автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Влияние режимов ускоренного старения полимерного композиционного материала на работоспособность металлополимерной трибосистемы

На правах рукописи

Косаренко Роман Иванович

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ УСКОРЕННОГО СТАРЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНОЙ ТРИБОСИСТЕМЫ

Специальность: 05.02.04 - Трение и износ в машинах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003445570

Красноярск - 2008

003445570

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Омский танковый инженерный институт имени Маршала Советского Союза П К Кошевого» МО РФ

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Машков Юрий Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Суриков Валерий Иванович

доктор технических наук, доцент Ереско Татьяна Трофимовна

Ведущая организация: ОАО «Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта», г Омск

Защита состоится «19» сентября 2008 г в 13 00 часов на заседании диссертационного совета ДМ212 099 13 при ФГОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» по адресу 660074 г Красноярск, ул. Киренского 26, ауд Г 2-50

Тел /факс (3912) 49-82-55; e-mail DM21209913@ mail ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета

Автореферат разослан «15» августа 2008 года

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ212 099 13,

доктор технических наук, поиент

Э А Петровский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание высокоэффективных машин нового поколения, обладающих высокими технико-экономическими характеристиками, отличающимися высокой надежностью и долговечностью, тесно связано с применением новых конструкционных материалов, особенно полимерных Полимеры и полимерные композиционные материалы (ПКМ) играют прогрессивную роль в развитии всех отраслей машиностроения, дают возможность существенно повысить надежность и долговечность деталей машин II особенно узлов трения Узлы трения, изготовленные с применением полимерных материалов, имеют меньшую массу, работают практически бесшумно, обладают хорошей демпфирующей способностью, в ряде случаев не требуют смазки, могут работать в вакууме, химически активной и инертной средах, при криогенных и повышенных температурах Применение деталей из ПКМ позволяет значительно снизить трудоемкость их изготовления за счет современных технологических процессов, что определяет постоянное расширение области применения ПКМ

ПКМ на основе полигетрафторэтипена (ПТФЭ) нашли применение в различных отраслях машиностроения Этот класс ПКМ широко применяется в металлополимерных узтах трения - трибосистемах в виде подшипников скольжения, направляющих и герметизирующих устройств (ГУ) машин и технологического оборудования Прогрессивные свойства ПТФЭ и ПКМ на его основе подтверждены многочисленными исследованиями и освещены большим числом публикаций, однако, способность материала сохранять свои свойства в течение длительного времени и не подвергаться старению, освещена недостаточно Недостаточная износостойкость и долговечность многих металлополимерных узлов трения связана с изменениями структуры и свойств ПКМ вследствие их старения под влиянием внешних энергетических воздействий Поэтому обеспечение длительной работоспособности металлополимерных трибосистем в течение 10-15 и более лег является одной из актуальных задач трибологии и трибоматериаловедения

Объест исследования. Объектом исследования служили образцы и изделия из ПКМ следующего состава измельченное углеродное волокно (УВ), скрытокристаллический графит (СКГ), дисульфид молибдена МоБг и ПТФЭ. Образцы в виде круглых колец прямоугольного сечения 10x10 мм и наружным диаметром 70 мм изготавливали по технологии холодного прессования и свободного спекания Изделия в виде уплотнительных элементов поршней гидропневмоцшгандров изготавливали из образцов - заготовок методом механической обработки (точение)

Целью работы является исследование и оценка работоспособности и долговечности металлополимерных герметизирующих устройств на основе -изучения характера структурно-фазовых превращений и изменения характеристик механических и триботехнических свойств полимерного

композиционного материала уплотнительных элементов, вызванных ускоренным старением в условиях длительного нагружения всесторонним сжатием при повышенной температуре

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1 Выполнить анализ причин и основных физико-химических процессов старения, происходящих в материалах уплотнительных элементов трибосистем в условиях длительной эксплуатации и хранения герметизирующих устройств и других узлов трения

2 Разработать методику проведения ускоренного с трения образцов (заготовок) из ПКМ и оценки сохраняемости их механических и триботехнических свойств при длительной выдержке в условиях напряженно-деформированного состояния при повышенной и комнатной температурах

3 Разработать методику и установку для проведения длительных стендовых испытаний металлополимерных узлов трения - герметизирующих устройств с уплогнительными элементами, изготовленными из ПКМ в исходном состоянии и из ПКМ, подвергнутого ускоренному старению в напряженно-деформированном состоянии всестороннего сжатия

4 Провести ускоренное старение образцов по плану полного факторного эксперимента, определить степень совместного влияния параметров нагружения (температура, давление сжатия, рабочая среда) на характеристики механических и триботехнических свойств ПКМ

5 Исследовать влияние режимов нагружения на характер структурно-фазовых превращений в полимерной матрице

6 Провести сравнительные длительные стендовые испытания металлополимерных узлов трения - герметизирующих устройств в составе плавающего поршня гидропневмоцилиндра, уплотнительные элементы которых изготовлены из ПКМ в исходном состоянии и из ПКМ, подвергнутого испытанию на старение, получить кинетические зависимости износа уплотнительных элементов и работоспособности ГУ гидропневмоцилиндра от наработки

7 Оценить степень влияния ускоренного старения ПКМ на износ уплотнительных элементов и работоспособность ГУ плавающего поршня

Научная новизна работы определяется следующими разработками и результатами:

1 Разработанной методикой ускоренного старения полимерных композиционных материалов в условиях всестороннего сжатия и повышенных температур, характерных для эксплуатации и хранения герметизирующих устройств, применяемых в транспортных машинах

2 Впервые полученными зависимостями механических и триботехнических свойств ПКМ от режимов и длительности ускоренного старения

3 Установленным характером изменений надмолекулярной структуры и фазового состава ПКМ под влиянием ускоренного старения

4 Разработанной методикой стендовых испытаний и полученными данными о влиянии ускоренного старения на работоспособность герметизирующих устройств и износостойкость уптотнительных элементов

Практическая значимость полеченных результатов:

1 Методика и установка ускоренного старения могу! быть использованы при исследовании процессов старения и оценке срока службы вновь разрабатываемых полимерных композиционных материалов триботехническогс назначения

2. Методика ускоренного старения ПКМ может быть использована для оценки износостойкости и срока службы уплотнительных элементов ГУ при изменении условий эксплуатации и режимов нагружения ГУ в составе транспортной пли другой машины

3 Учитывая высокую сохраняемость свойств 1ЖМ и возможность задавать ему механические и триботехнические свойства, путем введения в состав полимеров различных модификаторов, представляется перспективным применение ПКМ на основе Г1ТФЭ в различных металлополимерных трибосистемах, включая герметизирующие устройства машин

Защищаемые положения и результаты:

1. Методика ускоренного старения ПКМ, учитывающая влияние основных энергетических факторов, вызывающих старение ПКМ при эксплуатации трибосистем

2 Методика оценки влияния условий и режимов ускоренного старения на механические и триботехнические свойства ПКМ

3 Установленный характер изменений структуры и структурно-фазового состояния ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ускоренного старения при всестороннем давлении сжатия и повышенных температурах

4 Методика исследования и оценки влияния ускоренного старения на износостойкость уплотнительных элементов и работоспособность герметизирующего устройства в составе плавающего поршня гидропневмоцилиндра

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на 2-м Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и гехнолоши двойного применения в 21 веке» (Омск, 2003), 2-й Межрегиональной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины разработка, производство, эксплуатация и боевая эффективность, наука и образование» (Броня-2004), (0мск-2004), 25-й Юбилейной международной конференции «Композиционные материалы в промышленности» (Ялта-2005), Международной научно-технической конференции «Качество, инновации, наука, образование» (Омск-2005), 4-м Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения в 21 веке» (Омск, 2007)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования материалов диссертаций

