2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2019.1.70 pmi-13168 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13168 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Study of bearing units wear resistance of engines career dump trucks, working in fretting corrosion conditions Исследование износостойкости подшипниковых узлов двигателей карьерных автосамосвалов, работающих в условиях фреттинг-коррозии Olt Ju. Ольт Ю. Olt Ju. jyri.olt@emu.ee Эстонский университет естественных наук (Тарту, Эстония) Estonian University of Life Sciences (Tartu, Estonia) Maksarov V. V. Максаров В. В. Maksarov V. V. vikras1955@yandex.ru 0000-0002-0947-2907 Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia) Krasnyy V. A. Красный В. А. Krasnyy V. A. maks78.54@mail.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint-Petersburg, Russia) 22 02 2019 2019 235 70 77 30 08 2018 26 10 2018 22 02 2019 © 2019 Ю. Ольт, В. В. Максаров, В. А. Красный © 2019 Ju. Olt, V. V. Maksarov, V. A. Krasnyy 2019 Ю. Ольт, В. В. Максаров, В. А. Красный Ju. Olt, V. V. Maksarov, V. A. Krasnyy Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13168

Рассмотрено возникновение фреттинг-коррозии на номинально неподвижных поверхностях высоконагруженных деталей горных машин и механизмов. Приведены примеры изнашивания и повреждений ответственных деталей, подшипниковых узлов двигателей карьерных автосамосвалов, в условиях фреттинга. Рассмотрены механизмы фреттинг-коррозии при использовании износостойких покрытий. Отмечено, что при выборе защитных тонкослойных покрытий, обеспечивающих повышение фреттинг-стойкости поверхностей плотно контактирующих деталей, необходимо учитывать как их износостойкость, так и способность сопротивляться сдвигу. При этом толщина таких покрытий позволяет сохранять в процессе эксплуатации предусмотренные при сборке натяги, не нарушая ремонтопригодности узлов. Приведены результаты исследований фреттинг-износа ряда покрытий на специальной установке. Изучены механизмы изнашивания ряда тонкослойных покрытий на основе фрикционно-механического латунирования, полимерной фторуглеродной композиции, твердосмазочного покрытия с применением методов растровой электронной микроскопии. Разработаны рекомендации по использованию изученных тонкослойных покрытий для высоконагруженных деталей горных машин, работающих в условиях фреттинг-коррозии. Целью работы являлось изучение влияния ряда тонкослойных покрытий на износ высоконагруженных соединений механизмов горных машин, в частности подшипниковых узлов карьерных автосамосвалов, работающих в условиях фреттинг-коррозии.

The occurrence of fretting corrosion on nominally fixed surfaces of high-loaded parts of mining machines and mechanisms is considered. Examples of wear and damage of critical parts, bearing assemblies of engines of dump trucks in fretting conditions are given. The mechanisms of fretting corrosion when using wear-resistant coatings are considered. It is noted that when choosing protective thin-layer coatings that provide an increase in the fretting-resistance of surfaces of tightly contacting parts, it is necessary to take into account both their wear resistance and the ability to resist shear. At the same time, the thickness of such coatings allows preserving, during operation, those provided during the assembly of the tension, without disturbing the maintainability of the nodes. The results of research of fretting wear of a number of coatings on a special installation are given. The mechanisms of wear of a number of thin-layer coatings based on friction-mechanical brazing, polymer fluorocarbon composition, solid lubricant coating using scanning electron microscopy were studied. Recommendations on the use of the studied thin-layer coatings for high-loaded parts of mining machines operating in fretting corrosion conditions have been developed. The aim of the work was to study the effect of a number of thin-layer coatings on the wear of highly loaded connections of the mechanisms of mining machines, in particular bearing assemblies of quarry dump trucks operating under fretting corrosion conditions.

