МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ РОЗРАХУНКУ ТОВЩИНИ ГРАНИЧНОЇ МАСТИЛЬНОЇ ПЛІВКИ НА ПОВЕРХНЯХ ТЕРТЯ ГІДЛАВЛІЧНИХ МАШИН

Ключові слова: гідравлічна машина, поверхня тертя, олива, поверхнево-активна молекула, модель «желе», мастильна плівка, товщина.

Анотація

Анотація. На основі законів електростатики та сучасних уявлень про електронну будову реальної металевої поверхні отримана математична модель для визначення максимальної відстані полярно-активної молекули від металевої поверхні, на якій виконується умова фізичної адсорбції цієї молекули. Модель враховує щільність та розподіл поверхневого заряду на субмікроскопічній сходинці «желе», величину дипольного моменту молекули та енергію її теплових коливань. Математична модель побудована з умови рівноваги процесів адсорбції та десорбції полярно-активних молекул. Виконання цієї умови встановлює максимальну відстань, яку можна інтерпретувати як максимальну товщину граничної мастильної плівки на поверхнях тертя гідравлічних машин. По розробленій моделі проведено розрахунки товщини мастильної плівки залежно від температури та виконано порівняння з експериментальними значеннями.

Посилання

1. Зносостійкість виробів. Тертя, зношування та мащення. Терміни та визначення: ДСТУ 2823-94; Нац. стандарт України. Київ : Державне підприємство «УкрНДНЦ», 1994. 18 с.
2. Yonggang M., Jun X., Liran M., Zhongmin J., Braham Pr., Tianbao M., Wenzhong W. A review of advances in tribology in 2020–2021. Friction, 2022. 10 (10). 1443–1595. https://doi.org/10.1007/s40544-022-0685-7
3. Pabsetti P., Murty R. S. V. N., Bhoje1 J., Mathew S. et al. Performance of hydraulic oils and its additives in fluid power system: A review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2023. 1161. 012009. https://doi:10.1088/1755-1315/1161/1/012009
4. Zhang J., Ueda M., Campen S., Spikes H. Boundary friction of ZDDP tribofilms. Tribology Letters, 2021. 69(1). 8. https://doi.org/10.1007/s11249-020-01389-4
5. Александров Є. Є., Кравець І. А., Лисіков Є. М. Підвищення ресурсу технічних систем шляхом використання електричних та магнітних полів: монографія. Харків: НТУ «ХПІ», 2006. 544 с.
6. Minkin V. I., Osipov O. A., Zhdanov Y. A. Dipole Moments in Organic Chemistry. Physical Methods in Organic Chemistry, 1970. 288 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-1770-8
7. Gu H., Hirayama T. Effect of surfactant self-assembly on lubrication performance in oil- based systems: the role of reverse micelles and vesicles. Frontiers in Mechanical Engineering, 2025. 11:1608716. https://doi.org/10.3389/fmech.2025.1608716
8. Воронін С. В., Сафонюк І. Ю., Аношкіна Н. М., Харківський О. С. Дослідження впливу концентрації рідкокристалічної присадки та електричного поля на фізико-хімічні властивості індустріальної оливи. Вісник Національного Авіаційного Університету, 2020. Т. 83. № 2. С. 70–76.
9. Pan D., Yaping J., Peng Z., Tonghai W., Min Y. et al. Review of ultrasonic-based technology for oil film thickness measurement in lubrication. Tribology International, 2022. 165. 107290. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2021.107290
10. Gu Y., Wang Z., Peng S., Ma T., Luo J. Quantitative measurement of transfer film thickness of PTFE based composites by infrared spectroscopy. Tribology International, 2021. 153/ 106593. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2020.106593
11. Erck R A, Song M, Li D, Cosimbescu L. Investigations of polymethacrylate tribochemical films using X-Ray spectroscopy and optical profilometry. Tribology International, 2021. 69 (1). 26. https://doi.org/10.1007/s11249-020-01388-5
12. Taylor R.I., Sherrington I. A simplified approach to the prediction of mixed and boundary friction. Tribology International, 2022. 153. 107836. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2022.107836
13. Zangwill A. Physics at Surfaces: monograph. New York: Cambridge University Press, 1988. 454 p.
14. Purcell E.M., Morin D. J. Electricity and magnetism. Third edition: textbook. New York: Cambridge University Press, 2013. 839 p.
Опубліковано
2025-12-01
Розділ
ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ ПРОМИСЛОВОЇ ГІДРАВЛІКИ І ПНЕВМАТИКИ