Структура и объем диссер!ашш. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений Работа содержит 124 страницы текста, включая 18 рисунков, 16 таблиц и 2 приложения, список литературы (97 наименований)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, связанной с необходимостью обеспечения и повышения работоспособности и ресурса герметизирующих устройств машин и механизмов

В первой 1лаве проведен анализ применения Г1КМ в узлах трения различных видов техники, рассмотрены основные виды конструкций герметизирующих устройств, условия их эксплуатации Проанализированы основные механизмы старения ПКМ, методы повышения их прочности, износостойкости и долговечности. Сформулированы цель и задачи исследования

Методы повышения физико-механических и триботехнических свойств ПКМ разрабатываются на основе структурной модификации полимеров Физической основой структурной модификации полимеров являются физико-химические процессы структурообразования на различных уровнях структурной организации молекулярной, надмолекулярной, межфазной Одним из перспективных методов повышения износостойкости полимеров является введение в полимерную матрицу наполнителей различной природы, формы и размеров, включая органические, неорганические, волокнистые, дисперсные и наноразмерные, с целью изменения условий процессов кристаллизации и формирования надмолекулярной структуры полимера за счет изменения свойств и концентрации вводимых наполнителей и изменения уровня интенсивности внешнего энергетического воздействия на систему

Исследованию структурной модификации ПКМ триботехнического назначения и разработке методов повышения износостойкости ПКМ, посвящены работы В А Белого, А В Чичинадзе, А И Буря, Ю К Машкова, В И Колесникова, А А Охлопковой, А И Свириденка, В И Сурикова, С П Ереско, Н А Смирнова, и др

Известно, что слабым местом в структуре наполненных систем является межфазная граница между полимерной фазой и наполнителем, поскольку разрушение материала, как правило, происходит по межфазным границам, особенно в условиях динамических нагрузок, характерных для работы узлов трения машин

Механические и триботехнические свойства ПКМ на основе ПТФЭ достаточно изучены в работах вышеназванных и других ученых, при этом

установлено, что в процессе эксплуатации уровень свойств может снижаться вследствие процессов старения, которые изучены недостаточно Поэтому исследования механизмов старения ПКМ, вызывающих снижение механических и триботехнических свойств ПКМ, в том числе ПКМ на основе ПТФЭ, представляются весьма актуальными,

Вюраи глава посвящена выбору методов и средств экспериментального исследования механических и триботехничсских свойств, разработке метода ускоренного старения и оценки сохраняемости структуры и свойств ПКМ

В работе предусмотрены следующие методы и средства экспериментального исследования ПКМ и характеристик ГУ

1) исследование механических и триботехнических свойств ПКМ,

2) исследование структурно-фазового состояния ПКМ и его изменения при трении и ускоренном старении,

3) исследование сохраняемости свойств ПКМ в течение длительного времени в раз тачных условиях внешнего воздействия, включая ускоренное старение,

4) исследование износостойкости уплотнительных элементов и работоспособности герметизирующих устройств в составе гидромеханизмов МГКМ

При исследовании механических свойств определяли следующие характеристики модуль упругости Е, предел прочности ств, относительное удлинение <5 Характеристики механических свойств ПКМ определяли по ГОСГ 9550-81 «Пластмассы Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе» Образцы для испытаний изготавливали из заготовок в виде колец прямоугольного сечения методом механической обработки - точение и последующая штамповка в специальном вырубном штампе

Методика исследования триботехнических свойств предусматривала испытание образцов в исходном состоянии и после длитечьной выдержки в условиях всестороннего давления сжатия при повышенной и комнатной температурах согласно плану факторного эксперимента 2 = П, где п - число опытов эксперимента, к - число независимых факторов, влияющих на свойства материала

Исследование сохраняемости механических и триботехнических свойств используемого ПКМ имеет целью изучение механизма старения и получение надежных данных о времени хранения и эксплуатации, в течение которого материал сохраняет требуемые свойства, и последующего прогнозирования работоспособности и долговечности герметизирующих устройств, уплотнительные элементы, которых изготовлены из ПКМ

Материалы ГУ должны обладать высокой износостойкостью и хорошими антифрикционными свойствами, невысокой жесткостью при хорошей пластичности и достаточной прочности, оцениваемых по величинам модуля упругости, относительного удлинения и предела прочности, поэтому методика

исследования предусматривает оценку длительной работоспособности металлополимерной пары трения и сохраняемости ПКМ по изменению вышеназванных параметров

Структурно-фазовое состояние образцов ПКМ в исходном состоянии и его изменение в процессе длительного нагружения исследовали методом рентгеноструктурного анализа с помощью рентгеновского дифракюметра ДРОН-ЗМ

Для создания условий ускоренного старения ПКМ, близких к эксплуатационным, было сконструировано специальное приспособление (рис 1), обеспечивающее заданное всестороннее давление сжатия образцов в газообразной или жидкой среде, при повышенной и комнатной температуре, которые можно изменять в определенном диапазоне с достаточной степенью точности

070

Рис 1 Универсальное приспособление для испытания образцов ПКМ

Приспособление состоит из корпуса с внутренней полостью цилиндрической формы, резьбовой крышки, цилиндрической оправки для установки образцов При сборке устройства, внутренняя полость корпуса заполняется рабочей средой Для создания необходимого давления на образец, устройство помещается под пресс и нагружается силой Р через оправку и в таком положении фиксируется резьбовой крышкой После испытания, заключающегося в выдержке образцов в условиях всестороннего сжатия в течение заданного времени, устройство разбирается, из кольцевых образцов

изготавливают стандартные образцы для исследования механических и триботечнических свойств Создание необходимой температуры внутри приспособлений обеспечивается путем помещения их в нагревательную установку, специально сконструированную и изготовленную для эюй цели Внешний вид приспособлений, исследуемых образцов ПКМ и нагреватечьной установки показаны в диссертации

Исследование влияния ускоренного старения в условиях всестороннего давления сжатия, температуры и вида рабочей среды (газ, жидкость), оцениваемое по изменению механических и трибогехнических свойств Г1КМ, проводилось по many факторного эксперимента 23 = 8 в два этапа Длительность 1-го этапа составляла 2200 часов выдержки образцов в приспособлениях при заданном давлении и температуре при каждом из восьми режимов (опытов) Общая продолжительность опытов составтяла 52800 часов С целью сокращения продотжительности эксперимента было изготовлено 8 приспособлений и 2 нагревательные установки, что позволило вести одновременно по 4 опыта и сократить продолжительность 1-го этапа до 175 суток, т е. примерно до полугода Практически одновременно вели эксперимент 2-го этапа продолжительностью 4400 часов для каждого режима Эксперименты 2-го этапа продолжались более одного года

В третьей главе рассматриваются результаты исследования влияния ускоренного старения на структуру и свойства полимерного композиционного материала

В табл 1 приведены результаты исследования механических свойств образцов ПКМ, подвергнутых ускоренному старению в течение 2200 и 4400 часов Как видно из таблицы, в процессе выдержки под давлением в течение 2200 часов при температуре 20°С произошло незначительное увеличение предела прочности в среднем на 1 %, а при 100°С - уменьшение в среднем на 8 % Модуль упругости повысился при 20°С в среднем на 13 %, при 100°С - на 16 % Относительное удлинение увеличивается в среднем на 43 и 68 % соответственно

