Эффект безызносности

ГТМ - технология, способ формирования износостойкого покрытия на трущихся поверхностях.

А.Н. Пономарев
(ООО "Технолига", г.Н.Новгород)

"Этого не может быть, потому что не может быть никогда", - утверждает большинство механиков предприятий промышленности и транспорта, когда впервые знакомятся с ГТМ - технологией. Однако опыт применения запатентованного в России в феврале 2002 года способа формирования покрытия на трущихся поверхностях (патент № 2179370 "Способ формирования покрытия на трущихся поверхностях), патентообладатель Сергачев А.П. [1]) для восстановления изношенных механизмов на предприятиях различных отраслей доказывает обратное.

Новый способ под названием ГТМ - технология в сочетании с современной, а главное со своевременно примененной диагностикой, позволяет не только остановить процесс износа, но пустить его вспять и в итоге оптимизировать зазоры, упрочнить в разы трущиеся поверхности, снизить в разы коэффициент трения и, как следствие, увеличить срок службы агрегата, существен­но снизить потребление топлива и электроэнергии, уменьшить вредные выбросы ДВС.

На первый взгляд, данные утверждения можно расценить как беспардонную наглость и самоуверенность автора статьи, учитывая научные регалии авторов других статей, но, замечу, что все новое проходит три стадии - "этого не может быть", "в этом что-то есть" и "кто же этого не знает".

На рубеже 60-70-х годов безвестные работяги, разбуривая недра Сибири в поисках нефти и газа, обнаружили явление восстановления резцов бурового инструмента при прохождении определенных пластов и, к счастью, сообщили об этом "наверх". "Верхи" абсолютно правильно засекретили эту информацию, в противном случае технологию ГТМ Россия закупала бы сейчас за огромные деньжищи.

ГТМ расшифровывается как Геотрибомодификатор и представляет собой особым способом изготовленную смесь природных веществ (серпентин в виде смеси хризотил-асбеста, офита, антигорита и лизардита; амфибол, пирофиллит; ПАВ) с размером зерна 5-40 мкм. Попадая в пятно контакта ГТМ под воз­действием силы трения (давления) разрушается с выделением тепла (t° около 1000°С) и диффундирует в поверхностный слой металла, меняя его кристаллическую решетку с одновременным упрочнением. По данным терморентгенографических исследований суть процесса заключается в том, что в контактных зонах кристаллизационная вода в составе кристаллогидратов замещается атомами углерода из углеводородного связующего. Продукты трения, находившиеся в масле до внесения ГТМ, служат "наполнителем" на первоначальном этапе образования углеродного алмазоподобного покрытия. В дальнейшем ГТМ выступает катализатором процесса разложения масла и кристаллизации углерода до тех пор, пока не закончится его действие. Заклинивания механизмов не происходит потому, что со временем исчезает непременное условие "работы" ГТМ - температуры, так как пара кристалл-кристалл имеет в 14 раз меньший коэффициент трения, чем пара металл-металл. Ударная прочность покрытия - 50 кг/кв. мм, коэффициент линейного термического расширения равен такому же коэффициенту металла, на котором покрытие образовано. Износостойкость - в 3 раза выше, чем у закаленной стали и в 8 раз незакаленной. Максимальная величина образующегося слоя - 0,7 мм на радиусе.

Испытания ГТМ, проведенные в лаборатории трибологии кафедры износостойкости машин и оборудования и технологии конструкционных материалов РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина в сентябре 2001 года, по отзыву директора центра по разработке прогрессивных технологических процессов изготовления и ремонта оборудования в газовой промышленности, к.т.н. А.Р. Исхакова, показали:

"... Испытания проводились на машине трения СМЦ-2 по схеме "диск- колодка" в масле И-8 (объем ванночки - 200 мл).

