Современные возможности защиты от фрикционного, абразивного, эрозионного, вибрационного и коррозионного износа машин, механизмов, здани

 

Эффективность применения АРВК  во время обкатки двигателя после  капитального ремонта подтверждена испытаниями, проведенными в ФГУ  «Северо-Кавказская ГЗМИС», что отражено в протоколе № 11-19В-05 (9110196) от 18 мая 2005 г. Выдержка из протокола: «Испытаниями установлено, что введение антифрикционной ресурсовосстанавливающей композиции АРВК в двигатель с последующей работой дизеля в режиме переменного нагружения в течение 10 часов привело к улучшению показателей:

 

- повышению компрессии (давления) в цилиндрах двигателя с 20.. .22 кг/см2 до 23.. .24 кг/см2;

 

- улучшению герметичности  в цилиндропоршневой группе по  показателям полного вакуума  - с 0,7.. .0,83 кг/см2 до 0,93.. .0,95 кг/см2; по  показателям остаточного вакуума  - с 0,22.. .0,53 кг/см2 до 0,23...0,28 кг/см2;

 

- уменьшению расхода картерных  газов на 7 л/мин. (9,7 %);

 

- уменьшению давления  картерных газов с 18 до 14 мм  вод.ст.;

 

- увеличению мощности  двигателя на 2,8 % при одновременном  уменьшении удельного расхода  топлива на 3,2 %;

 

- снижению общих уровней  вибрации направленных колебаний  в вертикальном направлении на 6 дБ и в горизонтальном поперечном  направлении - на 3 дБ. Общий уровень виброускорений пространственных колебаний двигателя снизился на 6,7 дБ»

 

Технология АРВО для автотракторной техники позволяет:

 

- уменьшить расход ГСМ  на 4-6%;

 

- сократить число всех  видов ремонтов механических  узлов на 50%;

 

- увеличить производительность  техники на 10-30%;

 

- значительно улучшить  эксплуатационные характеристики  применяемых масел и топлив, например, поднять индекс моторного масла  (по API) с СС до СН-4; устранить  износ топливной аппаратуры;

 

- уменьшить стоимость  эксплуатации техники на сумму,  в несколько раз превышающую  стоимость затрат на приобретение  АРВК;

 

- довести экологические  показатели ДВС до уровня "ЕВРО-2".

 

 

 

Рис. 2

 

Модификация поверхности  вследствие внедрения силиката магния в приповерхностный объем, уменьшение шероховатости поверхности, защитное действие трибополимеров обеспечивают износостойкость, в 2 раза превышающую показатели лучших импортных моторных масел, в рекламе которых гарантируется 340 тыс. км  пробега автотранспорта без ремонта двигателя. В ГАБТУ МО РФ проходит массовый эксперимент по определению фактического ресурса двигателей и трансмиссии автомобилей «Волга», обработанных АРВК. После первого внесения АРВК в масло двигателей и трансмиссии достигнуто двойное превышение среднестатистического пробега до капитального ремонта (240 тыс.км). АРВК повторно внесена в масло без прекращения эксплуатации. Наблюдение продолжается.

 

Однократного добавления АРВК достаточно для пробега 60 тыс. км автотранспорта, независимо от замены масла, или для работы в течение 18 месяцев тракторной техники. Затем  АРВК добавляют повторно. Сочетание  рекордной износостойкости с  периодической восстановительной  обработкой обеспечивает реально безызносный режим эксплуатации техники.

 

3.2. Электрический транспорт

 

На электрическом транспорте технология АРВО позволяет перевести  в безызносный режим эксплуатации с обслуживанием по вибродиагностическим показаниям подшипники электродвигателей, редукторы, компрессоры, подшипники колесных пар.

 

В компрессорах всех видов  восстанавливаются кривошипно-шатунный механизм, цилиндропоршневая группа, лубрикаторы, подшипники, насосы высокого и низкого давления, минимизируется попадание масла в пневмосистему.

