахтного конвейера.

Обечайка моделировалась цилиндрической оболочкой, находящейся под действием несимметричной радиачьпой нагрузки, распределенной по поверхности контакта по заданному закону (рис.б). Усилия на обечайку передаются через растянутую конвейерную ленту, поэтому давление в центральной, симметричной в окружном направлении части площадки контакта можно считать постоянным, а на периферии этой площадки - убывающим по линейному закону до нуля. Этот профиль эпюры внешнего давления сохраняется по всей длине образующей обечайки. Расчет обечайки по технической теории цилиндрических оболочек, учитывающей из моментных членов только главные, сводится к определению функции Ь\а,Р) по дифференциальному уравнению

^у (1)

Сг Ьс? В '

где V2 = —, + ; с2 =(ДД), ; - цилиндрическая жесткость; Е,у -

5а2 Ьр1 12/?2 12(1-у )

соответственно, модуль упругости и коэффициент Пуассона материала оболочки; 1\,ья - соответственно, радиус и толщина оболочки; р - центральный угол; а - расстояние от начала координат до исследуемой точки по образующей, выраженное в долях радиуса; р - максимальное давление.

Рис. 6. Расчетная схема: а - система обозначений, используемая при расчете цилиндрической оболочки, б - схема нагружения обечайки

Условия закрепления обечайки ролика таковы, что ее можно рассматривать как шарнирно неподвижную в плоскостях поперечных краев цилиндрическую оболочку, имеющую в поперечном сечении форму замкнутой окружности. Это позволяет определять усилия и перемещения в обечайке, пользуясь для нахождения частного решения дифференциального уравнения методом двойных тригонометрических рядов

• mid п

-cos л/?

о,

жтН\г ---- +и

I )

1-v1 f ¡™яУ

"Ит-J

(2)

где т, п - числа натурального ряда; Вт „ - коэффициенты, зависящие от выбранной схемы нагружения обечайки, / - длина оболочки.

Выполненные расчеты позволили проанализировать перемещения и напряжения в оболочке. Установлено, что радиальные перемещения срединной поверхности достигают максимума в центре контактной площадки, а но мере удаления от нее (увеличение fi до 180°) неоднократно меняют знак. Перемещения в окружном и продольном направлениях значительно меньше ра-

днальных. Аналогичны описанным закономерности распределения усилий и моментов в срединной части обечайки. Исключение составляют лишь продольные моменты, значения которых на краю обечайки больше, чем в центре.

Исследования напряженно-деформированного состояния материала внешней, срединной и внутренней поверхностей оболочки показали, что за один оборот ролика величина и знак главных напряжений в обечайке многократно изменяются. Для всех точек срединной поверхности обечайки характерно состояние растяжение - сжатие в двух взаимно-перпендикулярных направлениях (рис.7). Максимум растягивающих напряжений наблюдается в центре контакта, а сжимающих при ¡)= 75°. На внутренней поверхности оболочки можно наблюдать как зону сжатия в двух взаимно перпендикулярных направлениях ( при 0°</?<15°), так и зону растяжения (при 40с</кб0°). Эти области расположены в центре оболочки по образующей. Область сжатия в двух взаимно перпендикулярных направлениях на внешней поверхности обечайки наблюдается при 20°</?<50°, а область растяжения - при 90°<6<1200. В зоне контакта обечайки с лентой и при /к 120° главные напряжения имеют противоположные знаки. Абсолютный максимум главных напряжений достигается в центре контактной площадки: касательных и нормальных растягивающих - на внешней поверхности оболочки, а сжимающих - на внутренней.

На основе анализа напряженно-деформированного состояния и перемещений цилиндрической оболочки определены условия, при которых возможна замена стальной обечайки на композитную (рис.8, 9). С учетом усталостных характе- «гг.ма'м1 ристик материалов обос- Рис. 7. Линии равного уровня главных рас-нована необходимость тягивающих (а) и сжимающих (б) на-увеличения толщины пряжений на срединной поверхности

обечайки

Рис. 8. Зависимость максимальных растягивающих (а) и сжимающих (б) главных напряжений на внешней <т+,внутренней с" и в срединной ст0 поверхностях стальной обечайки от ее толщины

Рис. 9. Зависимость максимальных растягивающих (а) и сжимающих (б) главных напряжений на внешней ст4,внутренней ст" и в срединной а" поверхностях обечайки из древегаополимерного композита от ее толщины

композитной обечайки до 10-12 мм, оптимизации состава композита и разработки технологии полых цилиндрических изделий двухслойных либо с плавно изменяющимися по толщине свойствами.

Разработка технологии деталей, методов их упрочнешш и повышения долговечности узлов трения горных машин Для получения высокопрочных деталей горных машин (трубопроводов, плоских направляющих, подшипников скольжения и обечаек роликов) с переменными по толщине свойствам! были разработаны технология и устройства для ее реализации, базирующиеся на методе циклического прессования. При реализации этого метода пресс-композиция продавливается вдоль формующего каната, испытывая воздействие изменяющихся по величине давления и температуры. Формующий канал можно условно разделить на 4 зоны, длина каждой из которых определяет время нахождения пресс-массы при заданных давлении и

температуре и, следовательно, - физико-механические характеристики детали (рис. 10).

Длина зоны уплотнения оценивалась с использованием экспериментальных зависимостей плотности р и ее распределения по объему детали от давления прессования, текучести пресс-массы и высоты Л заготовки, формуемой за один цикл прессования. Для расчета суммарной длины второй и третьей зон, в которых происходит переход пресс-массы сначала в вязко-текучее, а затем в вязко-пластическое состояние и резит, была получена формула

где а - коэффициент температуропроводности пресс-массы; {— время между двумя соседними циклами прессования; К}, К2 - безразмерные коэффициенты, зависящие соответственно от давления прессования и высоты заготовки; Т - температура обогреваемой стенки канала; Т0 - температура пресс-массы на входе в формующий канал; 7У - температура перехода композита в вязко-текучее состояние; К3 - коэффициент, характеризующий время выдержки композита при температуре отверждения связующего, необходимое для его перехода из стадии резолита в резит.

На основании решения дифференциального уравнения равновесия эле-

Рис. 10. Распределение температуры Т и давления Р по длине формующего

(3)

канала

ментарного объема композита в формующем канале, быта получена формула для расчета длины 14 четвертой зоны, в которой реализуется скольжение от-вержденного композита (детали) по стенкам канала В частном случае, для канала кольцевой формы, используемого при изготовлении трубопроводов, обечаек и подшипников роликов, эта формула принимает вид

где Я - высота детали и пресс-массы в канале; g - ускорение свободного падения; т0 - удельная сила трения композита по стенке формующего канала; т, - прочность композита в вязко-текучем состоянии на сдвиг; Д® Рх - наружный и текущий радиусы детали. Длина четвертой зоны определяет один из основных технологических параметров - давление прессования.

Полученные соотношения позволяют рассчитать оптимальные длину формующего канала и производительность процесса прессования с учетом механических и теплофизических свойств пресс-композиции, требуемых геометрических параметров детали и режимов формования (температура Т и давление Р прессования, время нахождения пресс-композиции при заданных Т и Р). Последний фактор управляется длиной третьей зоны и скоростью перемещения материала в формующем канале. Его оптимальное значите определяется природой связующего и существенно не зависит от типа и содержания наполнителей.

На основе анализа реологических состояний композита при перемещении вдоль формующего канала получены уравнения, описывающие форму поверхности раздела зон вязко-нластического и жесткого состояний композитов на основе термо- и реактонластов.

Процесс получения деталей горных машин помимо формования длинномерных заготовок включает операции резания и точения, которые существенно отличаются от механической обработки металлов и требуют оптимизации геометрии резца и режимов обработки. Расчеты усилий резания и оптимизация этого процесса были осуществлены исходя из условия равенства максимальной температуры в зоне резания температуре деструкции композита. Анализ полученных уравнений показал, что независимо от вида и режимов обработки композитов, силы, действующие на заднюю поверхность инструмента, составляют основную (65-90% в зависимости от степени наполнения композита волокном и механических свойств волокна и связующего) долю сил на режущем клине инструмента Высокая упругость обрабатываемого материала обеспечивает непрерывное трение его о заднюю поверхность инструмента, способствует схватыванию трущихся материалов и образованию вырывов на обрабатываемой поверхности.

Установлено, что наиболее высокое качество поверхности детали из композитов на основе реакгопластов, наполненных волокном и древесными частицами, достигается при следующих геометрических параметрах резца: передний угол 10° < у <20% задний - -17° <а<20°. а угол в плане 30° <^<45*. Зависимость качества обработки после фрезерования и точения от подачи инструмента дня композитов на основе реакгопластов выражена более ярко, чем дня металлов и термопластов. На основании полученных результатов разработана новая конструкция фрезы, в которой режущие пластины нечетных зубьев размещены в нижнем ряду, а четных - в верхнем и смещены относительно нечетных по оси и радиусу. Фреза устанавливается так, чтобы вершина режущей кромки последнего зуба находилась на расстоянии от поверхности детали, равном толщине слоя материала, обеспечивающей устойчивое резание.

Описанная технология позволяет получать детали с неизменяющимися то объему свойствами. Изменение состава с целью улучшения одних свойств композита (например триботехнических и адгезионных) приводит к ухудшению других (прочность, сопротивление циклическому воздействию ударных нагрузок). Поскольку к изделиям узлов трения горных машин предъявляется такой комплекс требований, которому не может удовлетворять материал одного даже оптимального состава, был разработан ряд способов упрочнения и улучшения эксплуатационных характеристик деталей. В частности на основе результатов анализа модели реологических состояний композита в формующем канале были разработаны способы и устройства доя изготовления изделий из композиций бинарного состава, обеспечивающие плавное либо ступенчатое изменение свойств по нормали к рабочей поверхности.

Сущность способа получения деталей с плавно изменяющимися по толщине свойствами в том, что в наружную и внутреннюю полости формующего канала, разделенного подвижной перегородкой, подаются две разнородные по составу композиции. В течение периода прессования (прямой ход пуансона) осуществляется синхронное и противоположно направленное перемещение пресс-массы и перегородки, а освобождаемое перегородкой пространство заполняется смесью композиций обоих составов. Это обеспечивает плавное уменьшение концентрации материала одного состава в смеси при переходе от внутренней поверхности детали к наружной и увеличение -другого. Изменяя координаты расположения и толщину подвижной перегородки можно управлять градиентом физико-механических и других свойств детали по нормали к ее рабочей поверхности.

В отличие от известных технологий слоистых изделий, предлагаемый способ позволяет получать детали, у которых отсутствует четко выраженная граница между композитами разных составов. Это исключает необходимость поиска методов повышения адгезионной прочности соединения слоев. Разработанные теоретические основы технологии, принщш и устройства для ее реализации, обеспечивают возможность получения высокопрочных со специ-

атьными свойствами деталей горных машин различной конфигурации. Это трубопроводы и обечайки роликов, в том числе, длинномерные, а также покрытия столов плужковых сбрасывателей и дна рештака, направляющие скольжения и работав пластины скребков.

Для изготовления деталей, свойства которых изменяются по толщине ступенчато, а длила и диаметр соизмеримы по величине (подшипники скольжения конвейерных роликов и барабанных фильтров) предложено в формующий канал устанавливать кольцевую перегородку из спрессованной, но не отвержденной композиции, отличающейся от разделяемых ею слоев только содержанием компонентов. Применение связующего одного типа в композициях всех составов обеспечивает возможность формования наружного, внутреннего и переходного слоев детали при существенно не различающихся температурно-временных и силовых режимах.

Формование детали по разработанной технологии является дискретным процессом послойного прессования. По этой причине имеет место неравномерное распределение механических свойств по ее дойне - минимальными прочностью и сопротивлением усталостному разрушению обладают границы раздела слоев, формуемых соседними циклами прессования. Для повышения прочности материала иа этих участках предложено производить рыхление верхнего слоя запрессованной пориии пресс-массы перед подачей в формующий канал следующей порции. С этой целью торцевая поверхность пуансона выполнялась криволинейной, а при выходе из зоны уплотнения ему сообщаюсь вращательное движение.

С целью получения цилиндрических заготовок для обечаек роликов и трубопроводов с более высокими прочностными характеристиками был разработан метод их продольно-поперечного армирования в процессе формования. Для этого гильза и сердечник, образующие формующий канал, снабжаются фильерами, через которые в пресс-массу подаются армирующие струны. В период перемещения пресс-массы по канату осуществляется поворот сердечника на заданный угол. В результате струна укладывается по спирали, шаг которой зависит от соотношения скоростей поступательного движения пуансона и вращательного - сердечника. Продольное армирование осуществляется струнами, пропускаемыми с натягом через фильеры в неподвижной гильзе. Предварительное растяжение струн обеспечивает компенсацию внутренних растягивающих и создание сжимающих напряжений в детали. Эксплуатационные испытания показали, что продольно-поперечное армирование обечаек роликов позволяет повысить в 1,3-1,7 раза их долговечность.

Получение деталей горных машин с заданными механическими характеристиками возможно путем оттшизации режимов их формования. Установлено, что зависимости ударной вязкости ау и прочности при изгибе <ти композитов на основе ФФО от температуры прессования графически изображаются кривыми с максимумом при температуре (7'=160 °С), превышающей температуру начала разложения древесных частиц. Поэтому было пред-

ложено при формовании деталей из древесно-полимерных композитов в их состав вводить оксиды хрома и цинка. Термомеханические исследования показали, что при этом снижается температура начала отверждения композита на 15-25 °С, что объясняется возникновением в .полимерной сетке дополнительных координационных связей (рис. 11). Возможно, что оксиды указанных металлов способствуют возникновению комплексов, склонных к образованию поперечных связей с элементами структуры лигнина.

Исследования влияния давления прессования на механические свойства деталей из ДПК показали, что при циклическом прессовании зависимости аи(Р) и Оу(Р) немонотонны. При увеличении давления <т„ и Яу первоначально растут, поскольку уменьшается концентрация дефектов в объеме изделия и увеличивается глубина проникновения связующего в объем наполнителя, а после достижения максимума - снижаются вследствие разрушения структуры древесных частиц и локального схватывания композиции со стенками формующего канала, вызывающего появление микротрещин и вырывов в поверхностном слое детали. Последнее исключается при введении в состав композита до 1,5 мас.% стеарата цинка (рис.12). Более того, изменяя содержание терморазлагающихся солей металлов, можно регулировать давление прессования. При прохождении зоны отверждения стеарат цинка шгавигся и основная его часть выдавливается из композита к стенкам формующего каната, снижая вероятность схватывания композита с металлом.

Для формования несущего слоя обечаек роликов и трубопроводов необходимо применение композитов, наполненных высокопрочными армирующими волокнами. Так, при введении в древесно-полимерную композицию до 20 мас.% стекловолокна механические характеристики материала возрастают почти в 2 раза. Однако при этом оптимальный уровень давления прессования смещается в область более высоких значений, что обусловлено более низкими текучестью волоишстонаполненной композиции и адгезией

Рис. 11. Влияние содержания стеарата цинка в композиции на: 1 - неравномерность распределения плотности материала в объеме изделия (Лр/р)\ 2 - давление прессования (Р); 3 - плотность материала (р).

йр'й р, р,

% МШ Biif

-♦-1

2 ; 3

0 1 2 3 4 5 е' ьвс-%

4

3

2

4

О

100 140 180

Рис. 12. Термомеханические кривые отверждения ФФО (1) и ФФО, содержащей добавки: 2 - А1203; 3 - Сг203; 4 - ВаО; 5 - Ре20,; б - 7,пО.

связующего к волокнам. Установлено, что решение этих задач достигается изменением влагосодержания волокон (С,). В частности, текучесть древесно-полимерной композиции, содержащей арамидные волокна, увеличивается в 1,2-1,4 раза при увеличении содержания сорбционной влага в волокнах до 24 мас.%. При этом в 1,1-1,6 раза увеличиваются аи и ау. «покаются пористость и влагопоглощение материала. Для С?>4 мас.% характерно ухудшение физико-механических характеристик волокдастонаполненных композитов.

