vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_3_205vrgup-261Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGОпределение компонентов наноструктурированного смазочного материала для открытых тяжелонагруженных узлов тренияDetermining the components of a nanostructured lubricant for open heavy-loaded friction unitsЗиновьевН. В.ZinovievN. V.

Зиновьев Никита Владимирович, кафедра «Проектирование и технология производства машин», соискатель

Zinoviev Nikita Vladimirovich, Chair “Design and technology of production of machines”, Postgraduate

ptpm@rgups.ruХарламовП. В.KharlamovP. V.

Харламов Павел Викторович, кафедра «Проектирование и технология производства машин», доктор технических наук, доцент

Kharlamov Pavel Viktorovich, Chair “Design and technology of production of machines”, Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor

kcharlamov@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20253009202503205213Copyright © Зиновьев Н.В., Харламов П.В., 20252025Зиновьев Н.В., Харламов П.В.Zinoviev N.V., Kharlamov P.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/261

В работе представлен вариант структуры смазочного материала для открытых тяжелонагруженных узлов трения. Также представлена матрица планирования полнофакторного эксперимента с учетом комбинаций концентраций компонентов. Учитывая специфику открытых динамически нагруженных фрикционных пар, установлено, что для данных трибосистем наиболее эффективным будет использование твердопластичного смазочного материала. Согласно предлагаемому подходу совершенствование смазочных материалов должно идти по пути улучшения структуры и комплекса вторичных свойств новых смазочных композиций, поскольку структуру смазочного материала определяют в основном строение и комплекс механических, химических и теплофизических свойств образуемого загустителем трехмерного каркаса в объеме смазочного слоя и связанного с каркасом двумерного несущего пористого слоя на поверхности трения.

The paper presents a version of the structure of lubricant for open heavy-loaded friction units. A planning matrix of a full-factor experiment is also presented, taking into account combinations of component concentrations. Considering the specific nature of open, dynamically loaded friction pairs, it has been established that the use of a solid-plastic lubricant is most effective for these tribosystems. According to the proposed approach, lubricant development should focus on improving the structure and secondary properties of new lubricant compositions. Since the structure of a lubricant is primarily determined by the structure and complex of mechanical, chemical, and thermal properties of the three-dimensional framework formed by the thickener within the lubricant layer and the two-dimensional porous supporting layer associated with the framework on the friction surface.