 

Восстанавливаются все виды тяговых редукторов. В результате обработки гребней колесных пар, ресурс бандажей колесных пар электровозов и электропоездов до обточки увеличивается  в 1,5-2,4 раза, в зависимости от исходной толщины бандажей  (60-90 мм), снижается  интенсивность бокового износа рельсов. Возможно нанесение твердосмазочных покрытий, содержащих АРВК, на гребни колес и боковые поверхности рельсов.

 

3.3. Энергетическое оборудование

 

С февраля 2000 г. по технологии АРВО обработаны подшипники качения  и скольжения более 300 единиц оборудования АО «Мосэнерго» и ГУП «Мостеплоэнерго». Средняя стоимость обработки единицы оборудования (все 4 подшипника) составила 1000 рублей. Подтверждена возможность повышения надежности эксплуатации:

 

- бустерных, сетевых, конденсатных и других видов насосов, в частности, решена задача уменьшения скорости износа и улучшения вибросостояния подшипников электродвигателя конденсатного насоса; радиально-упорного подшипника сетевых насосов;

 

- всех видов тягодутьевого  оборудования, в том числе, с  принудительной смазкой через  маслостанции, с одновременной обработкой опорного подшипника РВП;

 

- электродвигателей с  консистентной смазкой подшипников,  в частности, за счет уменьшения  вибрации в осевом направлении;

 

- всех видов компрессоров, с увеличением производительности  на 30-50%.

 

Опробована и получила одобрение новая концепция повышения  надежности эксплуатации оборудования, разработанная на основе уникальных возможностей технологии АРВО [4].  Концепция  включает в себя:

 

- мониторинг вибросостояния оборудования, основанный на регулярном контроле вибропараметров и анализе динамики изменения вибросостояния с помощью постоянно пополняемой компьютерной базы данных;

 

- коррекцию вибросостояния и степени износа оборудования путем добавления в смазочные материалы АРВК;

 

- проведение ремонта и  замену механических узлов оборудования  только на основании диагностических  показаний, когда коррекция невозможна;

 

- применение универсальной,  высокотемпературной, содержащей  АРВК пластичной смазки с увеличенным  в несколько раз сроком службы  между заменами;

 

- входной контроль всех  поступающих подшипников и других  запасных частей.

 

Разработанная концепция  позволяет в 10 раз снизить трудозатраты, связанные с осмотром и заменой  подшипников и пластичной смазки в них, уменьшить эксплуатационные расходы на 20-40% и направить высвободившиеся  средства на перевооружение, тем самым  повысить рентабельность и инвестиционную привлекательность отрасли.

 

Затраты на реализацию концепции  окупятся даже, если удастся предотвратить  хотя бы одну тяжелую аварию в год. В целом, чистый годовой экономический  эффект от увеличения срока службы механических узлов оборудования и  снижения затрат на эксплуатацию может  достигать 500 рублей на рубль стоимости  обработки по технологии АРВО.

 

Применение технологии АРВО в энергетике позволяет решить следующие  задачи:

 

1. Уменьшение скорости  износа подшипников в 2-3 раза  после внесения АРВК в смазку  работающей установки. 

 

2. Приведение уровня вибрации  и температуры саморазогрева, превышающих допустимые пределы, к нормальным значениям, что в несколько раз снижает вероятность тяжелых аварий (разрушение посадочных мест, роторов, статоров и т.д.)

 

3. Постепенное восстановление  изношенных механических узлов,  что проявляется в последовательном  уменьшении значений вибропараметров подшипников в следующем порядке: виброускорение, виброперемещение, виброскорость, а также в увеличении производительности компрессоров, иногда, на 30-50%.

 

4. Уменьшение стоимости  эксплуатации оборудования за  счет увеличения сроков службы  оборудования, исключения тяжелых  аварий и за счет реализации  разработанной концепции.