Реокинетические исследования и расчет скоростей реакции отверждения показали, что влияние влагосодержания волокон на свойства высокона-полненных композитов обусловлено в первую очередь тем, что сорбци-ошая влага ускоряет процесс отверждения связующего. Причем, проявление этого эффекта наиболее заметно при низких температурах и наиболее глубоких стадиях отверждения. Сорбционная влага способствует также повышению степени сшивки связующего за счет образующихся гидроксильных групп, и смещает температуру начала реакции отверждения в область более низких значений. Кроме того, с ростом С, увеличивается разрывное удлинение волокон вследствие пластифицирующего действия влаги на их поверхностный слой. Следовательно, изменение влагосодержания волокон является эффективным методом повышения текучести пресс-массы и физико-механических свойств высоконаполненных композитов.

Таким образом, разработаны теоретические основы технологии и методы управления процессом получения из высоконаполненных композитов деталей горных машин с изменяющимися по нормали к рабочей поверхности и регулируемыми физико-механическими и триботехническими характери-

стоками, а также, предложены методы их упрочнения и повышения сопротивления разрушению при циклическом взаимодействии ударных нагрузок. Для обеспечения более оптимального сочетания эксплуатационных свойств в одной детали необходимо решение задач материаловедческого характера.

Высоконаполненные композиты для деталей подъемно-транспортного горного оборудования и их свойства. Основным компонентом, определяющим свойства композита, оптимальную степень его наполнения и технологические режимы получения деталей, является связующее. Выбор связующего осуществляли по результатам исследований механических свойств композитов, в том числе, после набухания в химически активных средах, с различным содержанием ФФО, полистирола (ПС), полившшлхло-рида (ПВХ) и полиэтилена (ПЭ). Установлено, что зависимости а„ и ау от содержания наполнителей графически изображаются кривыми с максимумами, положение которых зависит от типа связующего. Наиболее приемлемым сочетанием свойств (высокими механическими характеристиками, их стабильностью при воздействии химически активных сред, максимально допустимой степенью наполнения) обладают композиты на основе фенолоформальдегид-ного олигомера, содержащег о в качестве наполнителя древесные частицы. В отличие от других типов связующего ФФО не только заполняет капиллярно пористую систему наполнителя, но и, как показали результаты ИК-спектрометрии, химического, термогравиметрического и дифференциально-термического анализов, химически взаимодействует с ним.

Немонотонные зависимости получены также при исследовании влияния размеров древесных частиц на ац и ау Это связано с конкурирующим влиянием факторов, определяющих глубину и равномерность пропитки частиц наполнителя связующим, толщину и структуру пленки связующего между ними.

Учитывая, что детали горных машин эксплуатируются в условиях циклического воздействия ударных нагрузок, а механические характеристики могут бьпъ существенно улучшены при введении в состав композита волокнистого наполнителя, были проведены исследования по оптимизации состава трехкомпо-ненгаой системы с применением центрального композиционного ротатабельиого планирования. В качестве параметров оптимизации были выбраны прочность при изгибе си и ударная вязкость Оу, а в качестве факторов - содержание ФФО (С, е14-26мао.ч), древесныхчастиц (С2 е45-б1мао.ч) ИВОЛОКНа (С3е5-18мао.ч). Установлено, что зависимости а(C1.C2.C3) и а/С;,СлСУ немонотонны и адекватно описываются полиномами второй степени.

Анализ двумерных сечений поверхностей отклика (рис. 13) и решение компромиссной задачи показачи, что максимальными прочностью при изгибе и ударной вязкостью обладают композиты, содержащие 22-25 мас.% ФФО и наполнитель, состоящий из смеси волокон и древесных частиц в соотношении 0,21-0,33. Запредельные концентрации ингредиентов приводят к ухудшению механических свойств композитов. При использовании в качестве во-

С3, мае. ч

С," Съ\ > |

14

10

6

40

48

56

64 Сг, мае. ч

Рис. 13. Линии равных значений аи и а при С-=24 мас.ч: 1 - а)=29 кДж/м2;

2 - 26; 3-20 кДж/м2; 4-а„=111 МН/м2; 5 - 105; 6 - <тц=80 МН/м2

лоюшетого наполнителя стекловолокна физико-механические характеристики композита (а,,=29-36 кДж/м2; сг„=109-130 МН/м2, <тс=179-193 МН/м2; водо-поглощение не более 1,2%) соответствуют требованиям, предъявляемым к материалам обечайки ролика ленточного конвейера и трубопровода для транспортировки солевых растворов. Установлено, что ударная вязкость вы-соконаполненных композитов повышается в 1,3 раза при нанесении па поверхность волокон эластичной пленки толщиной до 2,5 мкм из шливинилбу-тираля или органосиланового аппрета.

Одним из основных требований, предъявляемых к горным машинам, является обеспечение высокой огнестойкости. Повышение огнестойкости деталей из композитов возможно при введении в состав связующего антипире-нов. Ощутимым этот эффект становится лишь при концентрации антипире-нов, превышающей 5 мас.%, однако при этом существенно снижаются прочностные характеристики композита. Исследования показали, что решение этой задачи возможно при предварительном метиллировании древесных частиц, включающем их обработку 40-60%-ным водным раствором гидрооксида бария и диметилсульфата в соотношении 3:2. Диметилсульфат взаимодействует с древесиной с образованием метиловых эфиров, полисахарида и лигнина, а выделяющаяся при этом серная кислота реагирует с гидрооксидом бария, образуя сульфат бария. Частичная блокировка гидроксильных групп и заполнение капиллярно-пористой системы древесины сульфатом бария повышает не только огнестойкость композита, но и его водостойкость. Для исключения деструкции частиц наполнителя их обработку осуществляли при завышенном содержании гидрооксида бария и температуре, не превышающей 40 °С.

Транспортирующая лента шахтного конвейера подвергается изнашиванию при трении качения с проскальзыванием по обечайкам и при трении скольжения по заклинившим роликам и плоским направляющим. Отсюда очевидна необходимость разработки и исследования свойств композитов триботехнического назначения для рабочего слоя обечайки. С этой целью были выполнены исследования влияния содержания сухих смазочных материалов (стеаратов и оксидов металлов, йодистого калия, графита и фторопласта) на механические и триботехнические характеристики композита базового состава, применяемого для изготовления несущего слоя обечаек и трубопроводов. Установлено, что максимально допустимое содержание указанных добавок, при котором не снижаются прочностные характеристики композита, не должно превышать 3 мас.%. При этом условии наибольшее снижение коэффициента трения обеспечивает стеарат кальция, а повышение износостойкости - оксид цинка, способствующий росту прочностных характеристик материала. Так, при введении 2,5 мас.% оксида цинка в композит, его сопротивление абразивному изнашиванию возрастает в 2,2 раза. Эффект одновременного снижения коэффициента трения и повышения износостойкости композита и транспортирующей ленты достигается при использовании в качестве целевой добавки смеси стеарата кальция и оксида цинка.

В отличие от обечаек роликов, направляющие скольжения шахтных конвейеров фрихционно взаимодействуют с сопрягаемой поверхностью при низких контактных давлениях и ударных нагрузках. Поэтому для формования их рабочего слоя возможно применение менее нрочных материалов, обладающих более низким, чем композиты на основе ФФО, коэффициентом трения по резине и стали. Показано, что такими свойствами могут обладать композиты на основе полиэтилена. Для повышения прочностных характеристик в состав композита предложено вводить пероксид дикумила, играющий роль сшивающего агента, и наполнитель (древесная мука, лигнин, крупнодисперсные древесные частицы). Оптимизацию состава трехкомпоненгаой системы проводили методом Шеффе. Установлено, что сшивание полиэтилена позволяет сместить оптимальную степень его наполнения в область более высоких значений. Наибольшее увеличение аи (в 2,5-2,8 раза) достигается при наполнении полиэтилена древесной мукой (ск е 40-г 45 мас.%) и перокси-дом дикумила (С 61,5-=-з,0мас.%). При этом в композите образуется трехмерная полимерная сетка с большим числом лабильных связей, способных к перегруппировкам. Прочность при изгибе такого материала достигает 34-39 М11/м2, водоноглощеше 0,3-0,48 %, а коэффициент трения по стали - 0,12, по резине - 0,22-0,25.

Таким образом, результаты решения материаловедческих аспектов проблемы позволили разработать основы создания материалов для узлов трения горных машин, эксплуатирующихся при циклических ударных нагрузках и воздействии химически активных сред, а также методы управления их механическими и триботехническими свойствами.

Материалы для направляющих скольжения горных машин. Детали горных машин, эксплуатирующиеся в узлах трения скольжения без смазочных материалов или при одноразовой смазке, должны бьпъ выполнены из самосмазывающихся материалов. Для их создания было предложено использовать в качестве основного наполнителя отходы торфобрикетного производства, поскольку торфяные частицы содержат до 9,4 мас.% торфяного воска, являющегося смазочным материалом и способствующего повышению влаго-и химстойкости композита. Кроме того, в состав торфа входят оксиды металлов, ускоряющие процесс отверждения связующего, а высокая (до 90%) пористость частиц, обеспечивает им хорошую адгезию со связующим. Для повышения прочности композита и уменьшения утла смачивания частиц наполнителя их обрабатывали ксилолом в течение 24 часов и экстрагировали при температуре 250 °С.

Исследования показати, что для торфопластов на основе фенолофор-мальдегидного олигомера, полившшябутираля (ПВБ) и полистирола (ПС) характерны немонотонные зависимости аи и ау от содержания частиц торфа (рис. 14). Максимумы этих характеристик соответствуют переходу связующего между частицами в состояние тонких пленок с ориентированной структурой. Наилучшим сочетанием механических характеристик и наиболее высокой степенью наполнения, обеспечивающей максимальные п„ и ау, обладают композиты на основе ФФО. Как показали данные ЙК-спектроскогаш и ДТ-анализа, это может быть объяснено химическим взаимодействием системы торф - ФФО, происходящим между аминными группами связующего и мине-ралсодержатцими комплексами торфа. Дальнейшее увеличение прочности торфопласта при изгибе возможно при введении в ФФО оксида магния, который связывает гидроксилыше 1рутгы феноль-ных ядер и образует феноляты, способствуя повышению степени сшивки олигомера.

Триботех-нические характеристики торфопласта на основе ФФО определяются содержанием ингредиентов в композиции. Ми-

Рис. 14. Влияние содержания наполнителя на о„ (1, 2, 6) и Оу (3, 4, 5) торфопласта на основе ФФО (4, 6), ПВБ (2, 5) и ПС (1,3)

нимальные значения коэффициента трения по стали (/=0,12) и интенсивности изнашивания (7л=0,4+3,ОТО"8) зарегистрированы у торфопластов, содержащих 63,8-71,8 мас.% торфа, 25,8-33,5 мас.% ФФО и 2,4-2,7 мас.% оксида магния. При содержании наполнителя ниже оптимального значения наблюдается высокая интенсивность линейного изнашивания, как торфопласта, так и стального контргела, что обусловлено падением прочности композита и химико-термическим воздействием несвязанных активных групп фенольного олиго-мера на металл.

В качестве самосмазывающихся материалов (/<0,1) для трибосопряже-ний горных машин были разработаны торфопласты на основе полиэтилена, структурированного пероксидом дикумила. Анализ результатов исследовании показал, что закономерности влияния содержания наполнителя на механические свойства торфопласта существенно не отличаются от таковых для композитов, наполненных древесными частицами. Зависимости аи(С!{) и а/Сц) имеют максимумы в интервале 45-60 мас.%, положение которых определяется дисперсностью частиц торфа. С увеличением размера частиц оптимальная степень наполнения смещается в область больших значений.

Повышение Си в области низких его значений вызывает рост аи и а}. поскольку каждая частица торфа, играя роль узла пространственной решетки, способствует повышению плотности сшивки полиэтилена и образованию более однородной мелкодисперсной структуры. При С#>60 мас.% плотность сшивки становится настолько высокой, что растут внутренние напряжения, связующее приобретает рыхлую сферолитную структуру, содержащую хаотически расположенные агрегаты не связанных между собой полиэтиленом частиц торфа. В итоге механические свойства торфопласта ухудшаются, а эффективность введения пероксида дикумила снижается, поскольку присутствующий в большом количестве наполнитель «гасит» возникающие из сливающего агента радикалы. Так, гель-фракция, находящаяся в корреляции с механическими характеристиками торфопласта, при С¡¡=10 мас.% торфа составляет 25%, а при С/у=40 мас.% достигает 50%.

Сравнительный анализ триботехнических характеристик торфопластов различного состава показал, что материалы на основе полиэтилена обладают более высоким сопротивлением изнашиванию (7^=0,5+0,7-10"8) и обеспечивают более низкую интенсивность изнашивания сопрягаемого тела - резины (/^ =0,9+1,МО'8, рис. 15), чем материалы на основе фенолоформальдегидно-го олигомера (соответственно, 1кг =0,8+2,0-Ю"8 и 7*=1,6+3,5-Ю"8, рис.16). Это обусловлено в основном низким, по сравнению с ФФО, межмолекулярным взаимодействием полиэтилена с резиной в зоне фрикционного скользящего контакта.

При моделировании реальных условий эксплуатации трибосистемы транспортирующая лента - ролик или направляющая скольжения и введении в зону контакта смеси частиц хлористых солей натрия и калия расхождение триботехнических характеристик торфопластов различного типа уменьшается. Причем, в

1к Ю'" 2,4

1,8

1,2

0,6

0,5

1,0

1,5

2,0

V, м/с

Рис. 15. Влияние скорости скольжения на интенсивность изнашивания резины (1,2) и торфопла-ста на основе полиэтилена (3) при Р=0,1 МПа: 1,3 - трение в воздушной среде; 2- трение в воздушно-соляной среде.

4-ю

меньшей мере сказывается влияние режимов нагруже-ния на коэффициент трения, а интенсивность изнашивания резины и коэффициент трения по торфопла-сгу на основе ФФО уменьшаются в 2-2,5 раза. Минимальная интенсивность изнашивания резины и торфопласгов наблюдается в интервале 0,5-1,5 м/с, а за его пределами 4 возрастает. Такая зависимость 1„(У) обусловлена одновременным влиянием нескольких конкурирующих факторов: с одной стороны -временем жизни и вероятностью образования фрикционных связей, а с другой - температурой на пятнах фактического контакта и соотношением адгезионной прочности соединений резина -торфошаст и коге-зиошой прочности этих материалов.

Полученные данные свидетельствуют о том, что применение торфо-пластов на основе фенолоформальдегидшто олигомера наиболее целесообразно в узлах трения, где реализуется контакт композита с поверхностями

1

о

Рис.

0,5 1,0 1,5 2,0 V. м/с 16. Влияние скорости скольжения на интенсивность изнашивания резины (1,2) и торфопла-ста на основе ФФО второго состава (3) при РОД МПа: 1,3 - трение в воздушной среде, 2-тиение в воздмгшо-соляной среде.

скольжения стальных деталей. В парах трения, один из элементов которых представляет собой транспортирующую резинотканевую ленту, сопрягаемая с ней деталь должна быть выполнена из торфопласта на основе полиэтилена.

Эксплуатационные свойства деталей горных машин из разработанных материалов. К самым быстроизнашивающимся узлам ленточных конвейеров относятся ролики и транспортирующая лента. Анализ отказов конвейеров показал, что в условиях ПО «Беларуськалий» на ролики приходится около 30% всех затрат, необходимых для поддержания работоспособности средств непрерывного транспорта, а 25-40 % отказов роликов обусловлено износом обечаек. Установлено, что долговечность транспортирующей ленты и роликоопор определяется не только конструктивными параметрами конвейера (тип, става и роликоопор, расстояние между ними, геометрические размеры роликов) и режимами нагружения, но и свойствами материала обечайки, определяющего коэффициенты трения качения и скольжения по резине, проскальзывание при качении, массу и равномерность распределения налипающей на обечайку горной породы, скорость старения резины и протекания коррозионных процессов. С учетом условий эксплуатации конвейеров и выявленных закономерностей трения и изнашивания сопрягаемых тел были разработаны и защищены патентами композиты для несущего и рабочего слоев обечайки.