При выдержке в течение 4400 часов предел прочности в среднем снижается на 10 % по сравнению с прочностью исходных образцов Наибольшее влияние на предет прочности испытуемого материала оказывают максимальное давление сжашя и температура 100ПС Однако и в этих случаях наибольшее снижение предела прочности составляет всего 11,2 % Относитечыюе удлинение испытуемых образцов увеличилось в среднем на 30 % Следовательно, в этих условиях происходит повышение пластичности ПКМ и снижение модуля упругости в среднем на 11,6 %

Полученное повышение пчастичности и снижение модуля упругости способствует сохранению и улучшению герметизирующей способности композиционного материала

Таблица 1

Характеристики механических свойств образцов ПКМ после выдержки под давлением сжатия в течение 2200 и 4400 часов

Условия нагружения образцов (режим) Преде т прочности при растяжении СТр, МПа Относительное удлинение при разрыве £р, % Модучь упругости при растяжении Ер, МПа

№ п/п Т,°С Р, МПа Среда

1 2 3 2200 4400 2200 4400 2200 4400

Образцы в исходном состоянии 23,5 26,8 64,0 87,5 245,6 318,9

1 20 4,0 жидк 25,2 24,2 91,1 108,3 247,8 254,0

2 20 4,0 газ 25,5 24,2 112,5 111,5 256,1 253,2

3 20 16,0 жидк 25,9 24,3 78,3 95,0 254,2 314,2

4 20 16,0 1аз 25,5 23,6 85,8 113,3 361,8 322,9

5 100 4,0 жндк 23,4 23,9 105,8 102,5 334,9 311,0

6 100 4,0 газ 23,9 24,3 115,8 132,2 283,6 269,9

7 100 16,0 жидк 23,2 24,0 102,5 122,5 280,6 290,2

8 100 16,0 газ 22,4 23,8 108,3 120,5 246,7 240,7

Результаты исследования триботехнических свойств образцов, прошедших ускоренное старение в течение 2200 ч, 4400 ч и образцов в исходном состоянии приведены в табл 2 Они показывают, что средний износ образцов после выдержки под нагрузкой в течение 2200 часов уменьшается на 25 %, момент трения увеличивается в среднем на 12 % Температура трения во всех режимах изменяется в среднем в пределах ± 10 % При увеличении продолжительности выдержки образцов до 4400 часов, массовый износ повышается в среднем на 22 %, момент трения увеличивается в среднем на 13%

Скорость изнашивания образцов, выдержанных под нагрузкой в течение 2200 часов, меньше эталонной в среднем на 25 %, что указывает на способность ПКМ улучшать свои триботехнические свойства в условиях внешнего энергетического воздействия в течение 3 месяцев (2200 ч) При этом влияние

среды и повышенного давления на образцы проявляется в меньшей степени Увеличение продолжительности нагружения в два раза до 4400 часов приводит к увеличению скорости изнашивания по сравнению с эталоном от 11 % до 22 %

Таблица 2

Характеристики триботехнических свойств образцов ПКМ после выдержки в приспособлениях в течение 2200 и 4400 часов

Условия нагружения образцов (режим) Момент трения Мтр, Н м Температура трения Т,°С Массовый износ Дт, г

№ п/п Т,°С Р, МПа Среда 2200 4400 2200 4400 2200 4400

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Образцы в исходном состоянии 3,42 4,07 59 59,1 0,021 0,009

1 20 4,0 жидк 4,18 5,22 65 60,9 0,017 0,011

2 20 4,0 газ 3,84 4,54 58 55,9 0,021 0,010

3 20 16,0 жидк 4,31 4,25 67 55,2 0,014 0,008

4 20 16,0 газ 4,24 4,52 61 63,6 0,016 0,008

5 100 4,0 жидк 4,27 4,16 46 64,3 0,012 0,011

б 100 4,0 газ 3,26 4,07 39 58,2 0,015 0,009

7 100 16,0 жидк 3,36 4,7 42 68,5 0,013 0,010

8 100 16,0 газ 3,63 5,3 40 61,2 0,015 0,010

Обработка полученных результатов методами математической статистики показывает совместное влияние трех факторов на износостойкость ПКМ

Полученные уравнения регрессии, с учетом значимости коэффициентов, для скорости изнашивания имеют вид Для первого этапа исследования,

У=25 862 + 2.062Х,-2,56Х2-2.5ХА + 14,9X2X3 + 3,9X1X3X3

Для второго этапа исследования

У=16,03 - 0,762X1 + 0,612Х2 - 0,937Х3 + 0,9X^+5,ЗХ,Х3 + 8,7Х2Х3

Анализ уравнений позволяет сделать следующие выводы

1 Наибольшее влияние на скорость изнашивания оказывает совместное воздействие повышенных температуры и давления в процессе старения

2 Повышение давления и температуры может вызывать как повышение, так и снижение скорости изнашивания в зависимости от длительности нагружения при ускоренном старении

С целью изучения физических причин изменения механических и триботехнических свойств ПКМ проводили исследование структурно-фазового состояния образцов в исходном состоянии и после длительного нагружения Всего исследовали 10 образцов один образец - чистый ПТФЭ, один образец ПКМ - в исходном состоянии и 8 образцов ПКМ, подвергнутых испытаниям длительной выдержкой под различным давлением сжатия (Р) при различных температурах (Т) в масляной среде и газе, согласно плану факторного эксперимента Снимали рентгенограммы с образцов ПКМ в исходном состоянии (рис 2) и после ускоренного старения

Рис 2 Рентгеноцэамма композита с исходной структурой

Рентгенограммы композита содержат рефлексы наполнителей Мо82 и СКГ С использованием рентгенограмм, рассчитаны параметры надмолекулярной структуры для образцов в исходном состоянии и подвергнутых выдержке под давлением в течение 4400 часов (табл 3) Образцы

расположены в порядке возрастания параметра нагружения К При этом К = РI Г(кПа ч К), где Р-давление, /-время нагружения, Г-температура

Результаты исследования фазового состава и расчета параметров надмолекулярной структуры показали следующее

- степень кристалличности уменьшается в процессе длительного нагружения почти на 10 % и практически не зависит от величины нагрузочного коэффициента в исследуемом интервале нагружения,

- испытания на старение приводят к незначительному до (7 %) увеличению среднего межслоевого расстояния Сам в аморфной фазе матрицы, которое слабо зависит от нагрузочного коэффициента,

Таблица 3

Параметры надмолекулярной структуры и фазовый состав композита

№ обр к, кПа. ч К среда Параметры кристаллнческои ячейки Среднее чежстоевое расстояние Сач, нм Степень кристаллизации

а„р нм скр, нм

исх - - 0,56 1,56 1,46 83 0,25

9 3,46 1аз 0,56 1,56 1,58 78 0,24

10 3,46 масло 0,56 1,58 1,52 76 0,24

5 4,10 газ 0,56 1,58 1,58 75 0,25

6 4,10 масло 0,56 1,58 1,64 73 0,25

7 13,83 газ 0,56 1,61 1,58 75 0,26

8 13,83 масло 0,56 1,60 1,54 76 0,25

3 16,41 газ 0,57 1,54 1,48 74 0,25

4 16,41 масло 0,56 1,56 1,56 73 0,25

Средние значения 0,56 1,57 1,56 75 0,25

- в процессе испытания параметры кристаллической ячейки матрицы композита не изменяются, в кристаллической решетке не возникает микронапряжений

