Исследования трибологических характеристик углеродных материалов для уплотнений ГТД

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С учетом того, что актуальной задачей является снижение износа уплотнительных элементов, который приводит к потерям эффективности работы газотурбинных двигателей и увеличению затрат на его обслуживание, проведены исследования изотропного пирографита и объемного углеродного наноструктурированного материала по схеме трения диск–колодка. Предложены регрессионные модели расчета интенсивности изнашивания и коэффициента трения. Проведенный анализ результатов экспериментальных исследований материалов подтвердил стабильность коэффициента трения и объемной температуры в установившемся режиме работы при длительной эксплуатации пары трения, а также показал: изнашивание образца контактной пары объемного углеродного наноструктурированного материала с азотированием значительно ниже, чем у контактной пары объемного углеродного наноструктурированного материала с диском из стали с покрытием ВК-25М.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Албагачиев

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

Л. В. Гаврилина

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

А. В. Кошелев

АО “ОДК НИИД”

Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

О. И. Кулаков

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

С. В. Морозов

АО “ОДК НИИД”

Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

Д. Л. Раков

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rdl@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Кофман В. М. Определение коэффициента полезного действия турбины ГТД по параметрам неравномерных газовых потоков // Авиационная и ракетно-космическая техника. 2012. № 5 (50). С. 28–40.
  2. Sporer D., Wilson S., Dorfman M. Ceramics for Abradable Shroud Seal Applications // Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2010. P. 39–54. https://doi.org/10.1002/9780470584293.ch5
  3. Greshta V., Tkach D., Sotnikov E., Pavlenko D., Klymov O. Studying and designing improved coatings for labyrinth seals of gasturbine engine turbines // Eastern-European J. of Enterprise Technol. 2018. V. 4/12 (94). Р. 56–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140912
  4. Chupp R. E., Hendricks R. C., Lattime S. B., Steinetz B. M. Sealing in turbomachinery // NASA/TM-2006-214341, 2006. 62 p.
  5. Mokhtara S., Mosbah Z., Mebarki L., Aissani L. The effect of quenching and tempering on the tribological behavior of AISI 4340 steel // The 6th Int. Conf. on Welding, Non-Destructive Testing and Materials Industry IC-WNDT-M I’18 Skikda, Algeria, 2018, Conference Paper.
  6. Panda A., Bag R., Sahoo A. K., Kumar R. A comprehensive review on AISI 4340 hardened steel: Emphasis on industry implemented machining settings, implications, and statistical analysis // Int. J. of Integrated Engineering. 2020. V. 12 (8). P. 61.
  7. Keropyan A. M., Albagachiev A. Y. Study of the Main Factors Affecting the Increase in the Friction Coefficient of Interacting Surfaces of Rail Vehicles // J. Mach. Manuf. Reliab. 2024. V. 53. P. 208–211. https://doi.org/10.1134/S1052618824700055
  8. Albagachiev A. Y., Tokhmetova A. Temperature Fluctuations of the Lubricant Layer under Friction // J. Mach. Manuf. Reliab. 2024. V. 53. P. 22–24. https://doi.org/10.1134/S1052618824010023
  9. Пирографит изотропный (ПГИ). Технические условия. ТУ1915-099-04806898-2003ТУ1915-099-04806898-2003.
  10. ГОСТ Р 58850-2020 Материал объемный углеродный наноструктурированный. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2020.
  11. Кошелев А. В., Кулаков О. И., Мендохов А. В., Морозов С. В., Раков Д. Л. Моделирование параметров трения и изнашивания углеродных материалов с использованием регрессионного анализа (на примере контактных пар “металл–углеродный материал” // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2024. № 4. C. 103–110.
  12. Дроздов Ю. Н., Юдин Е. Г., Белов А. И. Прикладная трибология (трение, износ, смазка) / под ред. Ю. Н. Дроздова. М.: ЭкоПресс, 2010. 604 с.
  13. Албагачиев А. Ю., Карцев И. С. Математическое моделирование разрушения зерна в мельнице // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2024. № 4. С. 100–104.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис 1. Установка ИМАШ 5018.

Скачать (780KB)
3. Рис. 2. Контактная пара “диск–колодка”: 1 – диск; 2 – колодка; 3 – отверстие под термопару; 4 – зона трения; ТП – термопара; P – приложенная нагрузка; V – направление вращения диска.

Скачать (473KB)
4. Рис. 3. Изменение коэффициента трения по времени (экранная форма).

Скачать (833KB)
5. Рис 4. Изменение объемной температуры по времени (экранная форма).

Скачать (867KB)
6. Рис. 5. Структура поверхности материалов ОУНМ и ПГИ на диске с азотированным покрытием (ОУНМ – вверху, ПГИ – внизу).


© Российская академия наук, 2025