Для несущего слоя роликов забойньк, панельных и магистральных конвейеров, эксплуатирующихся в воздушно-соляной среде с низкой влажностью, предложен древесно-полимерный композит базового состава на основе ФФО. Стекловолокно, необходимое для упрочнения композита, обрабатывали органосилановым аппретом, поливинилбутиралем и антистатиком-алкомоном. По механическим характеристикам (о„е 121-И 30 МН/м2; асе 179-Н93 МН/м2; ае29-36 кДж/м2) материал соответствует требованиям, предъявляемым к обечайкам. Рабочий слой предложено изготавливать из подобной по составу композиции, содержащей дополнительно стсарат цинка или кальция и сульфат бария.

Для солеотвальных конвейеров и кратцер-кранов, работающих на открытых площадках при влажности, превышающей 90%, несущий слой предложено формовать из водо-химстойкой композиции на основе ФФО, древесный наполнитель которой частично заменен высокопрочными полиакрил-нигрильными гаи полиэфирными волокнами и дисперсной резиной, а древесные частицы предварительно обрабатываются кремнийорганическим лаком. Коэффициент диффузии 30 % -ного водного раствора смеси ЫаС1 и КС1 для такого материала соответствует 2,5-10"" м2/с. Скорость изнашивания обечаек роликов го разработанных материалов принимает значения от 0,1 до 0,5 мм в год в зависимости от условий нагружения. Это обеспечивает более высокую (на 10-22%) их долговечность по сравнению с обечайками из стали.

Долговечность стальных фильтратных трубопроводов, транспортирующих химически активные технологические растворы, составляет в сред-

нем 2,5 года и зависит, в основном, от интенсивности коррозиошю-механического изнашивания. Несущий слой трубопроводов предложено формовать из ударопрочной композиции базового состава, а рабочий - из композиций, состав которых зависит от свойств транспортируемой жидкости. Отличительной особенностью этих композитов является то, что с целью повышения их химстойкости и снижения влагопоглощения частицы древесины частично или полностью заменены ПАН-волокнами. Обеспечение высокой износостойкости и низкой адгезии к транспортируемому веществу достигается введением в состав материала рабочего слоя сухих смазочных материалов и упрочняющих добавок. Долговечность трубопроводов из разработанных композитных материалов составляет в среднем 4,7 года.

Крупногабаритные подшипники вакуумного барабанного фильтра, предназначенного для фильтрования суспензий хлористого калия и гашгго-вых хвостов, эксплуатируются при сравнительно легких режимах (р< 2,5 МПа; V- 0,1 м/с, попадание в зону контакта абразивных частиц и указанных суспензий). Поэтому для рабочего и несущего слоев разработана древесно-полимерная композиция на основе ФФО, не содержащая волокнистого наполнителя, вызывающего повышенный износ цапфы. Работай слой дополнительно содержит глицерин и порошок меди, образующие на поверхности трения цапфы пластичную сервовитную пленку, обладающую низким сопротивлением сдвигу и предохраняющую ее от изнашивания. Скорость линейного изнашивания 4 такого подшипника составляет 0,27 мм/год, что в 3,5-4 раза ниже, чем ¡ь ранее приметаемого бронзового вкладыша. При этом зарегистрирован более низкий коэффишеггг трения, а долговечность стальной цапфы повысилась в 2 раза.

Анализ причин выхода ю строя подшипников роликоопор ленточного конвейера показал, что основной из них является циклическое воздействие ударных нагрузок, вызванных налипанием на обечайку горной породы, нелинейностью профиля ленты в области стыка, разнотолщишюстью стенок обечайки и несовпадением геометрической оси и оси вращения ролика. Дополнительная нагрузка на подшипники, вызванная действием указанных факторов, экспоненциально зависит от скорости движения ленты и при ?7>2,5 м/с может многократно превышать основную. В этой связи несущий слой подшипника было предложено выполнять из ударопрочной композиции базового состава, дополнительно содержащей до 8 мас.% частиц эластомера, способствующего деконцентрации напряжений в зоне контакта. Дтя формования рабочего слоя подшипника скольжения разработан композитный материал на основе ФФО, содержащий полиакрилширильные волокна, сухие смазки и 32 мас.% измельченных отходов переработки кожи. Пористая структура частиц кожи обеспечивает высокую прочность материала, а наличие жира, поступающего в зону контакта под воздействием температуры и давления, - низкий (до 0,06) коэффициент трения по стали в условиях граничной смазки. Средняя скорость из-напшвшшя подпшшшков скольжения и антифрикционных шайб из разрабо-

тайных материалов на солеотвальных конвейерах составляет около 0.22 мм/год.

Вследствие высокой молекулярной составляющей трения по стали го-нос транспортирующей ленты на участках скольжения става конвейера многократно выше, чем на роликоопорах. В этой связи для формования рабочего слоя столов плужковых сбрасывателей был разработан самосмазывающийся материал на основе полиэтилена, наполненного отходами торфобрикетного производства. Повышение прочностных характеристик торфопласта достигалось введением до 16 мас.% монооксида титана, а снижение коэффициента трения - введением терморазлагающихся солей металлов. Применение разработанного материала на распределительных ленточных конвейерах КЛС-1000 позволило увеличить долговечность транспортирующей ленты на 1520% и снизить энергопотребление на 12-15%.

К числу требующих первоочередного решения относится проблема создания триботехнических материалов для скребковых конвейеров, в которых реализуется фрикционный контакт сталь - сталь при отсутствии смазочного материала. Следствием высоких коэффициента трения (/е 0,7-0,8) и вероятности схватывания является интенсивный износ скребков, направляющих и дна рештака, снижающий их долговечность до 2 лет. Рабочие поверхности этих деталей предложено формовать из торфопластов ш основе фено-лоформачьдегидного олигомера. Тип и содержание целевых добавок в этих материалах выбирались в зависимости от давления в зоне контакта и вида изнашивания, являющегося доминирующим. Эксплуатационные испытания скребковых конвейеров типа КС-300, ЕКБ-З, СП-301 показали, что средняя долговечность деталей из торфопластов в 1,05-1,4 раза выше, чем традиционно применяемых. Применение торфопластов позволяет снизить на 5-10% энергопотребление скребковых конвейеров.

Разработанные технология и оборудование позволяют получать длинномерные изделия из композитных материалов. Для формования обечаек заданной длины в технологический процесс включена операция расчленения полых цилиндров, реализующая разработанные способ и устройство и осуществляемая без остановки процесса прессования. Сущность способа в том, что на выходе изделия из формующего канала установлено приемное устройство в виде крестовины, поворот которой осуществляется синхрошго с перемещением отрезного механизма и пуансона. Для разделения длинномерной заготовки на подшипники малой длины предложено в процессе формования заготовки периодически подавать в зону уплотнения канала смесь талька и стеарата цинка, которая препятствует спрессовыванию соседних порций композиции.

На опытном производстве Солигорсхого института проблем ресурсосбережения, начиная с 1996 года, организован ежегодный выпуск 34 ленточных и скребковых конвейеров взамен импортируемых из Германии, Великобритании и Польши. Это позволило отказаться от импорта конвейеров и комгшек-

гующих к ним на сумму 6,3 млн. у. е., и за счет снижения стоимости и металлоемкости конвейеров получить экономию валютных средств в размере 1,55 млн. у.е.

Организация производства и поставка на ПО «Беларуськатий» 485 пог. м. трубопровода и 36 тыс. шт. деталей m композитных материалов для комплектации и ремонта быстроизнашивающихся узлов ленточных конвейеров обеспечивает ежегодную экономию 255 т. трубного проката, 134 т. стати ЗОХГСА и 25,8 т. бронзы. За счет снижения стоимости и повышения долговечности этих деталей получена экономия в размере 143 тыс. у.е. в год.

При замене металлических деталей скребковых конвейеров и формирователей потоков 1рузов композитными высвобождается из производства 40,5 т. стали ЗОХГСА. При этом экономический эффект составляет 22,8 тыс. у.е. в год. Благодаря снижению трения между сопрягаемыми деталями, уменьшению налипания транспортируемой породы на ролики годовая экономия электроэнергии при эксплуатации подъемно-транспортного оборудования, выпускаемого СИПР, превышает 4,17-103 МВт. Повышение долговечности транспортирующей ленты на 18 ленточных конвейерах на 15-20% равносильно экономии 260-300 тыс. у. е.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

IIa основе анализа условий эксплуатации, напряженно-деформированного состояния, закономерностей фрикционного взаимодействия и изнашивания деталей горных машин, изучения структуры, свойств и реологических явлений, протекающих в композитах на основе полимеров иод воздействием силовых и температурных полей, решена важнейшая научно-техническая проблема. Сущность ее решения заключается в развитии представлений о процессах, протекающих в зоне фрикционного контакта эластомер-композит, разработке принципов создания новых материалов и теоретических основ технологии получения и повышения долговечности деталей горных машин, эксплуатирующихся в химически активных средах.

1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки ролика ленточного конвейера, моделируемой цилиндрической оболочкой, находящейся под действием неосесимметричной радиальной нагрузки, распределенной по заданному закону. Показано, что для всех точек срединной поверхности обечайки характерно состояние ((растяжение-сжатие» в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Максимальные значения главных сжимающих напряжений наблюдаются в центре контактной площадки, а растягивающих - за ее пределами. На наружной и внутренней поверхностях существуют как зоны чистого сжатия, так и зоны растяжения. Причем, эти зоны для внутренней поверхности являются более узиппг и расположены ближе к центру контактной площадки.

2. Изучены перемещения обечайки ролика, возникающие при контактировании с нагруженной и растянутой в продольном направлении транспортирующей лентой. Установлено, что радиальные перемещения достигают максимума в центре контакта, а по мере удаления от него неоднократно меняют знак. Перемещения в окружном и продольном направлениях значительно меньше радиальных. На основе анализа напряженно-деформированного состояния и перемещений цилиндрической оболочки и с позиции теории усталостного разрушения определены условия, при которых возможна замена стальной обечайки на композитную.

3. Установлены закономерности и механизмы трения и изнашивания элементов сопряжения транспортирующая лента - обечайка ролика. Выявлена область нагрузок и скоростей, в пределах которой они существенно не влияют на триботехнические характеристики сопрягаемых тел при трении скольжения и качения. Переход от нейтральной к химически активной среде сопровождается сужением этой области, ростом интенсивности изнашивания резины и сопротивления качению, а также интенсивным коррозионда-механическим изнашиванием стали при скольжении. При длительном фрикционном нагруженш интенсивность изнашивания транспортирующей ленты резко возрастает вследствие каталитического действия ионов металлов среды и обечайки на процесс старения резины и роста локальных тепловых и механических нагрузок, вызвашюго ухудшением топографии сопрягаемых тел. Износостойкость и долговечность транспортирующей ленты шахтного конвейера повышается при замене стальной обечайки на обечайку из композита, не подвергающегося коррозии и способного выделять в зону трения ингибиторы окисления резины. При этом интенсивность изнашивания сопрягаемых тел не является функцией продолжительности истирания.

4. Разработана математическая модель реологических состояний композита, перемещающегося вдоль формующего каната с изменяющейся температурой, устанавливающая связь геометрических параметров канала с механическими, теп:зо физическими и триботехническими характеристиками композита, температурно-временными режимами и давлением прессования. Получены уравнения, описывающие форму поверхности раздала зон вязко-пластического и жесткого состояния композитов на основе термо- и реакто-пластов,

5. Созданы научные основы технологии деталей горных машин с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами. Принцип получения таких деталей в том, что одновременно подаваемые в зону уплотнения формующего канала разнородные по составу композиции и разделяющая их перегородка в процессе прессования перемещаются синхронно в противоположные стороны, а освобождаемое перегородкой пространство заполняется смесью композиций обоих составов.

6. Разработаны способы упрочнения деталей и повышения долговечности узлов трения горных машин и устройства для их реатизации. Сущность их

сводится х нанесению эластичной пленки оптимальной толщины на поверхность волокнистого наполнителя, продольно-поперечному армированию детали предварительно растянутыми струнами в процессе се формования, исключению возможности образования между частями детали, сформированными соседними циклами прессования, промежуточного слоя с низкой когезионной прочностью.

7. Сформулированы и экспериментально обоснованы материаловедче-ские принципы повьш1е1дая износостойкости и долговечности деталей узлов трения горных машин, включающие: введение в состав композита наполнителей ячеистой структуры, содержащих легкоплавкие смазочные вещества, способные выделяться в зону трения под действием контактной нагрузки и температуры; обеспечение оптимального (3,5 мас%) влагосодержания волокон, вызывающего рост степени сшивки и ускорение процесса отверждения связующего; введение структурирующего агента, способствующего формированию в связующем трехмерной полимерной сетки с большим числом лабильных связей; метиллирование древесных частиц элементами, блокирующими гидроксияьные группы и заполняющими капиллярно-пористую систему древесшпл; введение в состав композитов оксидов металлов, способных снижать температуру начала отверждения связующего и образовывать поперечные связи с элементами структуры лигнина.

8. С учетом условий эксплуатации и выявленных закономерностей трения и изнашивания подвижных сопряжений разработаны новые трибологи-ческие материалы для подъемно-транспортного горного оборудования. Обечайки роликов шахтных конвейеров предложено изготавливать из ударопрочной и антифрикционной древесно-полимерных композиций на основе фенолоформатъдешдного олигомера. Близкие по составу базовых компонентов, но с частичной заменой древесных частиц волокнистым наполнителем, измельченным эластомером или кожей, материалы разработаны для трубопроводов, подшипников барабанных фильтров, обечаек роликов солеотваль-ных конвейеров и кратцер-кранов. Опоры скольжения ленточных и скребковых конвейеров предложено изготавливать из торфопластов на основе фено-лоформатьдегидного олигомера или структурированного полиэтилена. Созданы устройства для изготовления высокопрочных износостойких деталей и организовано производство ленточных и скребковых конвейеров, а также другого оборудования для эксплуатации в химически активной абразивсо-держащей среде.

9. Применение разработанных материалов, технологии устройств и методов упрочнения деталей позволило повысить долговечность конвейерных лент на 15-20% , трубопроводов - в 1,6 раза, подшипникового узла барабанных фильтров - в 2,05 раза, деталей ленточных конвейеров - на 1022%, деталей скребковых конвейеров - на 5-40%, а также ежегодно экономить 255 тонн стали 30ХГСА, 25,8 тонн бронзы и получить экономический эффект в размере около 450 тыс. у.е. На опытном производстве Солигорско-

го Института проблем ресурсосбережения организован ежегодный выпуск 34 ленточных и скребковых конвейеров для горнодобывающей промышленности Республики Беларусь, что позволило отказаться от импортных поставок на сумму 6,3 млн. у.е.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Трение и износ в машинах. -Минск: Вышэйшая школа, 1999. -374 с. Соавтор Богданович П.Н.

2. Методы испытаний материалов на трение и износ. -Минск: Вышэйшая школа, 1999. -64 с.

3. Фрикционные композиты на основе полимеров. -Гомель: Информ-трибо, 1992. -220 с. Соавторы: Погосян А.К., Сысоев П.В. и др.

4. Ресурсосберегающий режущий инструмест и рациональное инстру-ментообеспечение. -Минск: Информтрибо. 1991. -108 с. Соавторы: Михайлов М.И., Сысоев П.В. и др.

5. Технология древесно-полимерных композитов для деталей машин. -Гомель: Информтрибо, 1992. -225 с. Соавторы: Колдаева С.Н., Михайлов М.И.

6. Закономерности трения и изнашивания пары ролик-резинотканевая лента шахтных конвейеров // Горная механика. - 1999. -№1. -С. 3-8.

7. Особенности фрикционного взаимодействия резинотканевой ленты и ролика из древесно-полимерного композита // Горная механика. - 1999. -№2. -С. 6-11.

8. Напряженно-деформированное состояние обечайки ролика ленточного конвейера II Механика. - 1999. -С. 89-90. Соавторы: КушунинаН.А., Росташша Н.Б.

9. Durability increasing of conveyor systems for mimng machinery / Kvalita a Spolaheivest strojov. Nitra. Slovakia. -1996. P. 166-168. Соавторы: Konoplyanik A.J., Sviridov N.V., Shcherba V.Ja.