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что незначительное изменение механических и триботехнических свойств ПКМ в процессе ускоренного старения объясняется незначительным изменением основных параметров надмолекулярной структуры полимерной матрицы и отсутствием в ней микронапряжений, что позволяет прогнозировать длительную работоспособность изделий из ПКМ в аналогичных условиях эксплуатации и хранения

В четвертой главе приводится методика, а также рассматриваются результаты стендовых испытаний гидропневматического накатника танковой пушки, в котором уплотнительные элементы плавающего поршня изготовлены из исследуемого ПКМ (рис 3) Испытания имели целью получить оценки достигнутого уровня долговечности, износостойкости материала и работоспособности герметизирующего устройства плавающего поршня с уплотнительными элементами из ПКМ в исходном состоянии и из ПКМ, прошедшего длительные испытания на старение

Рис 3 Плавающий поршень гидропневмашческого устройства 1 - уплотнительный элемент, 2 - резиновый эспандер, 3 - направляющая втулка, 4 - корпус поршня

На первом этапе исследовали зависимость объема перетечек рабочей жидкости и износа уплотнительных элементов от количества циклов (двойных ходов) плавающего поршня После каждых 200 циклов измеряли объем перетечек и диаметр Р уплотнительных элементов и строили графики зависимостей перетечек и износа уплотнительных элементов от наработки -количества циклов двойных ходов поршня (рис 4, 5)

Из графика на рис 4 видно, что до наработки 600 циклов наблюдается нелинейность исследуемой зависимости, а при дальнейшем испытании объем перетечек увеличивается пропорционально количеству циклов или пути трения при прямом и обратном ходе поршня

На втором этапе исследовали те же зависимости для уплотнительных элементов из ПКМ, выдержанного в напряженно-деформированном состоянии в течение 4400 часов

Из графика на рис 5 видно, что объем перетечек незначительно увеличился по сравнению с первым этапом примерно на 5,6 %, что находится в пределах ошибки измерения При этом все 10 исследуемых герметизирующих

устройства плавающего поршня сохранили работоспособное состояние по установленному критерию

Vcm~

2

f

О 200 т 600 800 1000 1200 ПОО 1600 пциклы 2000 Рис 4 Зависимость объема перетечек (V) от количества циклов при стендовых испытаниях 1 - уплотнение из ПКМ в исходном состоянии, 2 - уплотнение из ПКМ, выдержанного иод нагрузкой в течение 4400 ч

Следовательно, изготовление уплотнительных элементов из образцов ПКМ, подвергнутых длительной выдержке под нагрузкой, не повлияло на работоспособность герметизирующего устройства, оцениваемую по величине перетечек рабочей жидкости

60 Umkm

20

2 \

г\

1 1

О 200 600 1000 %00 п циклы

Рис 5 Зависимость износа уплотнительных элементов по диаметру D от наработки 1 - уплотнение из Г1КМ в исходном состоянии, 2 - уплотнение из ПКМ, выдержанного иод нагрузкой в течение 4400 ч

Как видно из графика на рис 5, в процессе испытания диаметральный износ уплотнительных элементов составил в среднем 50-60 мкм, при этом величина износа уплотнительных элементов из ПКМ, подвергнутого старению, больше в среднем на 5-6 мкм, те. на 10 % Кинетические зависимости износа уплотнительных элементов имеют выраженный участок приработки в интервале до 600 циклов с более высокой скоростью изнашивания Эти результаты подтверждают незначительное влияние длительной выдержки ПКМ в напряженно-деформированном состоянии на износостойкость материала

По результатам испытаний можно сделать следующие выводы

1 В процессе испытаний герметизирующих устройств в составе плавающего поршня гидропневмоцилиндра все образцы сохранили работоспособность (по объему перетечек жидкости в пневмополость) и имели значительный запас по величине допустимых перетечек

2 За весь период испытаний диаметральный износ уплотняющих губок уплотнительных элементов составил 50 - 60 мкм, что существенно меньше допустимой величины износа

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Эксплуатация металлополимерных герметизирующих устройств гусеничных и колесных машин характеризуется жесткими условиями и динамическим режимом нагрузок, что требует индивидуального подхода при изучении механизма процесса герметизации и анализе влияния напряженно-деформированного состояния элементов устройств, на их работоспособность в течение длительного времени

2 Методы повышения физико-механических и триботехнических свойств ПКМ на основе ПТФЭ разнообразны и достаточно разработаны, в тоже время отсутствуют надежные методы прогнозирования долговечности полимерных композиционных материалов с оценкой предельного срока сохранения их работоспособности, например, уплотнительных элементов герметизирующих устройств в заданных условиях эксплуатации и хранения

3 С целью ускорения процесса старения, разработаны специальная методика и установка, предусматривающие сжатие образцов ПКМ при различных температурах и дав тениях и изучения влияния режима и длительности нагружения на характеристики механических и триботехнических свойств ПКМ

4 Полученные зависимости механических и триботехнических свойств исследуемого ПКМ от давления сжатия и температуры при ускоренном старении, характеризуются различными направлениями и величиной изменения показателей свойств, зависящими от продолжительности нагружения

Наибольшее влияние на изменение свойств оказывают повышенная температура и давление

5 Изменение свойств ПКМ в условиях нагружения при повышенной температуре связано с изменением фазового состава и структуры аморфной фазы ПТФЭ, выражающейся в снижении степени кристалличности (на 10%) и увеличении среднего межслоевого расстояния в аморфной фазе полимерной матрицы (на 7%)

6 Незначительные изменения характеристик механических и триботехнических свойств ПКМ на основе ПТФЭ (до 10%) в условиях ускоренного старения в течение б месяцев, позволяют прогнозировать длительную работоспособность ПКМ в условиях эксплуатации, характерных для герметизирующих устройств гусеничных и колесных машин Длительные стендовые испытания ГУ плавающею поршня в составе гидропневмоцилиндра подтвердите, что ускоренное старение ПКМ, не оказывает существенного влияния на работоспособность ГУ и износостойкость ПКМ, поскольку увеличение объема перетечек и износа уплотнительного элемента не превышает 10% по сравнению с изменением параметров ГУ в исходном состоянии

7 Для уплотнительных элементов ГУ гидропневмоцилиндра, изготовленных с применением ПКМ и стального «контр-тела», при стандартных параметрах сопряжений, характерно наличие периода приработки, составляющего до 20-25% заданного ресурса 2ООО циклов, величина износа в период приработки соизмерима с величиной износа в течение последующей работы в пределах заданного ресурса, который с учетом предельно допустимого износа, может быть увеличен в 4 раза

8 Результаты исследования сохраняемости ПКМ на основе ПТФЭ подтвердили его высокие механические и триботехнические свойства и способность сохранять их длительное время в условиях воздействия неблагоприятных факторов, что нозволяег прогнозировать высокую работоспособность деталей и машин, сконструированных с применением данного ПКМ

ПУБЛИКАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1 Машков, ЮК Методы повышения ресурса узлов трения ходовой части многоцелевых гусеничных машин / Ю К Машков, О А. Мамаев, М Ю Байбарацкая, Р.И. Косаренко // Многоцелевые гусеничные и колесные машины разработка, производство, эксплуатация и боевая эффективность, наука и образование Материалы II межрегиональной научно-технической конференции «Броня-2004» - Омск. Курьер, 2004 С 268-272

2 Oleg A Mamaev, The strength investigation of friction metalpolymer joint tribosystem / Ю К Машков, О А Мамаев, О В Кропотин, Р.И. Косаренко// «Nordtnb 04», Tromsa, Harstad, Hurtiguten, Norway, June 2004 С 317-319.