Результат:

1.    За период приработки пары трения потеря массы ролика составила 0,0002 г., а потеря массы колодки - 0,0160 г;

2.   В период установившегося режима трения за 30 мин потеря массы ро­лика составила

О, 0001 г, а колодки - 0,0032 г;

3.   После добавки в масло И-8 одного процента порошка ГТМ за 30 мин масса ролика увеличилась на 0,0022, а потеря массы колодки составила всего 0,0004 г;

4.  Величина момента сил трения уменьшилась в 14-15 раз по сравнению с периодом установившегося режима трения. ..."

На сегодняшний день ГТМ - технология применяется на многих предприятиях различных отраслей. Вот несколько характерных примеров. В 2002 году на ТЭЦ-26 ОАО "Мосэнерго" был обработан воздушный компрессор 2 ВМ 427/9 с целью определения эффективности внедрения геотрибомодификатора [2]. Обработка результатов тепловых испытаний компрессора специалистами института ОРГРЭС РАО ЕЭС России по принятым методикам позволила "...выявить увеличение КПД компрессорной установки по сравнению с тем, что был до введения катализатора:

КПД до внедрения катализатора составил 67,0 %, после - 76, 8 %.

Учитывая погрешности результатов, обусловленные погрешностями измерений, погрешностями методов обработки результатов испытаний и различными допущениями, можно гарантировать увеличение КПД на 20 %.

Таким образом, налицо повышение экономичности компрессора вследствие внедрения катализатора типа ГТМ-компаунд.

Результаты лабораторных испытаний проб масла (см. таблицу 1) в сочетании с данными об увеличении КПД компрессора позволяют сделать вывод о физико-химических процессах в масле, происходящих вследствие внедрения катализатора типа ГТМ-компаунд, которые приводят к снижению интенсивности износа трущихся поверхностей, что увеличивает срок службы трущихся деталей (наиболее изнашиваемой части оборудования) и, следовательно, всего компрессора."

Таблица 1

№ п/п Наименование пробы Количество частиц, шт./100 см3, по фракциям размером мкм. Класс чистоты по ISO 4406
Более 5 Более 15
1. Исходное масло И-50А из компрес­сора К-5, отбор пробы 29.06.02 г. 126300 ' 30810 17/15
2. Масло И-50А перед повторным вво­дом катализатора, отбор пробы 05.07.02 г. 33180 1989 16/11
3. Масло И-50А после повторного ввода катализатора (через 18 часов после ввода), отбор пробы 05.07.02 г. 30720 1482 15/11
4. Масло И-50А после повторного ввода катализатора (через 1 неделю после ввода), отбор пробы 11.07.02 г. 40500 2535 16/12

В настоящее время специалистами ООО "ТЕХНОЛИГА" г. Н.Новгород (представитель патентовладельца по Нижегородской области) проводятся работы по восстановлению в режиме штатной эксплуатации шпинделя пеноля . координатно-расточного станка модели 2А430 1970 года изготовления. За 36 часов работы станка после внесения ГТМ в систему смазки биение шпинделя снизилось с 0,05 до 0,035 при паспортных значениях 0,006-0,004. Окончание работ - конец апреля 2003 г.

Наиболее широко и удачно ГТМ-технология применяется для восстановления ДВС, КПП, АКПП, ТНВД и мостов автомобильного транспорта. Вот наиболее типичный пример [3].

Автомобиль КРАЗ государственный номер Т 837 АК, 1994 года выпуска, принадлежащий ЗАО "Мосстроймеханизация - 5" к моменту ремонта прошел 41 847 км.