10. Poprawa tzwalosci pizenosimkow tasmowych w zakladach pr/.erobki soli potasowych // Trwalosc elementow i wezlow konstrukcyinych maszyn gorgic-zych.-1996.-P. 187-189. Соавторы: Szczerba W. Ja., Zajac J.M.

11. Закономерности износа рабочих обкладок ленты конвейера // Весщ НАН Б, сер. ф13.-тэхн. навук. -1997. -№ 2, -С. 43-46. Соавторы: Щерба В .Я., Заяц И.М.

12. Разработка современного горношахтного оборудования в Беларуси. II Горный журнал. -1998. -№11-12. -С. 97-100. Соавторы: Заяц И.М., Башура А.Н. и др.

13. Calculalion method of wood-plastic profiles production equipment // Wood-modification. -1995. -P. 35-38. Соавтор Barsukov W.G.

14. Влияние динамических нагрузок на опорные элементы ленточных конвейеров // Весщ НАН Б, сер. ф1з.-тахн. навук. -1997. -Ка 4. -С. 34-37. Соавтры: Заяц И.М., Щерба В.Я., Дворник А.П.

15. Долговечность и надежность роликов ленточных конвейеров Н Материалы, технологии, инструмент. - 1996. 1. - С. 93-95. Соавтор Заяц И.М.

16. Анализ влияния сил трения на реологические состояния высокона-полненных композиций в кольцевом экструзионном канале // Трение и износ. -1995. -Т. 16, №4. -С. 690-697. Соавторы: Барсуков В.Г., Щерба В.Я.

17. The effect of friction of the extrusion of liigh-filled composites // Tri-bology in industry. 1996 -Vol. 18, N 1. -P. 11-13. Соавторы: Barsukov W.G., Shcherba W. Ya., Sviridenok A.I.

18. Оптимизация режимов получения и рецептур конструкционных полимерных материалов для горношахтного оборудования // Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии в нефтехимической промышленности. -1998.-С. 192-194. Соавторы: Щерба В,Я., ЗаяцИ.М.

19. Особенности разрушения поверхностей трения полимеров при различных скоростях скольжения // Трение и износ. -1994. -Т. 15, №4. -С. 628635. Соавторы: Богданович П.Н., Ростанина Н.Б., и др.

20. Особенности взаимодействия олигомеров фенольного типа с органическими дисперсными наполнителями - отходами торфобрикетного производства // Материалы, технологии, инструмент. -1997. -№2. -С. 11-14.

21. Production of pipes from wood -plastics. // Proceedings of the symposium wood modification. -1995. -P. 31-34. Соавтор Szczerba W. Ja.

22. Влияние структуры дисперсного наполнителя на износостойкость торфофенольных композитов // Трение и износ. -1998. -Т. 19, №1. -С. 104107. Соавтор Кузьменкова Е.И.

23. Оптимизация процесса механической обработки деталей из древес-но-полимертшх пресскомпозиций // Материалы, технологии, инструмент. -1996. -№3. -С. 73-76. Соавторы: Михайлов МИ., Щерба В.Я., ЗаяцИ.М.

24. Некоторые прочностные характеристики фенопластов, содержащих в качестве наполнителя отходы торфобрикетного производства // Весщ НАН Б, сер. фп.-1'JXH. навук. -1996. -№4. -С. 29-31. Соавтры: Ревяко М.М., Щерба В.Я. и др.

25. Торфопласты на основе полиэтилена низкого давления, содержащие в качестве наполнителя отходы торфобрикетного производства // Весщ НАН РБ, сер. фтз-тэхп. навук. -1996. -№4. -С. 26-29. Соавторы: Ревяко М.М., Щерба В.Я. и др.

26. Особенности процесса получения изделий из древесно-полимерных композитов методом импульсного прессования // Becui АН Б, сер. фтз-тэхн. навук. -1995. -№3. -С.44-47. Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В.

27. Разработка двухприводного переналаживаемого конвейера с гибким ставом и амортизирующими роликоопорами // Весщ АН Б, сер. фгз-тэхн. на-вук. -1997. -№3. -С. 46-50. Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М., Свиридов Н.В.

28. Комплексный метод повышения эффективности эксплуатации шахтных ленточных конвейеров на промышленных предприятиях // Горный журнал. -1998. -№11-12. -С. 100-103. Соавторы: Гуленко Г.Н., ЩербаВ.Я.

29. Технология и устройства для продольно-поперечного армирования погонажных изделий // Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии/-1995. -Т. 2. -С. 28-30. Соавторы: Сысоев П.В., ЩербаВ.Я.

30. Пат. № 2005613 РФ В29С. Устройство для изготовления полых изделий из нрессмасс / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Бюл. изобр. -1994, №1.

31. Нат. № 974 РБ B27N.Устройство для изготовления полых погонажных изделий из нрессмасс / Соавтор Заяц И.М.- Опубл. в Афщ. бюл. -1994, Kai.

32. Пат. № 832 РБ B27N. Устройство для изготовления погонажных изделий из прессмасс / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. бюл. -1995, №3.

33. Пат. №845 РБ C08L. Древесная пресс-композиция / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. бюл. -1995. Kai.

34. Пат. № 2026184 РФ В29С. Устройство для изготовления полых погонажных изделий из композиционных прессмасс / Соавтор Заяц И.М. -Опубл. в Бюл. изобр. -1995, №2.

35. Пат. № 2026789 РФ В29С. Устройство для изготовления полых изделий из разнородных древесных прессмасс / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Бюл. изобр.-1995, №2.

36. Пат. № 2026790 РФ В29С. Устройство для изготовления полых изделий из разнородных прессмасс / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Бюл. изобр. -1995, №2.

37. Пат. № 2041817 РФ В 27N Способ получения погонажных изделий из пресс-масс и устройства для его осуществления / Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М. РБ - Опубл. в Бюл. изобр. -1995, №23.

38. Пат. № 2047626 РФ C08L Полимерная пресскомпозиция / Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М. Опубл. в Бюл. изобр. -1995, №31.

39. Пат. №1049 РБ C08L. Древесная иресс-композиция / Соавтор Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. бюл. -1996, №1.

40. Пат. № 1419 РБ C08L Полимерная пресскомпозиция / Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня A.B. - Опубл. в Афщ. бюл. -1996, №4.

41. Пат. №1420 РБ C08L. Полимерная пресс-композиция / Соавторы: Заяц Й.М., Щерба В.Я, Протасеня A.B. - Опубл. в Афщ. бюл. -1996, №4.

42. Пат. № 2051789 РФ В 27N Устройство для получения полых погонажных изделий заданной длины из пресс-масс / Соавторы: Щерба В.Я., Заяц И.М. - Опубл. в Бюл. изобр. -1996, № 1.

43. Пат. № 1637 РБ C08L Полимерная преескомпозиция / Соавторы: Заяц ИМ, Щерба В.Я., Протасеня Л.В. - Опубл. в Лфщ. бюл. -1997, №1.

44. Пат. № 1661 РБ C08j. Антифрикционная полимерная преескомпозиция / Соавторы: Щерба В.Я., Протасеня A.B., Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. бюл. -1997, №1.

45. Пат. № 1662 С08К Антифрикционная полимерная преескомпозиция / Соавторы: Щерба В.Я., Протасеня A.B., Заяц U.M. - Опубл. в Афщ. бюл. -1997, №1.

46. Пат. № 1811 РБ C08L Полимерная композиция / Соавторы: Щерба В.Я., Протасеня A.B., Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. Бюл. -1997, №4.

47. Пат. № 1812 РБ C08L Полимерная композиция / Соавторы: Щерба В.Я., Протасеня A.B., Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. Бюл. —1997, №4.

48. Пат. № 1907 РБ В27К. Прессованная модифицированная древесина / Соавторы: Щерба В.Я., Протасеня A.B., Заяц И.М. - Опубл. в Афщ. Бюл. -1998, №1.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Напряженно-деформированное состояние ленты и роликов подъемно-транспортного горного оборудования.

1.2. Закономерности фрикционного взаимодействия транспортирующей ленты и ролика шахтного конвейера.

1.3. Материалы для изготовления деталей горношахтного оборудования

1.4. Методы формования деталей горного оборудования из высокона-полненных композитов.

1.5. Цель и задачи исследований

Выводы к главе 1.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Компоненты материалов для получения деталей горношахтного оборудования.

2.2. Методы и средства определения физико-механических характеристик композитов.

2.3. Физико-химические исследования структуры и свойств композитов

2.4. Определение минимального числа испытаний и статическая обработка экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. ТРЕНИЕ, ИЗНАШИВАНИЕ И МЕХАНИКА КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РОЛИКА И ТРАНСПОРТИРУЮЩЕЙ ЛЕНТЫ ШАХТНОГО КОНВЕЙЕРА.

3.1. Закономерности фрикционного взаимодействия стального ролика с резинотканевой лентой.

3.2. Особенности фрикционного взаимодействия резинотканевой ленты шахтного конвейера и ролика из древесно-полимерного композита

3.3. Исследование напряженно-деформированного состояния обечайки ролика ленточного конвейера.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДЕТАЛЕЙ, МЕТОДОВ ИХ УПРОЧНЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН.

4.1. Сущность методов циклического прессования деталей горных машин

4.2. Реологический анализ зон формующего канала при переработке высоконаполненных композитов.

4.3. Разработка методов получения трубопроводов и обечаек роликов с переменными по толщине свойствами.

4.4. Оптимизация режимов формования деталей горных машин.

4.5. Влияние влагосодержания наполнителя на физико-механические свойства высоконаполненных композитов.

4.6. Методы упрочнения деталей, получаемых циклическим прессованием

4.7. Закономерности процесса механической обработки деталей из высоконаполненных композитов.

Выводы к главе 4.

Глава 5. ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫЕ КОМПОЗИТЫ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ПОДЪЕМНОТРАНСПОРШОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ИХ СВОЙСТВА

5.1. Выбор связующего для высоконаполненных композитов.

5.2. Оптимизация базового состава композитов для несущего слоя обечаек конвейерных роликов и трубопроводов.

5.3. Повышение огнестойкости деталей горных машин из композитных материалов.

5.4. Влияние антифрикционных наполнителей на триботехнические и механические свойства наполнителей.

5.5. Повышение прочностных характеристик материалов триботехнического назначения.

Выводы к главе 5.

ГЛАВА 6. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ СКОЛЬЖЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН.

6.1. Влияние природы связующего и содержания наполнителей на механические свойства торфопласта.

6.2. Оптимизация состава торфопластов на основе ФФО, предназначенных для трибосистем горных машин.

6.3. Торфопласты на основе полиэтилена.

6.4. Закономерности трения и изнашивания резины при скольжении по торфопласту.

Выводы к главе 6.

ГЛАВА 7. СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ ГОРНЫХ МАШИН ИЗ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

7.1. Особенности изнашивания роликов и резинотканевой ленты в условиях эксплуатации.

7.2. Композитные материалы для изготовления обечайки ролика.

7.3. Трубопроводы для транспортирования солевых растворов.

7.4. Применение разработанных материалов в узлах трения горных машин

7.4.1. Композиты для изготовления подшипников скольжения вакуумного барабанного фильтра.

7.4.2. Композиты для изготовления подшипников скольжения роликов ленточных конвейеров.

7.4.3. Композиты для изготовления направляющих скольжения ленточных и скребковых конвейеров.

7.5. Устройства для получения и упрочнения деталей горных машин из разработанных материалов.

7.6. Технико-экономические показатели практического применения результатов работы.

7.7. Шахтные конвейеры отечественного производства и их технические характеристики.

Производственное объединение «Беларуськалий» является одним из основных источников поступления валютных средств в бюджет Республики Беларусь. Поэтому исследования, направленные на совершенствование горнодобывающего оборудования и обеспечение непрерывности технологического процесса производства минеральных удобрений перспективны и имеют важное значение для экономики республики. Важнейшим и наиболее уязвимым звеном этого процесса является подъем руды с глубины 500-1000 м и транспортировка ее к сильвинитовым обогатительным фабрикам и солеотвалам. Так, нарушение непрерывной работы единой конвейерной системы одного рудника (общая длина около 100 км), например, остановка магистрального конвейера на 1 час, приводит к исключению из объема добычи свыше 2 тыс. тонн калийных удобрений, что равносильно потере 170 тыс. долларов США.

Для обеспечения процессов добычи и обогащения калийной и поваренной солей, транспортировки и складирования пустой породы ПО «Беларусь-калий» эксплуатирует более 860 конвейеров, общая длина которых превышает 330 км. Жесткие условия эксплуатации (ударные нагрузки, воздействие химически активных сред и абразива, повышенная влажность) приводят к интенсивному коррозионно-механическому изнашиванию основных узлов и обуславливают необходимость ежегодной закупки 28 конвейеров в Российской Федерации, Германии, Англии и на Украине, стоимость каждого из которых в зависимости от типа составляет 60-240 тыс. долларов США. Кроме того, для поддержания работоспособности конвейеров требуется около 120 тыс. роликов, 60 барабанов, 10 тыс. шт. элементов става. В итоге для поддержания подъемно-транспортного оборудования в рабочем состоянии ежегодно расходуется 13,3 млн. долларов США. Близкие по величине средства расходуются на замену изношенных транспортирующих конвейерных лент. Аналогичная проблема с подъемно-транспортным оборудованием существует на предприятиях машиностроения и строительной отрасли.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что центральное место в горно-добывающей промышленности республики занимает проблема повышения долговечности быстроизнашивающихся узлов (роликоопоры, транспортирующая лента, скребки, направляющие и т.д.), создание новых материалов и конструкций подъемно-транспортного оборудования и организация в Беларуси их производства.

Самыми дорогостоящими и быстроизнашивающимися элементами подъемно-транспортного оборудования являются резинотканевая транспортирующая лента и фрикционно взаимодействующие с ней ролики, срок службы которых составляет 0,2-0,5 среднего срока службы других узлов конвейера. Поэтому, актуальными являются исследования, направленные на повышение долговечности этих элементов, в частности, путем: создания и применения новых высокопрочных химически стойких композитов; разработки прогрессивных технологий их переработки в изделия, в том числе, обладающие переменными по толщине свойствами; исследования закономерностей трения и изнашивания пары резина-ролик и создания на этой основе методов улучшения физико-механических и триботехнических свойств роликов; совершенствования конструкции ролика средств непрерывного транспорта и других узлов горных машин.

Применение полимерных покрытий и обрезинивания для защиты металлических обечаек от интенсивного изнашивания оказалось мало эффективным. Поэтому первостепенное значение приобретают исследования, направленные на замену металлов высоконаполненными композитами. В настоящее время для изготовления роликов конвейеров легкой серии используют древес-но-полимерные материалы. Однако, существующие составы и способы их переработки позволяют получать изделия, свойства которых не могут удовлетворять эксплуатационным требованиям. К ним, в частности относятся высокие прочность, химстойкость, ударная вязкость и сопротивление изнашиванию, а также - низкая адгезия к транспортируемому материалу и стабильный коэффициент трения по резинотканевой ленте. Известные древесно-полимерные материалы не обладают таким сочетанием свойств, поскольку введение необходимых для улучшения триботехнических характеристик антифрикционных наполнителей снижает механические свойства композита.

Аналогичная ситуация возникает при создании композитов для трубопроводов, переключающих солевые растворы. Наряду с высокими механическими характеристиками и износостойкостью, композиты для изготовления труб должны обеспечивать высокую влаго - и химстойкость изделий.

Следовательно, формование полых цилиндрических заготовок для обечаек роликов и трубопроводов должно осуществляться из двух или более пресс-композиций различного состава. Распределение содержания каждой из них по толщине изделия должно соответствовать требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам детали. Так, содержание композиции, обеспечивающей высокие триботехнические характеристики и химстойкость обечайки должно убывать по мере удаления от наружной поверхности, а содержание высокопрочной композиции - возрастать. Распределение материалов по толщине, обратное описанному, должно иметь место при изготовлении труб для перекачки солевых растворов.

Необходимость применения изделий с переменными по нормали к нагруженным поверхностям свойствами составит задачу разработки соответствующих технологий и оборудования в разряд требующих первоочередного решения.