смазочный материалструктуразагустительконцентрация компонентаповерхность трениярецептура смазочного материалаlubricantstructurethickenercomponent concentrationfriction surfacelubricant formulationReferencesПовышение эффективности фрикционной системы «колесо – рельс» / В. В. Шаповалов, П. Н. Щербак, В. М. Богданов [и др.] // Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2019. – Т. 78, № 3. – С. 177– 182. – DOI 10.21780/2223-9731-2019-78-3-177-182.Improving the efficiency of the "wheel-rail" friction system / V. V. Shapovalov, P. N. Shcherbak, V. M. Bogdanov [et al.] / The Russian Railway Science Journal. – 2019. – Vol. 78, No. 3. – P. 177–182. – DOI 10.21780/2223-9731-2019-78-3-177-182.Майба, И. А. Особенности механизма взаимодействия системы «гребень колеса – боковая грань рельса» в кривой пути / И. А. Майба, Д. В. Глазунов // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2015. – № 6. – С. 14–18. – ISSN 1819-2092.Maiba, I. A. Features of the mechanism of mutual action of the system "wheel crest – side edge of the rail" in the curved path / I. A. Maiba, D. V. Glazunov // Friction and lubrication in machines and mechanisms. – 2015. – No. 6. – P. 14–18. – ISSN 1819-2092.Харламов, П. В. Мониторинг изменений упруго-диссипативных характеристик для решения задач по исследованию трибологических процессов в системе «железнодорожный путь – подвижной состав» / П. В. Харламов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2021. – № 1 (81). – С. 122–129. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_122.Kharlamov, P. V. Monitoring changes in elastic-dissipative characteristics for solving problems in the study of tribological processes in the "railway track – rolling stock" system / P. V. Kharlamov // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2021. – No. 1 (81). – P. 122–129. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_122.Патент РФ № RU 2750585 C1. Способ модифицирования систем термоплакирования стальных поверхностей трения / В. В. Шаповалов, В. Б. Мищиненко, П. В. Харламов [и др.] ; B61K 3/02, № 2020134704, заявл. 21.10.2020 ; опубл. 29.06.2021.Russian Federation Patent No. RU 2750585 C1. Method for modifying thermal cladding systems for steel friction surfaces / V. V. Shapovalov, V. B. Mishinenko, P. V. Kharlamov [et al.] ; B61K 3/02, No. 2020134704, declared on 21.10.2020 ; published on 29.06.2021.Kolesnikov, V. I. Friction, Wear, and Monitoring of Heavily Loaded Tribosystems : An Innovative Approach to Studying the Processes / V. I. Kolesnikov, A. L. Ozyabkin, E. S. Novikov // Journal of Friction and Wear, 2019. – P. 292–302. – DOI 10.3103/S1068366619040056.Kolesnikov, V. I. Friction, Wear, and Monitoring of Heavily Loaded Tribosystems : An Innovative Approach to Studying the Processes / V. I. Kolesnikov, A. L. Ozyabkin, E. S. Novikov // Journal of Friction and Wear, 2019. – P. 292–302. – DOI 10.3103/S1068366619040056.Майба, И. А. Моделирование поведения смазочных материалов при граничном трении методом молекулярной динамики / И. А. Майба, Е. И. Никитин, М. И. Никитина // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2019. – № 2 (74). – С. 29–36. – ISSN 0201-727Х.Maiba, I. A. Modeling the behavior of lubricants under boundary friction using the molecular dynamics method / I. A. Maiba, E. I. Nikitin, M. I. Nikitina // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2019. – No. 2 (74). – P. 29–36. – ISSN 0201-727Х.Хуссеин Хайдар, А. Твердые композиционные присадки на основе металлизированного графита для пластичных смазочных материалов : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.02.04 / А. Хуссеин Хайдар ; Институт проблем машиноведения РАН. – Иваново, 2009. – 156 c.Hussein Haidar, A. Solid composite additives based on metallized graphite for plastic lubricants : dissertation for the degree of Technical Sciences : 05.02.04 / A. Hussein Haidar ; Institute of Problems in Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences. – Ivanovo, 2009. – 156 p.Dumitriu, M. Modeling of railway vehicles for virtual homologation from dynamic behavior perspective / M. Dumitriu // Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vol. 371. – P. 647–651. – DOI 10.4028/www.scientific.net/AMM.371.647.Dumitriu, M. Modeling of railway vehicles for virtual homologation from dynamic behavior perspective / M. Dumitriu // Applied Mechanics and Materials. – 2013. – Vol. 371. – P. 647–651. – DOI 10.4028/www.scientific.net/AMM.371.647.Евдокимов, Ю. А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа / Ю. А. Евдокимов, В. И. Колесников, А. И. Тетерин. – Москва : Наука, 1980. – 228 с.Evdokimov, Yu. A. Planning and analysis of experiments in solving friction and wear problems / Yu. A. Evdokimov, V. I. Kolesnikov, A. I. Teterin. – Moscow : Nauka, 1980. – 228 p.Программа и методики исследования свойств модифицированного покрытия поверхности трибоконтакта ПП.0203.001-ПМ, ФГБОУ ВО РГУПС, утверждена 24.12.2018. – Ростов-на-Дону, 2018. – 20 с.Program and methods for studying the properties of a modified tribocontact surface coating PP.0203.001-PM, FSBEI of HE RSTU, approved 24.12.2018. – Rostov-on-Don, 2018. – 20 p.Wolter, K. U. Correlation between track geometry quality and vehicle reactions in the virtual rolling stock homologation process / K. U. Wolter, M. Zacher, B. Slovak // In : 9th World Congress on Railway Research, May 22–26, 2011.Wolter, K. U. Correlation between track geometry quality and vehicle reactions in the virtual rolling stock homologation process / K. U. Wolter, M. Zacher, B. Slovak // In : 9th World Congress on Railway Research, May 22–26, 2011.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.