3 Мамаев, О А Влияние условий длительного нагружения на триботехнические свойства полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена /О А Мамаев, Ю К Машков, Р.И. Косаренко, В П Пивоваров // Военная техника, вооружение и технологии двойного применения Материалы III Международного технологического конгресса В 2 ч Ч 2 - Омск Изд-во ОмГУ, 2005 С 200-202

4 Пивоваров, В П Опыт проектирования уплотнений пневматических цилиндров на объектах БТВТ / В П Пивоваров, О В Кропотин, 10 К Машков, Р.И. Косаренко // Военная техника, вооружение и технологии двойного применения Материалы III Международного технологического конгресса В 2ч 4 2-Омск Изд-во ОмГУ, 2005 С 217-219

5 Машков, Ю К Влияние длительного всестороннего сжатия и температуры на структуру и свойства полимерного композиционного материала на основе ПТФЭ / Ю К Машков, О А Мамаев, JIФ Калистратова, Р.И. Косаренко // Качество Инновации Наука Образование Материалы Международной научно-технической конференции В 2 ч. 42 - Омск СибАДИ, 2005 -С 197-203.

6 Машков, Ю К. Полимерные композиционные материалы для ремонта уплотнений многоцелевых гусеничных и колесных машин / Ю К Машков, О А Мамаев, Р.И. Косаренко // Композиционные материалы в промышленности Материалы Двадцать пятой Юбилейной международной конференции и выставки - Ялта - Киев УИЦ «Наука Техника Технология», 2005 С 126-129

7 Машков, Ю К Влияние длительного нагружения на механические свойства полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена / Ю К. Машков, О А. Мамаев, Р.И. Косаренко, В С Зябликов // Композиционные материалы в промышленности Материалы Двадцать пятой Юбилейной международной конференции и выставки - Ялта -Киев, УИЦ «Наука Техника Технология», 2005 С 132-134

8 Косаренко, Р И Исследование сохраняемости полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена, применяемых в герметизирующих устройствах многоцелевых гусеничных и колесных машин / Р.И. Косаренко // Анализ и синтез механических систем Сб научн трудов / Под ред В В Евстифеева, Омск Изд-во ОмГТУ, 2006 С 135-140

9 Косаренко, РИ Опыт применения полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена в герметизирующих узлах ходовой части многоцелевых гусеничных и колесных машин / Р.И. Косаренко // Материалы ТТТ межрегиональной научно-практической конференции

«Многоцелевые гусеничные машины разработка, производство, модернизация и эксплуатация» (Броня - 2006) Омск Вариант, 2006 С 55-57

10 Косаренко, РИ Применение полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена в герметизирующих узлах многоцелевых гусеничных и колесных машин для повышения надежности их работы / Р.И. Косаренко // Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения- IV Международный технологический конгресс В 3 ч 41- Омск Изд-во ОмГТУ, 2007 С 89-94

11 Мамаев, О Л Разработка и исследование полимерных композиционных материалов для уплотните тьных элементов герметизирующих устройств транспортных машин / О А Мамаев, Ю К Машков, Л Ф Калистратова, Р.И. Косаренко // Омский научный вестник 2007 - № 2

12 Мамаев, О А Разработка и оптимизация полимерных композиционных материалов и технологий для герметизирующих устройств машин и оборудования / О А Мамаев, Р.И. Косаренко, Ю К Машков // Трение и смазка в машинах и механизмах 2008 № 1 С 13-19

13. Мамаев, O.A. Исследование долговечности полимерного композиционного материала и ресурса уплотнительных элементов контактных подвижных герметизирующих устройств/ О.А Мамаев, ЮК Машков, Р.И. Косаренко, В П Пивоваров //Трение и износ 2008 -№ 2 С 169-176

Редактор А А Посох. Тех редактор Г А. Бреус Худ редактор О.Ю Барелюк Подписано в печать 25 07 2008 Формат 60 х 84/16 Бумага офсетная. Печать оперативная Гарнитура Times New Roman Уел печ л 1,18 Уч -изд. л 0,8 Тип ОТИИ Тираж 100 экз

С 88-93

_Р И. Косаренко

644098 г Омск, 14 военный городок, ОТИИ, тел 449-898

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА.

1.1. Применение полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена в узлах трения различных видов техники.

1.2. Анализ особенностей конструкции и условий эксплуатации герметизирующих устройств машин и агрегатов.

1.2.1. Основные виды конструкций герметизирующих устройств.

1.2.2. Условия эксплуатации герметизирующих устройств.

1.2.3. Механизмы старения полимерных материалов.

1.3. Свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и методы повышения их работоспособности и долговечности.

1.3.1. Наполнители и свойства полимерных композиционных материалов.

1.3.2. Существующие методы повышения работоспособности и долговечности полимерных композиционных материалов.

1.4. Выводы, цель и задачи исследования.

1.4.1. Выводы о научно-техническом состоянии рассматриваемой проблемы.

1.4.2. Цель и задачи исследования.

2. ВЫБОР И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методика исследования механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов.

2.1.1. Методика исследования механических свойств полимерных композиционных материалов.

2.1.2. Методика исследования триботехнических свойств полимерных композиционных материалов.

2.2. Методика исследования сохраняемости свойств полимерного композиционного материала уплотнительного элемента.

2.3. Методика исследования структуры полимерного композиционного материала.

2.4. Методика ускоренного старения и оценки сохраняемости свойств полимерного композиционного материала.

2.4.1. Установка для проведения ускоренного старения.

2.4.2. Методика проведения ускоренного старения при исследовании сохраняемости свойств полимерного композиционного материала.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЙ СТРУКТУРЫ И

СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 5 g

3.1. Исследование влияния условий внешнего энергетического воздействия на механические свойства полимерного композиционного материала.

3.2. Исследование влияния условий внешнего энергетического воздействия на триботехнические свойства полимерного композиционного материала.

3.3. Исследование изменений структуры полимерного композиционного материала.

3.4. Построение математических моделей по результатам факторного эксперимента.

3.5. Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНОГО ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕГО

УСТРОЙСТВА.

4.1. Анализ условий эксплуатации, влияющих на сохраняемость свойств полимерного композиционного материала уплотнительного элемента.

4.2. Механизм герметизации металлополимерного трибосопряжения.

4.3. Анализ причин и оценка уровня перетечек рабочей жидкости через герметизирующее устройство.

4.4. Методика и установка лабораторных испытаний герметизирующего устройства в составе гидропневмоцилиндра.

4.4.1. Установка для лабораторных испытаний гидропневмоцилиндров 98 4.4.2 Методика проведения испытаний герметизирующего устройства в составе гидропневмоцилиндра.

4.5. Исследование влияния ускоренного старения полимерного композиционного материала на износостойкость уплотнительных элементов и работоспособность герметизирующего устройства.

4.6. Выводы.

Одним из основных направлений повышения эксплуатационных свойств полимерных композиционных материалов (ПКМ), является развитие методов структурной модификации полимерной матрицы. Актуальность этой сложной научно-технической задачи определяется широким применением ПКМ в узлах трения машин различного назначения [87].

Использование ПКМ для производства уплотнительных элементов герметизирующих устройств (ГУ) различных механизмов и изделий позволяет существенно повышать надежность и срок службы машин и технологического оборудования [15].