Основной вклад в энергозатраты и изнашивание конвейерной ленты вносят плоские поверхности и заклинившие ролики, на которых реализуется трение скольжения. Это определяет актуальность исследований, направленных на создание композитов, обладающих низким коэффициентом трения по резине, высокими стойкостью к воздействию химически активных сред и сопротивлением абразивному изнашиванию, а также на разработку методов управления физико-механическими и триботехническими характеристиками новых материалов и изделий из них.

Конструкционные характеристики става, натяжного и приводного барабанов, роликоопор - факторы, определяющие динамические нагрузки на подшипники и обечайку роликов, боковой сход и износ транспортирующей ленты, долговечность роликов. Поэтому актуальными остаются исследования по изучению влияния режимов эксплуатации конвейера на ресурс работы динамически нагруженных узлов, а также на оптимизации его геометрических параметров.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с государственной научно-технической программой Республики Беларусь в области естественных наук «Материал» на 1991-1995 гг. и 1996-2000 гг.

Цель работы. Разработка научных основ повышения долговечности узлов трения горных машин, эксплуатирующихся в химически активной абра-зивсодержащей среде, создание новых материалов, технологий и методов упрочнения деталей.

Идея работы. Использовать результаты анализа напряженно-деформированного состояния и закономерностей трения и изнашивания пары транспортирующая лента - обечайка ролика для создания новых композитов, технологии получения из них и упрочнения деталей с переменными по нормали к рабочей поверхности свойствами, обладающих высоким сопротивлением изнашиванию и коррозии, снижающих статические и динамические нагрузки на сопрягаемые элементы и обеспечивающих высокую долговечность узлов трения горных машин.

Научные положения разработанные лично автором. Автором диссертации осуществлен выбор направления исследований, сформулирована и обоснована постановка всех теоретических и экспериментальных задач, обобщены полученные результаты исследований и определены области их практического применения, а также:

• разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки ролика и выполнены расчетные исследования;

• установлены закономерности и механизмы трения и изнашивания деталей горных машин, в том числе в химически активной абразивсодержащей среде;

• на основе результатов трйботехнических испытаний и анализа НДС обечайки определены направления исследований и разработаны методы повышения долговечности узлов трения горных машин;

• разработаны теоретические основы технологии деталей горных машин с переменными по нормали к рабочей поверхности физико-механическими и триботехническими характеристиками;

• предложен новый класс триботехнических материалов и выявлены закономерности влияния типа и содержания наполнителей и модификаторов, режимов формования и нагружения на их структуру, механические и трибо-технические свойства;

• на основе расчета сил, действующих на резец оптимизированы геометрия режущего инструмента и режимы механической обработки деталей из волокнисто наполненных композитов.

Под руководством или при непосредственном участии соискателя получены также другие результаты, изложенные в диссертации, в частности, разработаны новые высоконаполненные материалы на основе реактопластов, устройства для изготовления и упрочнения деталей горных машин, выполнен реологический анализ зон формующего канала, организовано отечественное импортозамещающее производство ленточных и скребковых конвейеров для эксплуатации в химически активных абразивсодержащих средах.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

• математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки ролика, контактирующей с нагруженной и растянутой в продольном направлении транспортирующей лентой;

• закономерности и новые данные о природе трения и изнашивания транспортирующей ленты и обечайки ролика из стали и композитов в химически активной абразивсодержащей и воздушной средах;

• математическая модель реологических состояний высоконаполненно-го композита, перемещающегося вдоль формующего канала с изменяющейся температурой, и методика расчета оптимальных длин зон вязко-текучего, вязко-пластического и жесткого состояний композита;

• методы повышения долговечности деталей узлов трения горных машин и принципы создания износостойких материалов;

• технологии и устройства для изготовления слоистых либо с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами деталей подъемно-транспортного горного оборудования;

• новый класс триботехнических материалов и закономерности влияния типа и содержания компонентов на физико-механические и триботехнические свойства композитов.

Методология и методы исследований. Теоретическая часть работы выполнена с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теплофизики. Численные результаты получены с помощью современных программных продуктов и вычислительной техники. Экспериментальные исследования выполнены с применением методов математического планирования экспериментов, средств тонкого физического и химического анализа, приборов и оборудования для механических и триботехнических испытаний.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: их соответствием основным положениям трибологии и механики твердого деформируемого тела; хорошей сопоставимостью расчетных и экспериментальных данных; положительными результатами опытно-промышленной проверки практических рекомендаций и высокой эффективностью их внедрения; применением современных стандартизированных методов и средств испытаний; достаточным и статистически обоснованным объемом экспериментальных измерений.

Научная новизна. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки, контактирующей с нагруженной и растянутой в продольном направлении конвейерной лентой, устанавливающая связь главных напряжений с геометрическими параметрами и механическими характеристиками материала обечайки, величиной и распределением нагрузки по контактной площадке. Выявлены области экстремальных значений знакопеременных перемещений и напряжений в материале оболочки. Показано, что при одном обороте ролика материал обечайки подвергается знакопеременному циклическому нагружению. С позиций механики контактного взаимодействия обечайки с лентой и теории усталостного разрушения определены условия, при которых возможна замена стальной обечайки на композитную.

Выявлены механизмы и закономерности фрикционного взаимодействия и изнашивания конвейерной ленты и стальной обечайки, свидетельствующие о снижении их долговечности при эксплуатации в химически активной среде, обусловленном переходом от усталостного изнашивания обечайки к коррози-онно-механическому и каталитическим действием ионов металлов среды и обечайки на процесс старения резины. Экспериментально обоснована эффективность изготовления обечайки из композита, содержащего и способного выделять в зону контакта ингибиторы окисления резины.

Предложены и экспериментально обоснованы методы упрочнения деталей и повышения долговечности узлов трения горных машин, эксплуатирующихся в химически активных абразивсодержащих средах, сформулированы и научно обоснованы принципы создания износостойких материалов для этих узлов.

Разработана математическая модель реологических состояний высоко-наполненного композита, перемещающегося вдоль формующего канала с изменяющейся температурой, устанавливающая связь геометрических параметров канала с теплофизическими и механическими свойствами композита и режимами формования обечайки ролика.

Предложен метод расчета оптимальных длин зон вязко-текучего, вязко-пластического и жесткого состояний композита в формующем канале.

Научное значение работы состоит: в развитии представлений о напряженно-деформированном состоянии обечайки ролика ленточного конвейера; установлении основных закономерностей и механизмов трения и изнашивания деталей горных машин, эксплуатирующихся в химически активной абра-зивсодержащей среде, создании теоретических основ технологии высокопрочных деталей с изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям и -управляемыми физико-механическими и триботехническими характеристиками; разработке материаловедческих и технологических принципов повышения долговечности узлов трения горных машин.

Практическое значение работы заключается в:

• создании нового класса высоконаполненных материалов для опор качения и скольжения горных машин, эксплуатирующихся при воздействии аб-разивсодержащей химически активной среды и циклически повторяющихся ударных нагрузок; определении типов и оптимального содержания наполнителей и модификаторов, обеспечивающих высокие механические и триботех-нические характеристики композитов и их стабильность в химически активных средах;

• разработке устройств и технологии деталей слоистых и с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами. Сущность этой технологии в том, что одновременно подаваемые в зону уплотнения формующего канала разнородные по составу пресс-композиции и разделяющая их перегородка перемещаются в процессе прессования в противоположные стороны, а освобождаемое перегородкой пространство заполняется смесью композиций обоих составов;

• создании новых методов упрочнения деталей горных машин и устройства для их реализации, обеспечивающие непрерывное продольно-поперечное армирование предварительно растянутыми струнами, равномерное распределение прочности материала по объему изделия, формование эластичной прослойки между связующим и волокнами;

• разработке методики прогнозирования долговечности транспортирующей ленты и роликов шахтных конвейеров, позволяющей учитывать конструкцию и геометрические параметры става и роликоопор, нагрузочно-скоростные режимы и особенности их эксплуатации в воздушно-соляной среде с высоким содержанием влаги и абразивных частиц;

• создании методики расчета сил, действующих на резец при механической обработке волокнистонаполненных композитов, учитывающей концентрацию, размеры и механические характеристики армирующих волокон и геометрические параметры резца.

Реализация результатов работы. Разработанные композиционные материалы, технологии, оборудование и способы упрочнения деталей использованы при серийном производстве: обечаек роликов и рабочих столов плужко-вых сбрасывателей ленточных шахтных и солеотвальных конвейеров и крат-цер-кранов; фильтратных трубопроводов; крупногабаритных подшипников вакуумных барабанных фильтров; скребков, направляющих и покрытий дна рештака скребковых конвейеров. В долговечность транспортирующих конвейерных лент повысилась на 15-20%, трубопроводов - в 1,6 раза, подшипникового узла барабанных фильтров в 2,05 раза, деталей ленточных конвейеров - на 10-22%, деталей скребковых конвейеров - на 5-40%.

На Опытном производстве Солигорского института проблем ресурсосбережения организовано отечественное импортозаменяющее производство конвейеров для эксплуатации в воздушно-соляной, в том числе влажной среде. Ежегодный выпуск 34 ленточных и скребковых конвейеров для шахт, со-леотвалов и сильвинитовых обогатительных фабрик ПО «Беларуськалий» позволил отказаться от импортных поставок на сумму 6,3 млн. у. е. Изготовление 36 тыс. шт. деталей из разработанных композитных материалов позволяет экономить 255 тонн трубного проката, 174,5 тонн стали ЗОХГСА, 25,8 тонн бронзы и получить экономию в размере 450 тыс. у. е. в год.

Апробация работы. Основные результаты научных исследований по теме диссертации доложены и обсуждены на: международных конференциях «Прочность элементов и узлов конструкций горных машин» (Гливице, 1996), «Охрана труда в подземных и открытых шахтах и рудниках (София, 1998), «Качество и надежность машин» (Нитра, 1996), «Трибология в промышленности» (Белград, 1996), «Долговечность горных машин» (Норильск, 1996), «Проектирование, изготовление и эксплуатация элементов машин» (Ченстохова, 1996), Первом всемирном конгрессе по трибологии (Лондон, 1997), международном симпозиуме по механике (Минск, 1999), международной конференции «Достижения науки и техники в области ресурсосбережения и экологии» (Гомель, 1989), международном симпозиуме по трибофатике (Гомель, 1993), международных симпозиумах «Модификация древесины» (Познань, 1995), «Древесно-полимерные композиционные материалы и изделия» (Гомель, 1991), международных конференциях «Полимерные композиты» (Соли-горск, 1995, Гомель, 1998), «Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии в нефтехимической промышленности (Минск, 1998), республиканских конференциях «Физика и механика композиционных материалов на основе полимеров» (Гомель, 1993), «Современные материалы, оборудование и технологии упрочнения и восстановления деталей машин» (Новополоцк, 1995), «Применение композиционных материалов в народном хозяйстве» (Со

16 лигорск, 1992), «Ресурсо- и энергосберегающие технологии на транспорте и в строительном комплексе» (Гомель, 1995), «Новые материалы и технологии» (Минск, 1996), «Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии» (Гродно, 1996).

Публикации. Результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 58 работах, в том числе, в 5 монографиях, 24 статьях и 10 тезисах докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, семь глав, заключение, список цитируемых источников и приложения. Полный объем диссертации составляет 324 стр., включая 71 рисунок, 24 таблицы и 262 библиографические ссылки.

результатов работы.

Применение обечаек роликов из композитных материалов осуществлялось на ленточных конвейерах, эксплуатирующихся в абразивсодер-жащей среде на сильвинитовых обогатительных фабриках и рудниках, а также - на солеотвальных конвейерах ПО "Беларуськалий" (рис. 7.9). Ролики устанавливались на прямых (нижняя ветвь) и желобчатых (верхняя ветвь) ролико-опорах.

Сравнительные эксплуатационные испытания роликов на забойных конвейерах производительностью 250-600 т/ч и солеотвальных конвейерах KJIC-1200 производительностью 800 т/ч показали, что долговечность металлических обечаек роликов составляет в среднем 4,6 года на верхней ветви и 2,3 года на нижней. Основной причиной выхода из строя обечаек верхней ветви является коррозионно-механический износ, нижней - коррозионно-механический износ и усталостные повреждения, вызванные циклическими ударными нагрузками.

Ролики из композитных материалов обладают более высокой долговечностью (табл. 7.7). Срок службы роликов верхней ветви ограничивается в основном абразивным изнашиванием рабочего слоя, а для нижней ветви - усталостным разрушением. Отсутствие коррозионно-механического изнашивания обечаек из композитов обеспечивает им более высокую долговечность (на 1220%), несмотря на сравнительно низкое сопротивление абразивному и усталостному разрушению рабочего слоя.

Важным преимуществом роликов из разработанных материалов является их низкая адгезионная способность к транспортируемому веществу (соли натрия и калия, галитовые хвосты). Испытания показали, что масса вещества налипающего на поверхность обечаек из разработанных материалов, не превышает как правило 0,1 кг. Это в 6-10 раз меньше, чем при использовании металлических в

Рис.7.9. Применение роликов из композитных материалов на ленточных конвейерах, эксплуатирующихся на сильвинитовой обогатительной фабрике (а), шахтах (б) и солеотвалах (в) Третьего рудоуправления ПО «Беларуськалий»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе анализа условий эксплуатации, напряженно-деформированного состояния, закономерностей фрикционного взаимодействия и изнашивания деталей горных машин, изучения структуры, свойств и реологических явлений, протекающих в композитах на основе полимеров под воздействием силовых и температурных полей, решена важнейшая научно-техническая проблема. Сущность ее решения заключается в развитии представлений о процессах, протекающих в зоне фрикционного контакта эластомер-композит, разработке принципов создания новых материалов и теоретических основ технологии получения и повышения долговечности деталей горных машин, эксплуатирующихся в химически активных средах.

1. Разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния обечайки ролика ленточного конвейера, моделируемой цилиндрической оболочкой, находящейся под действием неосесимметричной радиальной нагрузки, распределенной по заданному закону. Показано, что для всех точек срединной поверхности обечайки характерно состояние «растяжение-сжатие» в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Максимальные значения главных сжимающих напряжений наблюдаются в центре контактной площадки, а растягивающих - за ее пределами. На наружной и внутренней поверхностях существуют как зоны чистого сжатия так и зоны растяжения. Причем, эти зоны для внутренней поверхности являются более узкими и расположены ближе к центру контактной площадки.

2. Изучены перемещения обечайки ролика, возникающие при контактировании с нагруженной и растянутой в продольном направлении транспортирующей лентой. Установлено, что радиальные перемещения достигают максимума в центре контакта, а по мере удаления от него неоднократно меняют знак. Перемещения в окружном и продольном направлениях значительно меньше радиальных. На основе анализа напряженно-деформированного состояния и перемещений цилиндрической оболочки и с позиции теории усталостного разрушения определены условия, при которых возможна замена стальной обечайки на композитную.

3. Установлены закономерности и механизмы трения и изнашивания элементов сопряжения транспортирующая лента - обечайка ролика. Выявлена область нагрузок и скоростей, в пределах которой они существенно не влияют на триботехнические характеристики сопрягаемых тел при трении скольжения и качения. Переход от нейтральной к химически активной среде сопровождается сужением этой области, ростом интенсивности изнашивания резины и сопротивления качению, а также интенсивным коррозионно-механическим изнашиванием стали при скольжении. При длительном фрикционном нагружении интенсивность изнашивания транспортирующей ленты резко возрастает вследствие каталитического действия ионов металлов среды и обечайки на процесс старения резины и роста локальных тепловых и механических нагрузок, вызванного ухудшением топографии сопрягаемых тел. Износостойкость и долговечность транспортирующей ленты шахтного конвейера повышается при замене стальной обечайки на обечайку из композита, не подвергающегося коррозии и способного выделять в зону трения ингибиторы окисления резины. При этом интенсивность изнашивания сопрягаемых тел не является функцией продолжительности истирания.

4. Разработана математическая модель реологических состояний композиции при ее перемещении вдоль формующего канала с изменяющейся температурой, устанавливающая связь геометрических параметров канала с механическими, теплофизическими и триботехническими характеристиками пресс-массы, температурно-временными режимами и давлением прессования. Получены уравнения, описывающие форму поверхности раздела зон вязко-пластического и жесткого состояния композитов на основе термо- и реакто-пластов.