"... Первая диагностика ДВС была проведена 08 июня 2000 года, показания спидометра 41 847 км, вторая 10 августа 2000 г., показания спидометра 48724 км (после пробега автомобилем 6 877 км)." Результаты диагностики приведены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели работы двигателя До ремонта / После ремонта
Компрессия в цилиндрах, кг/см^ № 1-8 до рем. 26 26 25 26 26 24 25 25
1-8 цилиндр после ремонта, пробега 6877 км 32 32 32 32 32 32 32 32
Полный вакуум (герметичность клапанов, сост. гильз) 0,82 0,82 0,80 0,80 0,80 0,80 0,81 0,80
1-8 после ремонта, пробега 6877 км 0,88 0,88 0,88 0,89 0,89 0,89 0,89 0,89
Остаточный вакуум (состояние поршневых колец) 0,16 0,14 0,14 0,14 0,14 0,16 0,14 0,16
1-8 после ремонта, пробега 6877 км 0,08 0,08 0,10 0,10 0,10 0,10 0,09 0,10

Испытания ГТМ-технологии в течение 20 часов для восстановления прецизионности плунжерных пар, нагнетательных клапанов и распылителей форсунок ТНВД ТН12М судового дизеля М-400 на стенде 502-1023 берегового производственного участка ОАО "Волга-Флот" позволили сделать следующие выводы [4]:

"...3.1. Проведенная обработка насоса по ГТМ технологии позволила заметно (в среднем не более 17 %) увеличить количество топлива, подаваемого каждым плунжером в мерную емкость, что говорит об увеличении плотности плунжерных пар насоса и образовании на трущихся поверхностях модифицированного слоя даже при некотором уменьшении количества циклов подачи топлива (206-202).

3.2. Уменьшилась первоначальная неравномерность подачи между плунжерами топливного насоса, зафиксированная на первом этапе испытаний". Результаты диагностики приведены в таблице 3.

Таблица 3

плун­жер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Этапы испытаний
милли­литр 75 83 85 89 80 92 95 85 94 89 84 89 До обра­ботки (206 циклов)
103 89 108 105 106 120 ПО 96 106 100 95 102 После обра­ботки (202 цикла)

В апреле 2003 года ООО "ТЕХНОЛИГА" закончила работы по восстановлению вспомогательного дизеля SKL 6VD 26/20 AL1(ФРГ) теплохода "Н. Чернышевский" ОАО "Волга-Флот". Предварительные результаты таковы: "... 1. Давление сжатия всех цилиндров повысилось в среднем на 3,4 кг/см2, что говорит о процессе восстановления компрессии ЦПГ;

Опрессовка плунжерных пар и нагнетательных клапанов блочного топливного насоса показала их возросшую плотность. При прокачке замеренные до обработки параметры повысились в пределах от 90 до 145 кг/см2. ..."

В заключение следует отметить, что применение ГТМ для восстановления изношенных пар трения необходимо сочетать со своевременной диагностикой механизмов и агрегатов (виброакустической - для редукторов, подшипников, вакуумной - для ДВС), имея целью не доводить механизм до капитального ремонта, а поддерживать его в первородном состоянии.

Список литературы.

1. Пат. № 2179270 РФ. МКИ7 F 16 С 33/14. Способ формирования покрытия на тру­щихся поверхностях / А.П. Сергачев, К.А. Павлов // Опубл. 10.02.2002.

2.  Технический отчет "Заключение по результатам испытаний воздушного компрессора 2ВМ4-27/9 ТЭЦ-26 АО "Мосэнерго" с целью оценки применения катализатора типа ГТМ-компаунд". Утв. 03.2002. зам. гл. инженера ОАО "Фирма ОРГРЭС" РАО "ЕЭС Рос­сии" В.А. Ломоносов.

3. Акт-заключение технических результатов ремонтно-восстановительных работ по технологии FTM ДВС автомобиля КРАЗ. Утв. 11.08.2000. гл. инженер ЗАО "Мосстроймеханизация-5" В.Е. Жуков.

4. Акт результатов применения ГТМ-технологии для восстановления топливного насоса двигателя М400 от 3 марта 2003 г. Утв. 3.03.03. начальником технического управления ОАО "Волга-флот" А.П. Белявский.

Blue joomla theme by Template Joomla