Полимерный композиционный материал относится к числу объектов, долговечность и сохраняемость которых, определяют надежность и ресурс любого изделия машиностроения [24]. Сказанное в полной мере относится, например, к надежности герметизирующих устройств многоцелевых гусеничных и колесных машин (МГКМ), как одной из важнейших характеристик качества и функциональной эффективности современной военной транспортной техники [50]. Она наряду с высокой подвижностью характеризует технический уровень боевой машины и определяет ее готовность к выполнению функциональных задач. Для боевых машин, высокая надежность вооружения является одной из основных характеристик технического совершенства [72]. При этом специфика условий эксплуатации МГКМ создает напряженные условия работы для подшипниковых узлов и уплотнений ступиц опорных катков, направляющих колес и гидропневмоустройств (амортизаторов, противооткатных устройств артиллерийских систем). Надежность и ресурс этих устройств зависят как от нагрузоч-но-скоростных факторов, так и в значительной степени от работоспособности уплотнительных элементов [20]. В процессе эксплуатации и хранения машины в условиях переменных температур, динамических нагрузок и фрикционного взаимодействия, неизбежны снижение усталостной прочности и старение материалов уплотнительных элементов, сопровождающиеся изменением их физического состояния, химического состава, структуры и физико-механических свойств [52].

Названные факторы условий эксплуатации, а также несовершенство конструкции и уровня свойств материала уплотнений снижают надежность герметизирующих устройств, особенно с резиновыми уплотняющими элементами (манжетами) и не обеспечивают необходимых требований к надежности ГУ. Опыт эксплуатации и анализ причин возникающих неисправностей показал, что главной причиной отказов ГУ является нерешенность задачи обеспечения герметичности внутренних полостей узлов трения гидропневматических устройств [16].

Проблема обеспечения высокой степени герметичности подвижно сопряженных поверхностей деталей машин относится к одной из сложных научно-технических задач трибологии и герметологии. Значительные трудности, возникающие при разработке теории герметизации и уплотнительной техники, связаны с необходимостью решения комплексных задач на стыке нескольких наук: физики, химии, материаловедения, трибологии. Механизм герметизации подвижных сопряжений обусловлен механическим взаимодействием контактирующих поверхностей: процессами трения и изнашивания материалов в зоне контакта, а также физико-химическими превращениями материалов в процессе эксплуатации в различных средах [97].

В процессе развития уплотнительной техники и триботехники создано большое количество конструкций различных герметизирующих устройств, определены пути и методы повышения их качества и надежности [90]. Выбор типа уплотнения зависит от условий работы, требований к надежности и герметичности. При этом следует иметь в виду, что при обеспечении высокой степени герметичности ухудшаются условия смазки рабочей кромки уплотнительно-го элемента, увеличивается работа трения, повышаются температура и износ уплотнительных элементов, особенно при высоких значениях рабочего давления и скорости скольжения. Названные обстоятельства существенно усложняют задачу обеспечения заданного ресурса и безотказности работы машин и механизмов.

Для снижения износа уплотнительных элементов поверхности осей и валов необходимо подвергать тщательной финишной обработке, уменьшающей высоту и сглаживающей выступы микронеровностей (алмазное выглаживание, виброобкатка, доводка и т.п.), при одновременном увеличении радиусов их вершин до величины, не менее 50 мкм. В практике машиностроения эти требования не всегда выполняются вследствие их сложности, что приводит к интенсивному изнашиванию уплотнительного элемента, значительному увеличению перетечек или проникновению внешних загрязнений и даже раскрытию уплотняющих кромок манжет. Этому в значительной степени способствуют процессы релаксации и старения резины с необратимым изменением свойств. Названные недостатки в полной мере относятся к манжетным и кольцевым уплотнениям функционального оборудования МГКМ, что существенно снижает их надежность и приводит к значительным затратам на восстановление их работоспособности.

Анализ физико-механических свойств полимеров различных видов показывает, что уменьшить отрицательное влияние процессов старения и изнашивания можно путем применения пластмасс вместо эластомеров, которые обладают более высокой химической стойкостью и лучшими антифрикционными свойствами. Большинство резиновых смесей, в том числе на основе нитрильных каучуков СКН-18, СКН-26, применяемых для изготовления манжетных уплотнений, набухают в рабочих жидкостях и стареют. Под влиянием рабочей среды происходит диффузионный массообмен, приводящий к изменению объема и состава компонентов материала уплотнительных элементов, а также химические реакции (преимущественно окислительные), приводящие к изменению структуры и свойств эластомера.

В то же время полимеры, особенно карбоцепные, не имеющие двойных связей в основных цепях, проявляют высокую химическую стойкость к морской воде, кислороду, органическим средам и кислотам. Наибольшую химическую стойкость имеет политетрафторэтилен (ПТФЭ), который не набухает, сохраняет работоспособность и не охрупчивается при низких и даже при криогенных температурах. ПТФЭ обладает наилучшими антифрикционными свойствами; при сухом трении по стали, он имеет коэффициент трения на уровне 0,04-0,08, который уменьшается с увеличением давления и температуры и практически не зависит от продолжительности трения.

Названные уникальные физико-химические и антифрикционные свойства ПТФЭ позволяют считать его лучшим материалом для полимерной основы полимерных конструкционных материалов (ПКМ) триботехнического назначения. Введение в ПТФЭ различных наполнителей-модификаторов: волокнистых, дисперсных, углеродных, металлических и др. позволяет существенно повысить износостойкость и управлять физико-механическими свойствами получаемого ПКМ в основном благодаря структурной модификации ПТФЭ.

Установлено, что изменение свойств наполненных полимеров связано с их структурной организацией на молекулярном уровне, выражающееся в изменении фазового состояния, молекулярной подвижности сегментов и цепей макромолекул, изменении параметров и типа надмолекулярной структуры. В последнем десятилетии накоплен значительный опытный материал, отражающий влияние вида и параметров надмолекулярной структуры на физико-механические и триботехнические свойства многокомпонентных систем на основе ПТФЭ, содержащих волокнистые, дисперсные и ультрадисперсные наполнители-модификаторы [58,77, 79,86].

При определенных условиях фрикционного взаимодействия (нагрузка, скорость скольжения, температура) в зоне трения активация и трибодеструкция полимера могут приводить к образованию фрагментов макромолекул, обладающих достаточной подвижностью, способных к определенной ориентации в нанометровых поверхностных слоях и обеспечивающих формирование упорядоченных слоистых трибоструктур [59,17]. Названные процессы способствуют значительному снижению трения и повышению износостойкости модифицированного ПТФЭ.

Прогрессивные свойства ПТФЭ и ПКМ на его основе подтверждены многочисленными исследованиями и освещены большим числом публикаций [41,57,70,74,78,89], однако способность материала сохранять свои свойства в течение длительного времени (20 лет и более), освещена слабо, либо не изучалась.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и результатов, списка использованной литературы и двух приложений.

8. Результаты исследования сохраняемости ПКМ на основе ПТФЭ подтвердили его высокие механические и триботехнические свойства и способность сохранять их длительное время в условиях воздействия неблагоприятных факторов, что позволяет прогнозировать высокую работоспособность деталей и машин, сконструированных с применением данного ПКМ.

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976. -280с.

2. Алексеев, В.И. Проблемы трения и изнашивания/ В.И. Алексеев, А.Я. Алябьев и др.// Научный сборник. Вып. 33: Тэхника.- Киев, 1988. с. 100.

3. Амосов, А.А. Вычислительные методы для инженеров: Учебное пособие/ А.А. Амосов, Ю.А. Дубинский, Н.В. Копченова. М.: Высш. шк., 1994.-544с.