5. Созданы научные основы технологии деталей горных машин с плавно изменяющимися по нормали к рабочим поверхностям свойствами. Принцип получения таких деталей в том, что одновременно подаваемые в зону уплотнения формующего канала разнородные по составу композиции и разделяющая их перегородка в процессе прессования перемещаются синхронно в противоположные стороны, а освобождаемое перегородкой пространство заполняется смесью композиций обоих составов. Осуществлен расчет сил, действующих на резец при механической обработке деталей горных машин из вы-соконаполненных композитов. На основе анализа уравнений, связывающих силы резания с размерами срезаемого слоя, концентрацией, диаметром и механическими свойствами армирующих волокон, выбраны оптимальные геометрические параметры режущего инструмента.

6. Разработаны способы упрочнения деталей и повышения долговечности узлов трения горных машин и устройства для их реализации. Сущность их сводится к нанесению эластичной пленки оптимальной толщины на поверхность волокнистого наполнителя, продольно-поперечному армированию детали предварительно растянутыми струнами в процессе ее формования, исключению возможности образования между частями детали, сформированными соседними циклами прессования, промежуточного слоя с низкой когезионной прочностью.

7. сформулированы и экспериментально обоснованы материаловедче-ские принципы повышения износостойкости и долговечности деталей узлов трения горных машин, включающие: введение в состав композита наполнителей ячеистой структуры, содержащих легкоплавкие смазочные вещества, способные выделяться в зону трения под действием контактной нагрузки и температуры; обеспечение оптимального (до 3,5 мас.%) влагосодержания волокон, вызывающего рост степени сшивки и ускорение процесса отверждения связующего; введение структурирующего агента, способствующего формирования в связующем трехмерной полимерной сетки с большим числом лабильных связей; метиллирование древесных частиц элементами, блокирующими гидроксильные группы и заполняющими капиллярно-пористую систему древесины; введение в состав композитов оксидов металлов, способных снижать температуру начала отверждения связующего и образовывать поперечные связи с элементами структуры лигнина.

8. С учетом условий эксплуатации и выявленных закономерностей трения и изнашивания подвижных сопряжений разработаны новые материалы для подъемно-транспортного горного оборудования. Обечайки роликов шахтных конвейеров предложено изготавливать из ударопрочной и антифрикционной древесно-полимерных композиций на основе фенолоформальдегидного олигомера. Близкие по составу базовых компонентов, но с частичной заменой древесных частиц волокнистым наполнителем, измельченным эластомером или кожей, материалы разработаны для трубопроводов, подшипников барабанных фильтров, обечаек роликов солеотвальных конвейеров и кратцер-кранов. Опоры скольжения ленточных и скребковых конвейеров предложено изготавливать из торфопластов на основе фенолоформальдегидного олигомера или структурированного полиэтилена.

9. Применение разработанных материалов, технологии, устройств и методов упрочнения деталей позволило повысить долговечность конвейерных лент на 15-20%, трубопроводов - в 1,6 раза, подшипникового узла барабанных фильтров - в 2,05 раза, деталей ленточных конвейеров - на 10-22%, деталей скребковых конвейеров - на 5-40%, а также ежегодно экономить 255 тонн трубного проката, 174,5 тонн стали ЗОХГСА, 25,8 тонн бронзы и получить экономический эффект в размере около 450 тыс. у.е. На опытном производстве Солигорского Института проблем ресурсосбережения организован ежегодный выпуск 34 ленточных и скребковых конвейеров для горно-добывающей промышленности Республики Беларусь, что позволило отказаться от импортных поставок на сумму 6,3 млн. у.е.

1. Дмитриев В.Г., Рыбкин С.К. Модель надежности резинотканевой ленты // Известия ВУЗов. Горный журнал. -1989. -№9. -С. 71-75.

2. Рыбкин С.К. Прогнозирование ресурса резинотканевых конвейерных лент при ударном нагружении / Деп. в ИНИЭИуголь №4827 VII от 17.02.1989. вып. 3. -4 с.

3. Приседский Г.В., Серый В.П., Норенко И.И. и др. Методика расчета ленты на заданную выносливость // Прогрессивные конструкции, исследования и расчет конвейерных лент: Тез. докл. конф. -Свердловск, 1975.-С. 30-31.

4. Смирнов В.П., Норенко И.И. Долговечность конвейерных лент на угольных разрезах // Добыча угля открытым способом. -1979. -№5. -С. 8-10.

5. Норенко И.И. Исследование конвейерных лент на выносливость при ударной нагрузке // Уголь Украины. -1985. -№2. -С. 20-21.

6. Колобов Л.Н., Аблезов К.Т. Исследование влияния податливости обечаек роликов на ударную нагрузку при подаче крупнокусковых грузов на ленту конвейера // Подъемно-транспортная техника и технология: Тез. докл. конф. -М., 1990.-С. 119.

7. Аблезов К.Т., Колобов JI.H. Теоретическое моделирование взаимодействия крупнокускового груза с лентой между роликоопорами конвейера // Моделирование и оптимизация выемочно-транспортных комплексов горных предприятий. -1988. -С. 84-89.

8. Дмитриев В.Г. Дифференциальные уравнения движения ленты по роликоопорам // Известия ВУЗов. Горный журнал. 1973. -№2. -С. 44-48.

9. Дмитриев В.Г. Теория установившегося движения ленты и повышение ее ресурса на конвейерах горных предприятий: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Моск. гос. горн, ун-тет. -М., 1994. -28 с.

10. Канахин А.У. Выполаживание конвейерной ленты в промежутках между роликовыми опорами конвейеров // Расчет, исследование и проектирование транспортирующих и грузоподъемных машин. -Алма-Ата: КазПТИ, 1985-С. 10-12.

11. Поляков Н.С., Смирнов В.К., Шпакунов И.А. О сопротивлении движению ленты по роликам // Горные машины и автоматика. -1967. -№3. -С. 188-199.

12. Смирнов В.К., Шпакунов В.А. Сопротивление движению ленты от шевеления материала при проходе роликов // Горнорудные машины и автоматика. -1966. -№3. -С. 228-249.

13. Смирнов В.К., Демин Г.К. О сопротивлении движению конвейерной ленты по роликам // Теория горных машин и процессов. -Киев: Навукова думка, 1977. -С. 43-50.

14. Дмитриев В.Г., Харченко В.И. Экспериментальные исследования коэффициента сопротивления движению ленты по роликоопорам с различными роликами // Шахтный и карьерный транспорт. -1990. -№11. -С. 46-50.

15. Бельмас И.В. Тяговый расчет резинотросовой конвейерной ленты // Изв. ВУЗов. Горный журнал. -1992. -№4. -С. 67-70.

16. Бельмас И.В., Колосов JI.B., Джур В.В. Экспериментальные исследования агрегатной прочности РТК // Известия ВУЗов. Горный журнал. -1991. -№1. -С. 65-67.

17. Бельмас И.В., Колосов JI.B. Напряженно-деформированное состояние резино-тросовой ленты с искривленными тросами //Известия ВУЗов. Горный журнал. -1991. -№7. -С. 65-69.

18. Бельмас И.В., Колосов Л.В., Киба В.Я. Влияние искривления тросов резино-тросовой ленты на ее прочность // Горная электромеханика и автоматика. -1991. -Вып. 59. -С. 59-91.

19. Саргужин М.Х., Джиенкулов В.А. Расчет динамических усилий при пуске ленточного конвейера с переменным шагом роликоопор конечно-разностным методом // Теория, расчет и исследование ПТМ. -1985. -С. 50-54.

20. Саргужин М.Х. Определение продольных усилий в тяговом органе ленточных конвейеров с переменным шагом роликоопор // Теория, расчет и исследование ПТМ. -1985. -С.75-79.

21. Тожиев Р.Ж. Исследование усталостных свойств резинотканевых конвейерных лент с целью повышения их долговечности: Автореф. дис. к-та техн. наук. Инж. -строит, институт: К., 1978. -22 с.

22. Смирнов В.К., Высочин Е.М., Пошивайло В.Я. и др. Взаимодействие движущейся конвейерной ленты с перекошенным роликом // Вопросы рудничного транспорта. -1972. -№12. -С. 32-45.

23. Поляков Н.С. Смирнов В.К., Монастырский В.Ф. и др. Опыт применения конвейеров с податливыми роликоопорами конструкции ИГТМ АН УССР// Металлургическая и горнорудная промышленность. -1973.-№2.-С. 51-54.

24. Дмитриев В.Г. Боковой сход ленты при случайном перекосе роликовстава // Известия ВУЗов. Горный журнал. -1984. -№4.

25. А. с. 1627465 (РФ). Роликоопора для центрирования лент конвейера / Бибиков П.Я., Дмитриев В.Г., Ненахов Г.С., Ненахов С.С. (РФ). Опубл. Бюл. изобр. -1991. №6.

26. Бахурин К.Н., Биличенко Н.Я., Додатко А.И. Исследование причин отказа роликов и степени износа их деталей на конвейере К-1 ДГОКа // Металлургическая и горнорудная промышленность . -1979. -№3. -С. 42-43.

27. Додатко А.И. Причины отказа роликов с коническими роликоподшипниками мощных ленточных конвейеров // Металлургическая и горнорудная промышленность. -1980. -№4. -С. 58-59.

28. Дьяченко В.П. О надежности роликоопор ленточного конвейера // Научные основы создания высокопроизводительных комплексно-механизированных и автоматизированных шахт. Науч. труды МГИ М.: МГИ, 1978.-С. 122-123.

29. Шахмейстер Л.Г., Дьяченко В.П. Построение моделей надежности и устойчивости процессов износа элементов ленточных конвейеров // Известия ВУЗов. Горный журнал. -1979. -№5. -С.93-97.

30. Дьяченко В.П. Исследование и повышение надежности роликоопор ленточных конвейеров при транспортировании кусковых грузов: Автореф. дис. к-та техн. наук. Моск. горн, институт. -М., 1981. -13 с.

31. Дмитриев В.Г., Галкин В.И., Селютин A.M. Влияние технологии изготовления конструктивных элементов на динамические нагрузки подшипников роликов ленточных конвейеров // Известия ВУЗов. Горный журнал. -1986. -№6. -С. 66-70.

32. Серый В.П., Норенко И.И. Расчет шарнирных узлов ленточных конвейеров с учетом надежности // Шахтный и карьерный транспорт. -1980. -№5. -С.58-61.

33. Сазонов С.П., Подопригора Ю.А., Дунаев В.П. Экспериментальные исследования качающейся роликоопоры ленточного конвейера // Шахтныйи карьерный транспорт. -1980. -№6. -С. 96-99.

34. А. с. 631402 (РФ). Роликоопора ленточного конвейера / Дмитриев В.Г., Дунаев В.П., Сазонов С.П. и др (РФ). Опубл. Бюл. изобр. -1970. №41.

35. А. с. 800050 (РФ). Роликоопора ленточного конвейера / Громов Н.С., Дмитриев В.Г., Сазонов С.П. и др (РФ). Опубл. Бюл. изобр. -1981. №4.

36. А. с. 558820 (РФ). Устройство для поддержания конвейерной ленты в месте ее загрузки / Шконда В.В., Дьяков В.А., Пухов Ю.С. и др (РФ). -Опубл. Бюл. изобр. -1977. №19.

37. Шконда В.В. Динамическое воздействие скальных пород на загрузочную часть ленточного конвейера // Добыча угля открытым способом. -1977. -№5. -С. 27-28.

38. Приседский Г.В., Бондарев B.C., Шорсткий Ф.М. Исследование подвесных роликоопор с деталями из полимерных материалов // Горнотранспортное оборудование карьеров. -Киев: Техника, 1974. -С. 94-103.

39. Шорсткий Ф.М. Допускаемые нагрузки на конвейерные ролики с пластмассовыми обечайками // Шахтный и карьерный транспорт. -1984. -№1. -С. 37-39.

40. Шорсткий Ф.М. Исследование прочности конвейерных роликов с пластмассовыми корпусами // Горнотранспортное оборудование разрезов. -М.: НИИФОРМ -ТЯЖМАШ, 1975. -С. 97-103.

41. Moore D.F. The Friction and Lubrication of Elastomers. -Oxford Pergamon Press, 1972. -288 p.

42. Moore D.F. Principles and Applications of Tribology. -Pergamon Inter. Library, 1975. -272 p.

43. Bulgin D., Hubbard G.D. Walters M.H. Road and laboratory studies of friction of elastomers // Proc. 4th Rubber Technology Conferens. -London, -1962.-P. 173-188.

44. Буй M.B., Рогачев A.B. Релаксационно-диффузионная теория межфазных процессов. -Гомель: Изд-во БелГУТа, 1997. -187 с.

45. Бартенев Г.М., Лаврентьев В.В. Трение и износ полимеров. -Ленинград: Химия, 1972. -240 с.

46. Айсс Н.С. Трение и изнашивание полимеров // Трибология. Исследования и приложения. -М.: Машиностроение, 1993. -С. 176-189.

47. Norman R.H. The rolling friction cylinder on planes. // Jornale Applied Physics. -1962. -№13. -P. 358-361.

48. Тихомиров В.П., Горленко О.А. Кинетическая модель трения твердых тел // О природе трения твердых тел: Тез. докл. конф. -Гомель, 1999. -С. 35-36.

49. Бартенев Г.М., Николаев В.Н. Фрикционные свойства эластомерных материалов в вакууме // Трение и износ. -1981. -Т. 2, №4. -С. 573-583.

50. Гроздев Ю.М., Сеок-Сам Ким. Трибологические особенности эксплуатации механических систем в открытом космосе // Трение и износ. -1999. -Т. 20, №1. -С. 12-19.

51. Гусева М.И., Лысенков П.М., Соков Е.В. и др. Модифицирование поверхности резиновых вкладышей дейдвудных подшипников методом ионной имплантации //Трение и износ. -1993. -Т. 14, №4. -С. 742-747.

52. Struk V.A., Ovchinnikov E.V., Cholodilov O.V., Boiko U.S. Lubricating properties of thin film coatings of fluorine oligomers //11th Intern. Collog. Tribology "Industrial and Automotive Librication" -Stuttgart, 1998. -V2. -P. 1059-1064.

53. Струк B.A. Овчинников E.B., Бойко Ю.С. и др. Морфологические особенности трибологических покрытий из фторсодержащих олигомеров на резинотехнических изделиях // Трение и износ. -1998. -Т. 19, №5. -С.665-670.

54. Дудка А.А., Наговский И.И., Буря А.И. и др. Покрытия для узлов трения на основе эластомеров // Трение и износ. -1998. -Т.19, № 3 -С. 376-378.

55. Бартенев Г.М., Елькин А.И. Природа и механизмы трения каучукоподобных полимеров в различных физических состояниях // Механизмы полимеров. -1967. -№ 1. -С. 123-135.

56. Grosch К.A. The Relation between the Friction and Viscoelastic Properties of Rubber // Proceeding Poyal Society. 1963. -Ser A, V 274, № 1356. -P. 21-39.

57. Богданович П.Н., Прушак В.Я. Трение и износ в машинах. -Минск: Высшая школа, 1999. -374 с.

58. Гороховский Г.А. Влияние полимерной составляющей на пластичность металлической матрицы композитных износостойких покрытий // Доклады АН Украины. -1994. -№ 2 -С. 161-164.

59. Гороховский Г.А., Цыбуля С.Д., Гороховская Н.К. и др. Кинетика износа гетеропокрытий состава: сплав Н70х17С4Р4 натуральный каучук // Трение и износ. -1995. -Т.16, № 2 -С. 340-344.

60. Пенкин Н.С., Хутькин О.Н., Соловьев А. А. Износостойкость гуммированных деталей машин // Трение и износ. -1998. -Т. 19, № 6 -С.799-803.

61. Пенкин Н.С., Голощапов Н.Н. Основные закономерности кинетики износа эластомеров в потоке абразивных частиц // Трение и износ. -1989. -Т.10, №4-С. 585-591.

62. Крагельский И.В., Непомнящий Е.Ф., Харач Г.М. Усталостный механизм и краткая методика аналитической оценки величины износа поверхностей трения при скольжении. -М.: Изд-во АН СССР, 1967. 19 с.