 Ключевые слова износостойкие покрытия фреттинг-коррозия горные машины подшипниковый узел двигатель внутреннего сгорания фрикционно-механическое латунирование полимерная фторуглеродная композиция твердосмазочное покрытие Keywords wear resistant coatings fretting corrosion mining machines bearing unit internal combustion engine friction-mechanical brassing polymeric fluorocarbon composition hard lubricating coating Aslanyan I.R., Selis Zh.P., Shuster L.Sh. Fretting Corrosion Electrolytic NiP Coatings. Trenie i iznos. 2011. N 6. Vol. 32, p. 556-561 (in Russian). Garkunov D.N., Mel'nikov E.L., Gavrilyuk V.S. Tribotech. Moscow: KNORUS, 2013, p. 408 (in Russian). Golego N.L., Alyab'ev A.Ya., Shevelya V.V. Fretting corrosion of metals. Kiev: Tekhnika, 1974, p. 272 (in Russian). Drozdov Yu.N., Yudin E.G., Belov A.I. Applied tribology (friction, wear and lubrication). Moscow: Eko-Press, 2010, p. 604 (in Russian). Ol't J., Maksarov V.V., Krasnyy V.A. Ensuring the adhesion strength of gas-thermal coatings of piston rings of open pit engines. Zapiski Gornogo instituta. 2018. Vol. 229, p. 77-83. DOI: 10.25515/PMI.2018.1.77 (in Russian). Gilev A.V., Chesnokov V.G., Lavrova N.B., Khomich L.V., Gileva N.N., Korostovenko L.P. Fundamentals of mining machinery and equipment. Sibirskii federal'nyi universitet. Krasnoyarsk. 2011, p. 276 (in Russian). Ostrovskii M.S. Fretting as a reason for reducing the reliability of mining machines. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2011. Vol. 3. N 12, p. 315-331 (in Russian). Uoterkhauz R.B. Fretting corrosion. Leningrad: Mashinostroenie, 1976, p. 272 (in Russian). Kubiak K.J., Mathia T.G., Fouvry S. Interface roughness effect on friction map under fretting contact conditions. Tribology International. 2010. 43(8), p. 1500-1507. Huang D., Li R., Huang L., Ji V., Zhang T. Fretting wear behavior of bulk amorphous steel. Intermetallics. 2011. Vol. 9 (10), p. 1385-1389. Krasnyy V., Maksarov V., Olt J. Improving fretting resistance of heavily loaded friction machine parts using a modified polymer composition. Agronomy Research. 2016. N 14(S1), p. 1023-1033. Krasnyy V., Maksarov V., Olt J. Increase of wear and fretting resistance of mining machinery parts with regular roughness patterns. Annals of DAAAM and Proceedings of the International DAAAM Symposium, 2016, p. 151-156. Maksarov V.V., Krasnyy V.A. Specific Features of Friction Mechanisms of Thin-film Coatings of Parts of Mining Machines Working in Fretting Corrosion. AER-Advances in Engineering Research. 2017. Vol. 133 (Actual Issues of Mechanical Engineering AIME-2017), p. 445-451. Pearson S.R., Shipway P.H., Abere J.O., Hewitt R.A.A. The effect of temperature on wear and friction of a high strength steel in fretting. Wear. 2013. Vol. 303, p. 622-631. Ramesh R., Gnanamoorthy R. Development of a fretting wear test rig and preliminary studies for understanding the fretting wear properties of steels. Materials and Design. 2006. N 27(2), p. 141-146. Rybiak R., Fouvry S., Bonnet B. Fretting wear of stainless steels under variable temperature conditions: introduction of a ‘composite’ wear law. Wear. 2010. Vol. 268, p. 413-423. Varenberg M., Halperin G., Etsion I. Different aspects of the role of wear debris in fretting wear. Wear. 2002. Vol. 252. N 11-12, p. 902-910. Volchok A., Halperin G., Etsion I. The effect of surface regular microtopography on fretting fatigue life. Wear. 2002. Vol. 253. N 3-4, p. 509-515. Zhang W., Xue Q. Fretting wear characteristics of Ni/Cu multilayers electrodeposited on beryllium bronze substrate. Wear. 1998. Vol. 214, p. 23-29.