4. Айнбиндер, С.Б. Влияние дисперсности наполнителя на износостойкость композиций на основе полиэтилена/ Н.Г. Андреева// Механика полимеров. 1997, - № 1, - с. 45-49.

5. Бабичева, И.В. Военно-инженерные задачи исследования операций. Учебное пособие/ И.В Бабичева. Омск. 2000. - 128с.

6. Баранов, Г.И. Структурно-фазовые превращения в наполненном ПТФЭ при трении/ Г.И. Баранов, Л.Ф. Калистратова, Ю.К. Машков, Л.Н. Поцелуева // Пластмассы.- 1990.- № 2- с. 40-44.

7. Белый, А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев/ А.В. Белый, Г.Д. Карпенко, Н.К. Мышкин. М.: Машиностроение, 1991.-208с.

8. Бершадский, Л.И. Трение как термомеханический феномен/ Л.И. Бершадский ДАН УССР. сер. А. № 6. 1977.- с. 186-190.

9. Большее, Л.Н. Таблицы математической статистики/ Л.Н. Болыпев, Н.В. Смирнов. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 416с.

10. Браун, Э.Д. Моделирование трения и изнашивания в машинах/ Э.Д. Браун, Ю.А. Евдокимов, А.В. Чичинадзе. — М.: Машиностроение, 1982. — 191с.

11. Виноградов, А.В. Износ политетрафторэтилена, наполненного дисперсными соединениями/ А.В. Виноградов, О.А. Андрианова, Ю.В.Демидова, А.А. Охлопкова// Труды международного симпозиума по трибологии фрикционных материалов. Ярославль, 1991. с. 261-266.

12. Виноградов, А.В. Ультрадисперсные тугоплавкие соединения — структурно-активные наполнители для ПТФЭ/ А.В. Виноградов, О.А. Андрианова и др./ / Механика композиционных материалов.- 1991.- № 3- с. 530537.

13. Влияние межфазного слоя на теплоемкость и износостойкость наполненного ПТФЭ/ Ю.К. Машков, Вал. Н. Суриков, Вад. Н. Суриков, И.А Кузнецов // Механика композиционных материалов.- 1992.- № 4- с. 180-187.

14. Военно-техническое сотрудничество еженедельник № 21. — М.: Информационное агентство АРМС-ТАСС, 2005. 96с.

15. Гаркунов, Д.Н. Триботехника 2-е изд., перераб. и доп./ - М: Машиностроение, 1989. - 328с.

16. Гаркунов, Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. -5-е изд., перераб. и доп./ Д.Н. Гаркунов.- М.: «Изд-во МСХА»,2002. 632с., ил.250.

17. Гладенко, А.А. Структурная модификация материалов металлополимерных систем/ А.А. Гладенко, B.C. Зябликов, Л.Ф. Калистратова и др.// Трение и износ.- 1998.- т. 19. № 4 с. 523-528

18. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. С.С. Горелик, JI.H. Расторгуев, Ю.А. Скаков. М.: Металлургия, 1970. - 107с.

19. Горячева, И.Г. Контактные задачи в трибологии / И.Г. Горячева, М.Н. Добычин. М.: Машиностроение, 1988. - 256с.

20. ГОСТ 19919-74. Контроль, автоматизированный технического состояния изделий авиационной техники. Термины и определения. М., Изд-во стандартов, 1974.

21. ГОСТ 10007-80. ФТОРОПЛАСТ-4 Технические условия М.: Изд-во стандартов. 1980.

22. ГОСТ 9.710-84. Старение полимерных материалов — М.: Издательство стандартов, 1985.

23. ГОСТ 9.902-81. Материалы полимерные М: Издательство стандартов, 1987.

24. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.- М., Изд-во стандартов, 1990.

25. ГОСТ 9.707-81. Материалы полимерные. — М.: Издательство стандартов, 1990.

26. Долговечность трущихся деталей машин. Сб. науч. ст. / Под общ. ред. Д.Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, 1990. - 351с.

27. Евдокимов, Ю.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа/ Ю.А. Евдокимов, В.И. Колесников, А.И. Тетерин. М.: Наука, 1 980. -228с.

28. Ереско, С.П. Математическое моделирование, автоматизация проектирования и конструирование уплотнений подвижных соединений механических систем: Монография. М.: Издательство ИАП РАН, 2003.-156с.

29. Жарин, A.J1. Разработка оболочек баз данных по триботехническим свойствам полимерных композитов, металлов и методам их поверхностной модификации./А.Л. Жарин, С.М. Захаров, О.В. Холодилов, А.В. Белый.// Трение и износ.- 1994.- т. 15. № 3- с.482-488.

30. Калистратова, Л.Ф. Высокотемпературные рентгенографические исследования композиционных материалов на основе политетрафторэтилена/ Л.Ф. Калистратова, Ю.К. Машков, Э.М. Ярош; М., 1988. - 15с. Деп. в ВИНИТИ, № 4547-В88.

31. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация/ Ю.К. Машков, З.Н. Овчар, В.И. Суриков, Л.Ф. Калистратова. М.: Машиностроение. 2005. -240с.: ил.

32. Композиционные материалы на основе полимеров с добавками дисперсных частиц неорганических соединений. Химия в интересахустойчивого развития/ А.А. Охлопкова, П.Н. Петрова, С.Н. Попов, Е.Г. Авакумов.-М.: Наука. 2004. 627-63 6с.

33. Кондаков, JI.A. Уплотнения гидравлических систем/ JI.A. Кондаков. — М.: Машиностроение. 1972.- 240с.

34. Кондаков, JI.A. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем/ JI.A. Кондаков. — М.: Машиностроение. 1982.- 216с.

35. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ/ И.В. Крагельский, Н.Н. Добычин, B.C. Комбалов.- М.: Машиностроение. 1977-526с.

36. Крагельский, И.В. Узлы трения машин: Справочник/ И.В. Крагельский, Н.М. Михин. -М.: Машиностроение 1984. 280с.

37. Краснов, А.П. Химическое строение полимеров и трибохимические превращения в полимерах и наполненных системах/ А.П. Краснов, И.А. Грибова и др. // Трение и износ.- 1997.- т. 18. № 2- с. 258-279.

38. Кропотин, О.В. Использование метода конечных элементов при анализе работы и проектировании уплотнений/ О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.П Пивоваров; Омск, 2003. - 6с. - Деп. в ВИНИТИ 06.11.2003, № 1924 -В2003.

39. Кропотин, О.В. Анализ работы и проектирование уплотнений, используемых в бронетанковой технике/ О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.П.Пивоваров// Омский научный вестник. 2007, № 3, - с.68-70.

40. Кутьков, А.А. Исследование механизма трения меднофторопластового композита/ А.А. Кутьков, В.О. Гречко и др. // Трение и износ.- 1980.- т. 1 № 6- с. 993-999.

41. Липатов, Ю.С. Рентгенографические методы изучения полимерных систем/ Ю.С. Липатов, В.В. Шилов и др. Киев: Наук. Думка, 1982. - 296 с.

42. Липатов, Ю.С. О релаксационных процессах в поверхностных слоях полимеров на границе раздела с твердым телом. Механизм релаксационных явлений в твердых телах/ Ю.С. Липатов, Ф.Г. Фабуляк. Новосибирск: 1997. -с. 274-280.

43. Лисичкин, Г.В. Ультрадисперсные системы шаг к материалам будущего/ Г.В. Лисичкин, В.Ф. Петрушин // ЖВХО им. Д.И.Менделеева.-1991.- т. 36. № 2-е. 3-5.