63. Schallamach A How Does Rubber Slide? // Wear. 1971. -Vol. 17, № 4.-P. 301-312.

64. Купчинов Б.И., Немогай H.B., Мельников С.Ф. Технология конструкционных материалов и изделий на основе измельченных отходов древесины. Минск: Наука и техника, 1992. - 199 с.

65. Барсуков В.Г., Свириденок А.И. Технологическое трение при экструзии композитов. -Гродно.: Изд-во Гр. ГУ, 1998. -201 с.

66. Кноп А., Шейб В. Фенольные смолы и материалы на их основе. — М.: Химия, 1983.-280 с.

67. Анненков В.Ф. Древесно-полимерные материалы и технологии их получения. М.: Лесная промышленность, 1974. - 87 с.

68. Доронин Ю.Г., Мирошниченко С.Н., Шулев И. А. Древесныепрессмассы. -М.: Лесная промышленность, 1980. -112 с.

69. Вахрушева И.А., Карташев Н.П., Петри В.Н. Лигноуглеводородные пластики из дробленых лесосечных отходов. -М.: Лесная промышленность, 1969. -240 с.

70. Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г. Любешкиной. -М.: Химия, 1985. -192 с.

71. Перелыгин Л.М., Уголев Б.И. Древесиноведение. -М.: Лесная промышленность. -1971.-340 с.

72. Белый В.А., Купчинов Б.И., Барсуков В.Г. и др. // Пластические массы. -1987. -№11. -С. 42-44.

73. Золднерс Ю.А. Модификация измельченной древесины полистиролом // Химия древесины. -1978. -№5. -С. 19-24.

74. Мирошниченко С.Н., Доронин Ю.Г., Асоцкий Д.С. Технология производства и применения в промышленности древесных прессмасс. -М.: ЦНИИТЭ. -1966.

75. ГОСТ 11368-89. Массы древесные прессовочные. Технические условия. Введ.01.01.90. -М.: Изд-во стандартов, 1989. -32 с.

76. Немогай Н.В., Купчинов Б.И. // Модификация древесины. Познань, 1981.-С. 85-91.

77. Минин А.Н., Горбачев А.П. Влияние размеров частиц наполнителя на свойства композиционных древесных пластиков. //Деревообрабатывающая промышленность. -1966. -№7. -С. 8-9.

78. Мелони Т. Современное производство древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит. -М.: Лесная промышленность, 1982. -414 с.

79. Вигдорович А.И., Сагалев Г.В. Применение древопластиков в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1977. -162 с.

80. Калниньш А.Я. // Вести АН СССР. -1972. -№7. -С. 44-48.

81. Шутов Г.М. Современное состояние проблемы модификации древесины. -М.: Лесная промышленность, 1979. -240 с.

82. Купчинов Б.И., Барсуков В.Г., Шаповалов В.М. Получение, свойства, эффективность применения погонажных изделий из древесных пресскомпозиций. -Мн.: БелНИИНТИ, 1989. -35 с.

83. Роценс К. А., Берзон А.В., Гулбис Я.К. Особенности свойств модифицированной древесины. -Рига.: Зинатне, 1983. 207 с.

84. Роценс К. А. Технологическое регулирование свойств древесины. -Рига.: Зинатне, 1979. -224 с.

85. Золднерс Ю.А., Паулс P.P., Сурна Я.С. Модификация измельченной древесины // Химия древесины. -1976. -№4. -С. 43-49.

86. Минин А.Н. Технология пъезопластиков. М.: Лесная промышленность, 1965. -295 с.

87. Прищепа Н.Д., Ширяева Г. В. Формостабильные древеснопластмассовые материалы // Химия древесины. -1975. №6. -С.103-107.

88. Киселева Т.Б., Золднерс Ю.А. Кинетика проникновения растворов фенолоспиртов в клеточные стенки древесины // Химия древесины. -1986. -№6. -С. 58-69.

89. Разумова А.Ф., Твердохлебова В.Н., Руденко Б.Д. и др. Изучение свойств древесины, модифицированной фенолоформальдегидной смолой // Лесной журнал. -1987. -№1. -С. 70-74.

90. Астапкович В.А., Купчинов Б.И. Композиционные материалы на основе древесины, упрочненные волокном// Пластические массы. -1983. -№9. -С. 32-33.

91. Андреевская Г. Л. Высокопрочные ориентированные стеклопластики. -М.: Наука, 1996. -370 с.

92. Маския Л. Добавки для пластических масс. М.-Химия, 1978. -184 с.

93. Сайфулин Р. С. Композиционные покрытия и материалы. -М.: Химия, 1977.-272 с.

94. ТУ 88 БССР 44-83. Пресс-композиции древесные. Технические условия. Введ.01.06.83.

95. А. с. N 637412 (СССР) МКИ С08. Древесная термоводостойкая пресс-композиция / Белый В. А., Купчинов Б.И., Екименко Н.А. и др. (СССР) Опубл. Бюл. изобр. 1978, №46.

96. Полимерные смеси: Справочник в 2 т. / Под ред. Д. Поля и С. Ньюмена. -М.: Мир, 1981.-550 с.

97. Янов В. В. Антифрикционные композиции на основе древесных отходов мелких фракций. Л.: Химия, 1974.

98. Евдокимов А.А., Барсуков Р.Х. Новые антифрикционные полимерные композиции, изготовленные на базе эпоксидных смол. -Ростов-н/Д: Транспорт, 1976.-80 с.

99. Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. -М.: Машиностроение, 1976.-151 с.

100. Металлополимерные материалы и изделия / Под. ред. В.А. Белого. -М.: Химия, 1979. -312 с.

101. Ирген Л.А., Чиркова Е.А., Эльтеков Ю.А. // Механика полимеров. -1973.-№2.-С. 253-258.

102. Демидов Ю.М., Доронин Ю.Г. Новые виды антифрикционных древесных пресс-масс: Обзорная информ. -М.: ВНИИПИЭлеспром, 1987. -36 с.

103. Катаев А.Т. Технология производства и применения деталей из древесной пресс-крошки в узлах трения. -М.: Лесная промышленность, 1965.-55 с.

104. Врублевская В.И., Купчинов Б.И., Белый В.А. К вопросу о наполнении древесины фторопластом // Известия ВУЗов. Лесной журнал. 1975. -№4. -С. 152-153.

105. Белый В.А. и др. Способ изготовления антифрикционного древесного пластика // Полимеры в народном хозяйстве: Обзорная информация, серия машиностроение.-Мн.: БелНИИНТИ, 1973.-С. 1-12.

106. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. -М.: Химия, 1991.-72 с.

107. Бахман А., Мюллер Г. Фенопласты. -М.: Химия, 1975. — 288 с.

108. Белый В.А., Свириденок А.И., Петроковец М.И., Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. -Мн.: Наука и техника, 1976. 432 с.

109. Сысоев П.В., Близнец М.М., Зайцев А.Л. и др. Износостойкие композиты на основе реактопластов. Мн.: Наука и техника, 1987. - 192 с.

110. Дорожкин Н.Н., Ярошевич В.К., Белоцерковский М.А. Эффективность использования современных антифрикционных материалов в машиностроении: Обзорная информация, серия металлообработка. -Минск: БелНИИНТИ, 1978. -58 с.

111. А. с. №905115 (СССР). В29. Способ изготовления антифрикционного материала на основе композиционных древесных пластиков / Врублевская В. И., Белый В.А., Купчинов Б.И., Костюков П.А. (СССР) Опубл. Бюл. изобр. -1982.

112. Белый В.А. и др. Исследование антифрикционных свойств прессматериалов ДВК // Применение полимерных материалов в промышленности: Тез. докл. конф. -Гомель, 1968 С. 65.

113. Степанов В.А., Песчанская Н.Н., Шпейзман В. В. Прочность и релаксационные явления в твердых телах Л.: Наука, -1984.-264с.

114. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. -М.: Высшая школа, 1966. -314 с.

115. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. -272 с.

116. Цыпин Н.В. Развитие представлений об абразивном изнашивании турбогетерогенных материалов исходя из совместимости пар трения // Трение и износ. -1993. -Т.14, №1. -С. 63-72.

117. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Физика и механика полимеров. -М.:

118. Высшая школа, 1983. -391 с.

119. Двуглавая Л.Я., Лурье Е.Г., Радюкевич О.В. и др. Износ /истирание/ пластмасс и методы его оценки // Пластические массы. -1962. —№1. -С. 60-66.

120. Нильсен Н. Механические свойства полимеров и полимерных композиций: Пер. с англ. -М.: Химия, 1978. 311 с.

121. А.с. №564974 (СССР) В29J. Способ изготовления антифрикционного древесного пластика / Белый В.А. и др. (СССР). Опубл. Бюл. изобр. 1977.

122. Гольдаде В.А., Струк В.А., Песецкий С.С. Ингибиторы изнашивания металлополимерных систем. -М.: Химия, 1993. -240 с.

123. Островский М.С. Триботехнические основы обеспечения качества функционирования горных машин. -М.: Изд-во МГУ, 1993.

124. Петренко С.Я. Научно-технический прогресс и качество горной техники. Государственные испытания горношахтного оборудования. // Уголь Украины. -1987. -№6. -С. 8-10.

125. Красников Ю.Д., Солод С.В. Хазанова Х.И. Повышение надежности горных выемочных машин. -М.: Недра, 1989. -215 с.

126. Островский М.С. Повышение ресурса горных машин путем мониторинга соединений деталей и узлов: Дис. д-ра техн. наук. М., 1977. -395 с.

127. Островский М.С., Усиков М.Ю. Повышение долговечности деталей горных машин, подверженных вибрации // Надежность машин и оборудования: Тез. докл. конф. -Одесса, 1989.

128. Додатко А.И. Оценка качества роликов ленточных конвейеров и пути его повышения: Автореф. дис. к-та техн. наук. Институт геотехн. механики: Днепропетровск, 1983. -23 с.

129. Справочник по композиционным материалам: В 2 т. /под ред. Дж.Любина. Пер. с анг. -М.: Машиностроение, 1988. -584 с.

130. Композиционные материалы: Справочник /под ред. Д.М. Карпиноса. -Киев: Навукова думка, 1985. 592 с.

131. Яковлев Д.Д. Технология изготовления изделий из пластмасс. -Л.:1. Химия, 1977.-360 с.

132. Справочник по пластическим массам / под ред. М.И. Гарбара, М.С. Акутина, Н.М. Егорова. М.: Химия, 1967. - 462 с.

133. Прушак В.Я., Колдаева С.Н., Михайлов М.И. Технология древесно-полимерных композитов для деталей машин. -Гомель: Информтрибо, 1992. -225 с.

134. Белый В.А., Врублевская В.И., Купчинов Б.И. Древесно-полимерные конструкционные материалы и изделия. Минск: Наука и техника, 1980. -280 с.

135. Композиционные материалы: Справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др. М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

136. Мельников С.Ф., Федосик Н.М. Влияние концентрации фенолоформальдегидной смолы на свойства древопластиков // Известия АН Беларуси, сер. физ.-техн.наук. 1988. - №4- С. 43-45.

137. Бортников В.Г. Основы технологии переработки пластических масс. -Л.: Химия, 1983. -304 с.

138. Волков С.Д., Ставров В.П. Статистическая механика композитных материалов. -Мн.: Изд-во БГУ, 1978. -160 с.

139. Ставров В.П. Механика композиционных материалов. -Мн.: Изд-во БГТУ, 1996.-162 с.

140. Шаповалов В.М. Разработка высоконаполненных экструзионньк композитов на основе древесины и термопластов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Инст. мех. мет.-полим. систем. Гомель, 1989. - 19 с.

141. Гарасевич Г.И., Семеновский А.А. Формование изделий из древесно-клеевой композиции. М. : Лесная промышленность, 1972. -160 с.

142. Купчинов Б.И., Барсуков В.Г., Шаповалов В.М. Получение, свойства, эффективность применения погонажных изделий из древесных пресс-композиций. -Минск: БелНИИНТИ, 1989. -40 с.

143. Купчинов Б. И., Немогай Н. В., Асташин В.Я. и др. Техникоэкономическая эффективность и опыт использования древеснополимерных материалов в народном хозяйстве. -Мн.: БелНИИНТИ, 1982. -78 с.

144. Ложечников Е.Б., Толстик А.Б. Выдавливание длинномерных заготовок из порошковых материалов. -Мн.: Изд-во БГТУ, 1990.

145. Benbow J.J. Bridqwater. The role of frictional forces in paste extrusion // Tribology in particulate technology. -1987. -P. 80-90.

146. Прушак В.Я. Разработка и исследование новых композиционных материалов и методов изготовления из них деталей горношахтного оборудования: Автореф. дис. канд. техн. наук. Инст. мех. мет.-полим. систем. -Гомель, 1993. -20 с.

147. Витязь П.А., Клименков С.С., Патов В.В. Прессование покрытий на внутренних областях труб методом экструзии // Прессовые процессы обработки материалов давлением: Тез. докл. конф. -Минск, 1985. -С. 51-52.

148. Кипарисов С.С., Падалко О.В. Оборудование для предприятий порошковой металлургии. -М.: Металлургия, 1988. -448 с.

149. Гуль В.Е., Акутин М.С. Основы переработки пластмасс. -М.: Химия, 1985.-400 с.

150. Ювченко А.П. и др. Синтез некоторых пероксидов на основе З-метил-З-пероксин-1-бутина // Весщ АН БССР, сер. xiM. навук. -1976. -№2. -С. 105108.

151. Поляков В.Л., Горбаткина Ю.А., Остаточные напряжения в системе волокнистый наполнитель-связующее. // Физико-химическая механика материалов. -1977. -Т5, №1. -С. 94-100.

152. Абрамов В.В. Остаточные напряжения и деформации в металлах. -М.: Машгиз, 1963. -356 с.

153. Прушак В.Я. Методы испытаний материалов на трение и износ. -Минск: Вышэйшая школа, 1999. 64 с.

154. А. с. 1523350 (СССР) B27N. Способ определения технологических параметров процесса прессования изделий методом плунжерной экструзиии устройство для его осуществления. / Екименко Н.А., Прушак В.Я., Колдаева С.Н. (СССР). Опубл. Бюл. изобр. -1989. №3.

155. Файнерман А.Б., Липатов Ю.С., Кулик В.М., Волгина Л.Н. Простой метод определения поверхностного натяжения и краевых углов смачивания жидкостей. // Коллоидный журнал. -1970. -Т32, №4. -С. 620-623.

156. Торопцева A.M. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений. -М.: Химия, 1972. -415 с.

157. Практические работы по химии древесины и целлюлозы. /Под ред. Никитина A.M. -М.: Лесная промышленность, 1965. -411 с.

158. Практикум по высокомолекулярным соединениям / Под ред. Кабанова В.А. -М.: Химия, 1980. -223 с.

159. Практикум по полимерному материаловедению. /Под ред. Бабаевского П.Г. -М.: Химия, 1980. -229 с.

160. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. -М.: Наука, 1975.-512 с.

161. Рехваргер А.Е., Шевяков А.Ю. Математическое планирование научно-технических исследований. -М.: Наука, 1975. -440 с.

162. Прушак В.Я. Исследование взаимодействия стального ролика и транспортирующей резинотканевой ленты шахтного конвейера // О природе трения твердых тел: Тез. докл. межд. симп. -Гомель, 1999. -С. 106-107.

163. Прушак В.Я. Закономерности трения и изнашивания пары ролик-резинотканевая лента шахтных конвейеров // Горная механика. 1999. -№1. -С. 3-8.

164. Гордиенко Л.К., Никитин В.В., Романенко Г.В. Особенности износа сталей и некоторых диффузионных покрытий в условиях переработки резины. // Трение и износ. -1982. -Т.З, №5. -С. 919-923.

165. Бартеньев Г.М., Николаев В.Н. Фрикционные свойства эластомерныхматериалов в вакууме. // Трение и износ. -1981. -Т.2, №4. -С. 573-583.

166. Chand N., Fahim М. Effectof lasser irradiation on abrasive war of glass fibre polyester composite // Tribology Letters. -1996. -№2. -P. 81-87.

