Влияние смазочного материала на износостойкость стальных канатов, эксплуатирующихся в коррозионно-активных средах

В.Ю. Шолом, О.Л. Крамер, В.П. Головин, О.П. Корнилова, А.Н. Абрамов ORCID logo , Р.Ф. Вагапов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 22 ноября 2020; Принята 20 января 2021;
Цитирование: В.Ю. Шолом, О.Л. Крамер, В.П. Головин, О.П. Корнилова, А.Н. Абрамов, Р.Ф. Вагапов. Влияние смазочного материала на износостойкость стальных канатов, эксплуатирующихся в коррозионно-активных средах. Письма о материалах. 2021. Т.11. №2. С.125-128
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-2-125-128

Аннотация

Коррозионно-агрессивная среда (морская вода) многократно (от 2.5 до 9.5 раз) снижает износостойкость канатов. Смазочные материалы L8 и L7 обеспечили максимальную выносливость каната в обычных условиях, но при испытаниях с воздействием морской воды показали наихудшие результаты.В работе сопоставляются результаты испытаний на износостойкость стальных канатов, изготовленных по ГОСТ 2688-80, по стандартной методике (ГОСТ 2387-80 «Канаты стальные. Метод испытания на выносливость») без воздействия агрессивной среды и результаты испытаний по разработанной расширенной методике, учитывающей условия эксплуатации в коррозионно-активной среде, в частности в морской и пресной воде. Установлено, что периодическое воздействие морской воды на канат многократно (от 2.5 до 9.5 раз) снижает износостойкость каната в зависимости от используемого смазочного материала, при сопоставлении с испытаниями по стандартной методике и пропорционально уменьшает его технический ресурс. Показано, что воздействие пресной воды, так же, как и морской воды многократно снижает износостойкость каната, но в несколько меньших пределах. На основании экспериментальных исследований показано, что композиции смазочных материалов, которые обеспечили максимальную износостойкость каната по ГОСТ 2688-80, при испытаниях с воздействием морской воды показали наихудшие результаты. В этой связи можно заявить, что стандартная методика не позволяет точно прогнозировать износостойкость канатов при особых условиях эксплуатации (в морской и пресной воде), что может приводить к необоснованному, более чем в 9 раз, снижению срока службы каната. Комплекс проведенных исследований показал, что при проведении испытаний стальных канатов на износостойкость, а также при выборе наиболее эффективного канатного смазочного материала, следует отдавать предпочтение результатам испытаний по предложенной в работе методике, учитывающей периодическое воздействие влаги.

Ссылки (21)

1. Y. Peng, X. Chang, S. Sun, Z. Zhu, X. Gong, S. Zou, W. Xu, Z. Mi. Wear. 400 - 401, 194 (2018). Crossref
2. Y. Chen, F. Meng, X. Gong. Wear. 368 - 369, 470 (2016). Crossref
3. Y. Peng, X. Chang, Z. Zhu, D. Wang, X. Gong, S. Zou, S. Sun, W. Xu. Wear. 368 - 369, 423 (2016). Crossref
4. L. Xiang, H. Y. Wang, Y. Chen, Y. J. Guan, L. H. Dai. Int. J. Solids Struct. 129, 103 (2017). Crossref
5. A. P. Koshkin, G. D. Trifanov. The ropes for lifting plants. Perm, Publisher of the Perm NRPU (2014) 107 р. (in Russian) [А. П. Кошкин, Г. Д. Трифанов. Канаты для подъемных установок. Пермь, Изд-во ПермНИПУ (2014) 107 с.].
6. V. N. Novikov, V. V. Tarasov, E. A. Kalentyev, V. A. Postnikov. Works of GOSNITI. 109, 98 (2012). (in Russian) [В. Н. Новиков, В. В. Тарасов, Е. А. Калентьев, В. А. Постников. Труды ГОСНИТИ. 109, 98 (2012).].
7. V. Yu. Sholom, V. S. Schernakov, V. V. Nikolskaya, M. R. Yusupov, O. L. Kramer. KSHP-OMD. 11, 44 (2018). (in Russian) [В. Ю. Шолом, В. С. Жернаков, В. В. Никольская, М. Р. Юсупов, О. Л. Крамер. КШП ОМД. 11, 44 (2018).].
8. O. L. Kramer, N. V. Saveleva, A. S. Trofimov, V. V. Nikolskaya. Friction and lubricant in machines and mechanisms. 5, 30 (2014). (in Russian) [О. Л. Крамер, Н. В. Савельева, А. С. Трофимов, В. В. Никольская. Трение и смазка в машинах и механизмах. 5, 30 (2014).].
9. K. Wire. Ropes. Berlin-Heidelberg, Springer Verlag (2007) 322 p.
10. M. Giglio, A. Manes. Eng. Fail. Anal. 12, 549 (2005). Crossref
11. E. V. Marchenko, S. I. Popov, Yu. V. Marchenko, N. S. Dontsov. Sbornik trudov mezhdunarodnogo nauchnogo simpoziuma tekhnologov-mashinostroiteley. Rostov-on-Don (2017) p. 131. (in Russian) [Э. В. Марченко, С. И. Попов, Ю. В. Марченко, Н. С. Донцов. Сб. трудов Междунар. научн. симпозиума технологов-машиностроителей. Ростов-на-Дону (2017) с. 131.].
12. V. I. Ponhmursky. Korrozionnaya ustalost’ metallov. Moscow, Metallurgiya (1985) 207 p. (in Russian) [В. И. Похмурский. Коррозионная усталость металлов. Москва, Металлургия (1985) 207 с.].
13. M. G. Ivanov, G. M. Chudakov. Scientific works of KubGTU. 4, 152 (2015). (in Russian) [М. Г. Иванов, Г. М. Чудаков. Научные труды КубГТУ. 4, 152 (2015).].
14. Patent RF № 2440319, 27.12.2017. (in Russian) [Патент РФ № 2440319, 27.12.2017.].
15. J. J. Evans, I. M. L. Ridge, C. R. Chaplin. J of Strain Analysis. 36 (2), 219 (2001). Crossref
16. H. Mouradi, A. El Barkany, A. El Biyaali. Journal of Engineering and Applied Sciences. 11 (6), 1206 (2016).
17. D. Elata, R. Eshkenazy, M. P. Weiss. Int. J. Solids Struct. 41, 1157 (2004). Crossref
18. L. M. Shkolnik. Metodika ustalostnykh ispytaniy. Moscow, Metallurgiya (1978) 304 p. (in Russian) [Л. М. Школьник. Методика усталостных испытаний. Москва, Металлургия (1978) 304 с.].
19. A. N. Abramov, V. Yu. Sholom, O. L. Kramer, V. P. Golovin. Letters on Materials. 10 (2), 195 (2020). (in Russian) [А. Н. Абрамов, В. Ю. Шолом, О. Л. Крамер, В. П. Головин. Письма о материалах. 10 (2), 195 (2020).]. Crossref
20. GOST 2387-80 “Steel ropes. Endurance Test Method”. Moscow, Publishing house of standards (1980). (in Russian) [ГОСТ 2387-80 «Канаты стальные. Метод испытания на выносливость». Москва, Издательство стандартов (1980).].
21. GOST 2172-80 “Steel Aviation Ropes. Technical conditions”. Moscow, Publishing house of standards (1980). (in Russian) [ГОСТ 2172-80 «Канаты стальные авиационные. Технические условия». Москва, Издательство стандартов (1980).].

Другие статьи на эту тему