44. Макаров, А.Д. Основы научных исследований и технического творчества / А.Д. Макаров. — Уфа: изд. УАИ им. Серго Орджоникидзе, 1982. — 74с.

45. Малевич, A.M. Триботехнические характеристики политетрафторэтилена, модифицированного кластерами синтетического углерода/ A.M. Малевич, Е.В. Овчинников, Ю.С. Битко, В.А. Струк // Трение и износ.- 1998,-т. 19. № 3- с. 366-360.

46. Мамаев, О. А. Разработка и оптимизация полимерных композиционных материалов и технологий для герметизирующих устройств машин и оборудования/ О.А. Мамаев, Р.И. Косаренко, Ю.К. Машков// Трение и смазка в машинах и механизмах. 2008, № 1, - с. 13-19.

47. Мартынов, М.А. Рентгенография полимеров/ М.А. Мартынов, К.А. Вылегжанина. -М.: Химия, 1972. 94с.

48. Машины и стенды для испытания деталей/ Под ред. Д.Н. Решетова.-М.: Машиностроение, 1979.-343с.

49. Машков, Ю.К. Повышение износостойкости наполненного политетрафторэтилена путем оптимизации содержания наполнителей/ Ю.К. Машков, JI.M. Гадиева, Л.Ф. Калистратова и др. // Трение и износ.- 1988.-Т. 9. №4- с. 606-616.

50. Машков, Ю.К. Трибология конструкционных материалов/ Ю.К. Машков. Омск: Изд-во Ом ГТУ, 1996. - 304с.

51. Машков, Ю.К. Влияние температуры на структуру и триботехнические свойства наполненного политетрафторэтилена/ Ю.К. Машков // Трение и износ,- 1997.-Т. 18. № 1 с. 108-113.

52. Машков, Ю.К. Трибофизика и свойства наполненного фторопласта/ Ю.К.Машков. Омск: Изд-во ОмГТУ. 1997.- 192с.

53. Машков, Ю.К. Структура и износостойкость модифицированного политетрафторэтилена/ Ю.К. Машков, Л.Ф. Калистратова, З.Н.Овчар.- Омск: Изд-во Ом ГТУ, 1998. 144с.

54. Машков, Ю.К. Термодинамический подход к моделированию металлополимерных трибосистем/ Ю.К. Машков // Трение и износ.- 1998.- т. 19. №4- с.431-439.

55. Миркин, Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов/Л.И. Миркин. -М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит. 1961. 863 с.

56. Молохов, И.Д. Физические явления в ультрадисперсных средах/ И.Д, Молохов, Л.И Тоусов и др.-М.: Энергоатомиздат, 1984.-33 8с.

57. Налимов, В. В. Теория эксперимента/ В.В. Налимов,- М.: Наука. 1971.208с.

58. Новиков, И.И. Бессмазочные поршневые уплотнения в компрессорах/ И.И. Новиков, В.П.Захаренко, Б.С. Ландо. Л.: Машиностроение, 1981. -238с.

59. Нижник, В.В. Влияние трения на структуру наполненного фторопласта/ В.В. Нижник, С.С. Пелишенко и др. // Физ.-хим. мех. полимеров, -1998.Т. 16. № 1-е. 121-123.

60. Овандер, Б.В. Современные уплотнения гидросистем металлообрабатывающего оборудования и промышленных роботов/ Б.В. Овандер.- М.: НИИМаш. 1982.- 44с.

61. Омская область пути и перспективы развития. М-ы per. научно-практ. конф. - Омск: Адм. Омской обл. 2002. - 364с.

62. Основы теории тепловых процессов и машин. 4.1/ Под ред. Прокопенко Н.И. Омск: изд-во ОТИИ, 2003 - 575 с.

63. Охлопкова, А.А. Особенности трибохимических процессов в наполненном политетрафторэтилене/ А.А. Охлопкова, А.В. Виноградов и др. // Трение и износ.-1997,-т. 18. № 1-е. 114-120.

64. Охлопкова, А.А. Использование природного цеолита для повышения триботехнических характеристик политетрафторэтилена/ А.А. Охлопкова // Трение и износ.- 1999.- т. 20. № 2- с. 228-232.

65. Полимерные композиционные материалы в триботехнике/ Ю.К, Машков, З.Н. Овчар, М.Ю. Байбарацкая, О.А. Мамаев.- М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004.- 262 с.

66. Полимеры в узлах трения машин и приборов. Справочник/ под ред. А.В. Чичинадзе М.: Машиностроение, 1980.- 208 с.

67. Польцер, Г. Внешнее трение твердых тел, диссипативные структуры и самоорганизация/ Г. Польцер, В. Эвелинг, А.С. Фирковский // Трение и износ.-1988.-Т. 9.№ 1-е. 12-18.

68. Радин, Ю.А. Безызносность деталей машин при трении/ Ю.А. Радин, А.Г. Суслов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. - 229с.

69. Сидоренко, Р.В. Система эксплуатационных мероприятий по обеспечению надежной работы бронетанковой техники/ Р.В. Сидоренко. М.: ВАБТВ, 1978.- 190с.

70. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин / В.Д. Зозуля, ЕЛ. Шведков, Д.Я. Ровинский, Э.Д. Браун. Киев: Наукова думка, 1990.-264с.

71. Солонин, И.С. Математическая статистика в технологии ' машиностроения/ И.С Солонин. М.: Машиностроение. 1972.-216с.

72. Справочник по прикладной статистике. В 2-х т. Т.1 / Под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, Ю.Н. Тюрина. М.: Финансы и статистика, 1989. -510с.

73. Трение и износ материалов на основе полимеров./ Сост. В.А. Белый и др. Минск: Наука и техника, 1976.- 430с.

74. Трение и модифицирование материалов трибосистем/ Ю.К. Машков, К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов. -М.: Наука, 2000. -280с.

75. Трибология: Исследования и приложения: Опыт США и стран СНГ/ Под ред. А.В. Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина. — М.: Машиностроение, Нью-Иорк: Аллертон пресс, 1993. 454 с.

76. Трибофизика и технология модифицирования материалов трибосистем. Учебник для технических вузов Минобороны РФ/ М.Ю. Байбарацкая, Э.А. Кузнецов, О.А. Мамаев, Ю.К. Машков и др.; ОТИИ.-Омск, 2003.- 307 с.

77. Уплотнения и уплотнительная техника / Л. А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер и др.; под общ. ред. А.И. Голубева и Л. А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1986. - 464с.

78. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник/ Л.А. Кондаков, А.И. Голубев и др. М.: Машиностроение, 1994. 448с.

79. Федоров, В.В. Теория оптимального эксперимента/ В.В. Федоров М.: Наука. 1971.312с.

80. Федоров, В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел/ В.В. Федоров.- Ташкент: ФАН УзССР. 1979. 168с.

81. Хебда, М. Справочник по триботехнике: В 3 т. Т. 1: Теоретические основы/ Под общ. ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе.- М.: Машиностроение. 1989.-400с.

82. Хебда, М. Справочник по триботехнике: В 3 т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения/ Под общ. ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе.- М.: Машиностроение. 1990. 416с.

83. Хикс, Ч.Р. Основные принципы планирования эксперимента/Ч.Р. Хикс.-М.:Мир. 1967.-406с.

84. Mashkov, Y.K. The strength investigation of friction metal polymer joint tribosystem/ Ю.К. Машков, О.А. Мамаев, О-В. Кропотин, Р.И. Косаренко// «Nordtrib 04», Tromsa, Harstad, Hurtiguten Norway, June. 2004 r.c.317-319.