167. Богданович П.Н., Ростанина Н.Б., Сысоев П.В., Прушак В.Я., Щерба В.Я. Особенности разрушения поверхностей трения полимеров при различных скоростях скольжения // Трение и износ. -1994. -Т. 15, №4. -С. 628-635.

168. Кошелев Ф.Ф., Корнев А.Е., Климов Н.С. Общая технология резины. -М.: Химия, 1968. -560 с.

169. Дырда В.И., Веттергень В.И., Надутый В.П., Джалилов Ф. Изучение молекулярного механизма роста трещин в резинах методом инфракрасной спектроскопии // Каучук и резина. -1975. -№11. -С. 37-39.

170. Прушак В.Я., Заяц И.М. Особенности фрикционного взаимодействия резинотканевой ленты и ролика шахтного конвейера из древесно-полимерного композита // О природе трения твердых тел: Тез. докл. межд. симп.-Гомель, 1999.-С. 107-108.

171. Власов В.З. Избранные труды. Т. 1. -М.: Изд. Академии наук СССР,1962.-528 с.

172. Колкунов JI.B. Основы расчетов упругих оболочек. -М.: Высшая школа,1963. -278 с.

173. Тонкостенные оболочечные конструкции: теория, эксперимент и проектирование. / Пер. с англ. К.Г. Бомштейн, A.M. Васильев. -М.: Машиностроение, 1980. -607 с.

174. Кушунина Н.А., Прушак В.Я., Ростанина Н.Б. Напряженно-деформированное состояние обечайки ролика ленточного конвейера // Механика 99. Тез. докл. межд. конгр. -Минск, 1999. -С.89-90.

175. Долгов Э.П., Кондрашин Ю.А., Родионов В.В., Белобородов В.Н. Новые ставы для шахтных ленточных магистральных и участковых конвейеров с шириной ленты 1200 мм. // Глюкауф. -1999. -№3. -С.6-11.

176. Иванова B.C. усталостное разрушение металлов. -М.: Металлургиздат,1963.-272 с.

177. Прушак В.Я., Заяц И.М., Башура А.Н. и др. Разработка современного горношахтного оборудования в Беларуси. // Горный журнал. -1998. -№11-12.-С. 97-100.

178. Прушак В.Я., Колдаева С.И., Михайлов М.И. Технология древесно-полимерных композитов для деталей машин. -Гомель: Информтрибо,1992. -255с.

179. Коваленко А.Д. Термоупругость. -Киев: Вища школа, 1975. -216с.

180. Торнев Р.В. Теоретические основы переработки полимеров. Механика процессов. -М.: Химия, 1977. -464с.

181. Смольский В.И., Шульман З.П., Гориславцев В.Н. Реодинамика и теплообмен нелинейно вязкопластичных материалов. -Мн.: Наука и техника, 1970. -446с.

182. Уручьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. -М.: Химия, 1980.-319 с.

183. Барсуков В.Г., Купчинов Б.И. Зона пробкообразного движения при экструзии высоконаполненных пресс-композиций // Весщ АНБ, сер. ф1з,-тэхн. навук. -1993. -№ 1. -С.14-46.

184. Barsukov W.G., Prushak W.Ya., Calculation method of wood-plastic profiles production equipment // Wood-modification. -1995. -P. 35-38.

185. Barsukov W.G., Prushak W.Ya., Shcherba W.Ya., Sviridenok A.I. The effect of friction of the extrusion of high-filled composites. // Tribology in industry. -1996 -Vol. 18, Nl.-P. 11-13.

186. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела -М.: Наука, 1979.-744 с.

187. Малинин Н.И. Прикладная теория пластичности и ползучести -М.: Машиностроение, 1975. -400 с.

188. Барсуков В.Г., Прушак В.Я., Щерба В.Я. Анализ влияния сил трения на реологические состояния высоконаполненных композиций в кольцевомэкструзионном канале // Трение и износ. -1995. -Т. 16, № 4. -С. 690-697.

189. Пат. № 2026789 (РФ) В29С. Устройство для изготовления полых изделий из разнородных древесных прессмасс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Бюл. изобр. -1995. №2

190. Пат. № 2026790 (РФ) В29С. Устройство для изготовления полых изделий из разнородных прессмасс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Бюл. изобр. -1995. №2

191. Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. Технология производства подшипников скольжения из композиционных материалов // Применение композиционных материалов в народном хозяйстве: Тез. докл. конф. -Солигорск, 1992. -С. 94-95.

192. Прушак В.Я., Заяц И.М., Делендик В.П. Технология и устройство для изготовления полых погонажных изделий из композиционных прессмасс // Применение композиционных материалов в народном хозяйстве : Тез. докл. конф. -Солигорск, 1992. -С. 94.

193. Prushak W.Ya., Shcherba W.Ya. Production of pipes from wood-plastics. // Proceedings of the symposium wood modification. -1995. -P. 31-34.

194. Сысоев П.В., Прушак В.Я., Щерба В.Я. и др. Технология производства бинарных изделий на основе вторичного сырья / Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии: Тез. докл. конф. Гродно, 1994. - С. 187188.

195. Пат. № 2005613 (РФ) В29С. Устройство для изготовления полых изделий из пресс-масс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Бюл. изобр. -1994. №1.

196. Пат. № 974 (РБ) В271Я.Устройство для изготовления полых погонажных изделий из пресс-масс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Афщ. бюл. -1994.-№1.

197. Сысоев П.В., Прушак В.Я., Заяц И.М. и др. Технология производства бинарных погонажных изделий на основе вторичного сырья /

198. Ресурсосберегающие и экологические чистые технологии: Тез. докл. конф. -Гродно, 1995. -4.2 -С. 25-27.

199. Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В. Технология производства труб на основе бинарных композитов / Трибофатика: Тез. докл. межд. симп. -Гомель, 1993. -С. 78.

200. Пат. № 2026184 (РФ) В29С. Устройство для изготовления полых погонажных изделий из композиционных прессмасс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Бюл. изобр. -1995. №2

201. Погосян А.К., Сысоев П.В., Прушак В.Я. Фрикционные композиты на основе полимеров. -Гомель: Информтрибо, 1992. -220 с.

202. Екименко Н.А., Колдаева С.Н., Прушак В.Я. Химстойкие трубы, бруски, направляющие, изготовленные из композиционных материалов // Древесно-полимерные композиционные изделия: Тез. докл. симпозиума. -Гомель, 1991.-С. 76.

203. Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В. Особенности процесса получения изделий из древесно-полимерных композитов методом импульсного прессования // Вести Н АНБ, сер. физ.-техн. наук. -1995. -№3. С. 44-47.

204. Энциклопедия полимеров. —М.: Советская энциклопедия, 1972. -Т. 2. -1224 с.

205. Сысоев П.В., Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В. Технология и устройство для продольно-поперечного армирования погонажных изделий // Сб. Ресурсосберегающие и экологически чистые технологии. -Гродно, 1995. -Т. 2. -С. 28-30.

206. Пат. № 832 (РБ) B27N. Устройство для изготовления погонажных изделий из пресс-масс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1995. -№3.

207. Михайлов М.И., Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. Оптимизация процесса механической обработки деталей из древесно-полимерных пресс-композиций // Материалы, технологии, инструмент. -1996. -№3. -С. 73-76.

208. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. -М.: Машгиз, 1956.

209. Ярославцев В.М., Буланова М.В. Образование стружек при точении органопластиков, полученных методом нитевой намотки // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. -1979. -Вып. 17. -С. 70-74.

210. Михайлов М.И., Сысоев П.В., Прушак В.Я. и др. Ресурсосберегающий режущий инструмент и рациональное инструментообеспечение. -Мн.: Информтрибо, 1991.-108 с.

211. Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В. Особенности процесса получения изделий из древесно-полимерных композитов методом импульсного прессования // Весщ АН Б, сер. ф1з-тэхн. навук. -1995. -№3. -С.44-47.

212. Тихомиров В.Б. Математические методы планирования эксперимента при изучении нетканых материалов. -М.: Легкая индустрия, 1968. -160 с.

213. Налимов В.В. Чернова В.А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. -М.: Наука, 1965. -256 с.

214. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М.: Статистика, 1974. -192 с.

215. Андреевская Т.Д. Физика и механика ориентированных стеклопластиков. -М.: Наука, 1966. -370 с.

216. Пат. №845 (РБ) C08L. Древесная пресс-композиция / Прушак В.Я, Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1995. -№1.

217. Пат. №1049 (РБ) C08L. Древесная пресс-композиция / Прушак В.Я, Заяц

218. И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1996. -№1.

219. Пат. №1420 (РБ) C08L. Полимерная пресс-композиция / Прушак В.Я, Заяц И.М., Щерба В .Я, Протасеня А.В. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1996. -№4.

220. Ревяко М.М., Яценко В.В. и др. Применение математического планирования эксперимента при создании композиций структурированного полиэтилена. Деп. в НИИТЭХИМ. 03.05.1978. №1712.

221. Аносов В.Я. Краткое введение в физико-химический анализ. -М.: Изд-во АН СССР, 1980. -124 с.

222. Душек К. Статистика образования трехмерных полимерных сеток // Композиционные полимерные материалы. -Киев: Навукова думка, 1975. -С. 14-28.

223. Спиридонов В.М. Электропроводность сухой древесины // Механическая технология древесины. -1968. -Вып. 1. -С. 101-103.

224. Ревяко М.М. Исследование и разработка технологии композиционных древесных пластиков на основе полиэтилена : Автореф. дис. канд. техн. Наук. Бел. технол. ин-т. -Мн., 1972. -26 с.

225. Прушак В.Я., Ревяко М.М., Щерба В.Я. и др. Некоторые прочностные характеристики фенопластов, содержащих в качестве наполнителя отходы торфобрикетного производства // Весщ НАН Б, сер. ф1з.-тэхн. навук. -1996. -№4. -С. 29-31.

226. Технология пластических масс / Под ред. В.В. Коршака. -М.: Химия, 1976.-608 с.

227. Прушак В.Я. Особенности взаимодействия олигомеров фенольного типа с органическими дисперсными наполнителями отходами торфобрикетного производства // Материалы, технологии, инструмент. -1997.-№2.-С. 11-14.

228. Прушак В.Я., Кузьменкова В.И. Влияние структуры дисперсного наполнителя на износостойкость торфофенольных композитов // Трение иизнос. -1998. -Т. 19, №1. -С. 104-107.

229. Прушак В.Я., Кузьменкова Е.И. Некоторые вопросы создания торфофенольных износостойких композиционных материалов // Полимерные композиты.-Гомель, 1998.-С. 172-173.

230. Терней А. Современная органическая химия. -М.: Мир, 1981.- 678 с.

231. Каминская Т.Я., Гаврильчик А.П. Камелец Л.П. и др. Механические превращения торфа // Весщ НАН Б, сер. xiM. навук. -1996. -№1. -С. 87-91.

232. Хозин В.Г., Мурафа А.В., Череватский A.M. Принципы усиления эпоксидных связующих // Механика композиционных материалов. -1978. -№1. -С. 130-135.

233. Китайгородский А.И., Зорский П.М., Бельский В.К. Строение органического вещества. Данные структурных исследований. -М.: Наука, 1982.-511 с.

234. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и свойства полимеров. -М.: Химия, 1978.-257 с.

235. Соломко В.П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры. -Киев: Навукова думка, 1980. -215 с.

236. Прушак В.Я., Ревяко М.М., Щерба В.Я. и др. Торфопласты на основе полиэтилена низкого давления, содержащие в качестве наполнителя отходы торфобрикетного производства // Весщ НАН Б, сер. фгз-тэхн. навук. -1996. -№4. -С. 26-29.

237. Сирота А.Г. Модификация структуры и свойств полиолефинов. -Ленинград: Химия, 1969. -127 с.

238. Соломко В.П. Модификация свойств полимеров и полимерных материалов.-Киев: Навукова думка, 1965.-С. 100-105.

239. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров -М.: Химия, 1991.-260 с.

240. Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. Закономерности износа рабочих обкладок ленты конвейера // Весщ НАНБ, ф1з.-тэхн. навук. -1997. -№ 2.1. С. 43-46.

241. Прушак В.Я. Исследование бокового схода ленты на ставе шахтного конвейера с центрирующими опорами // Весщ НАНБ, ф!з.-тэхн. навук. -1999. -№ 2 -С. 41-44.

242. Пат. № 845 (РБ) C08L. Древесная пресс-композиция / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1995. -№ 1.

243. А.с. № 1703666 (СССР) C08L. Полимерная пресс-композиция для изготовления роликов / Павлова С.И., Екименко Н.А., Прушак В.Я., Делендик В .П., Сидоренко Н.А. (СССР) Опубл. Бюл. изобр. -1992. -№ 1.

244. Пат. № 1907 (РБ) В27К. Прессованная модифицированная древесина / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Протасеня А.В., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл.-1998.-№ 1.

245. А.с. № 1502584 (СССР) C08L. Полимерная пресскомпозиция / Павлова С.И., Екименко Н.А., Прушак В.Я., Колдаева С.Н., Кравец В.И. (СССР) Опубл. Бюл. изобр. -1989. -№ 31.

246. Пат. № 1812 (РБ) C08L. Полимерная композиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Протасеня А.В., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1997. -№4.

247. Пат. № 2058345 (РФ) C08L. Полимерная композиция / Прушак В.Я., Екименко A.M., Делендик В.П., Черноморец А.А. (РБ). Опубл. Бюл. изобр. -1996. -№ 11

248. Пат. № 1662 (РБ) С08К. Антифрикционная полимерная пресс-композиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Протасеня А.В., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1997. -№1.

249. Pruszak W.Ja., Szczerba W. Ja., Zajac J.M. Poprawa tzwalosci przenosinikow tasmowyeh w zakladach przerobki soli potasowych // Trwalosc elementow i wezlow konstrukcyinych maszyn gorgiczych. -1996. -P. 187-189.

250. Prushak V.Ja., Konoplyanik A.J., Sviridov N.V., Shcherba V.Ja. Durability increasing of conveyor systems for mining machinery / Kvalita a Spolaheivest strojov. Nitra. Slovakia. -1996. -P. 166-168.

251. Прушак В.Я., Заяц И.М., Щерба В.Я. Повышение долговечности ленточных конвейеров калийных рудников / Крайний север-96 /: Тез. научн.-техн. конф. -1996. -С. 15-16.

252. Прушак В.Я., Заяц И.М. Долговечность и надежность роликов ленточных конвейеров // Материалы, технологии, инструмент. 1996. -№1. -С. 93-95.

253. Прушак В.Я., Заяц И.М., Щерба В.Я., Дворник А.П. Влияние динамических нагрузок на опорные элементы ленточных конвейеров // Весщ НАНБ, сер. ф1з.-тэхн. навук. -1997. -№ 4. -С. 34-37.

254. Пат. № 2047626 (РФ) C08L. Полимерная пресс-композиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Бюл. изобр. -1995. -№31.

255. Пат. № 1811 (РБ) C08L. Полимерная композиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Протасеня А.В., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Афщ. бюл. -1997. -№4.

256. Пат. № 1661 (РБ) C08j. Антифрикционная полимерная пресскомпозиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Протасеня А.В., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл.-1997.-№1.

257. Пат. № 1637 (РБ) C08L. Полимерная пресс-композиция / Прушак В.Я., Заяц И.М., Щерба В.Я., Протасеня А.В. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1997. -№1.

258. Пат. № 1419 (РБ) C08L. Полимерная пресс-композиция / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М., Протасеня А.В. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1996. -№4.

259. Пат. № 832 (РБ) В 27N. Устройство для изготовления погонажных труб из пресс-масс / Прушак В.Я., Заяц И.М. (РБ). Опубл. Афщ. бюл. -1995. -№3.

260. Пат. № 2051789 (РФ) В 27N. Устройство для получения полых погонажных изделий заданной длины из пресс-масс / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. (РБ). Опубл. афщ. Бюл. -1996. -№ 1.

261. Пат. № 2041817 (РФ) В 27N. Способ получения погонажных изделий из пресс-масс и устройства для его осуществления / Прушак В.Я., Щерба В.Я., Заяц И.М. (РБ) Опубл. Бюл. изобр. -1995. -№23.