 

5. Улучшение экологических  показателей производства вследствие  подавления вибрации и шума  в самих источниках, а также  решения задач ресурсо и энергосбережения.

 

Решением НТС Департамента топливно-энергетического хозяйства  Правительства г. Москвы от 17.06.2004 г. технология АРВО рекомендована к  применению на энергетических и транспортных предприятиях г. Москвы [4].

 

3.4. Металлорежущее оборудование

 

Проведена обработка  металлорежущих станков, путем добавления АРВК  в масляную систему, (более 50 станков  различных видов) на ЭЗ «Протон», в  государственном космическом НПЦ  им. М.В.Хруничева, на заводе экспериментального машиностроения РКК «Энергия» им. С.В.Королева, на заводах Ульяновска и Пензы. На токарных станках достигнуто уменьшение в 3 раза биения обрабатываемой детали, снижена вибрация шпиндельной  группы подшипников. Восстанавливается точность ходового винта. Уменьшается износ направляющих. Возможно восстановление направляющих и, в дальнейшем, снижение скорости износа путем нанесения твердосмазочных покрытий, содержащих АРВК.

 

Добавление АРВК к охлаждающей  жидкости в 2-20 раз повышает стойкость  резцов. Влияние АРВК на стойкость  режущего инструмента проверялось  в наиболее жестких режимах, характерных  для операции сверления. Сравнительные  испытания стойкости сверл проведены  на следующих СОЖ: масло индустриальное И-20; сульфофрезол; 5% эмульсия эмульсола Э2. Эффективность СОЖ с АРВК изучалась при обработке сталей с различными физико- механическими свойствами: конструкционная сталь 45; нержавеющая сталь 1Х18Н9Т и углеродистая сталь У8А. В качестве режущего инструмента использовали спиральные  сверла диаметром 8,5 мм из молибдено-вольфрамовой стали Р6М5 и диаметром 10 мм из кобальтово-вольфрамовой стали Р5К9. Глубина отверстия 25 мм.

 

Результаты:

 

1. Введение АРВК в И-20 при сверлении стали 45 увеличило  стойкость сверла в 3-4 раза, крутящие  моменты и силы резания уменьшились  на 8-10%; шероховатость поверхности  снизилась на 20-23 мкм.

 

2. При сверлении стали  1Х18Н9Т с эмульсией и сульфофрезолом стойкость сверла возросла в 2-2,7 раза.

 

3.  При обработке стали  У8А, в зависимости от скорости  резания, введение АРВК в эмульсию  увеличило стойкость сверл от 3,2 до 20,1 раз.

 

При шлифовании стали 45, введение АРВК в СОЖ позволяет увеличить  стойкость шлифовальных кругов из электрокорунда белого в 16 раз; из карбида кремния  зеленого – в 2-3 раза. Соответственно, снижается засаливание круга, удельный расход электроэнергии уменьшается, в среднем, в 2-6 раз.  

 

3.5. Повышение конкурентоспособности  продукции отечественного машиностроительного  комплекса

 

Опыт обкатки коробок  переключения передач и двигателей внутреннего сгорания, в том числе, личных автомобилей, свидетельствует  об уникальных возможностях повышения  конкурентоспособности продукции  машиностроительного комплекса  с помощью финишной обкатки изделий  по технологии АРВО. В результате такой  обкатки, происходит коррекция размерных  неточностей изготовления и минимизация  допусков двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, насосов, металлообрабатывающих  станков и другого механического  оборудования. Одновременно, в 2-3 раза увеличивается ресурс машин. Вследствие применения технологии АРВО основные функциональные характеристики отечественной  продукции могут быть доведены до уровня образцов европейских фирм. При этом средняя дополнительная стоимость обкатки единицы продукции  не превысит тысячи рублей.

 

3.6. Уменьшение опасности  техногенных катастроф

 

Важное место в технологии АРВО занимает оценка вибросостояния подшипников до и после обработки с помощью специально разработанной методики вибродиагностики, позволяющей по показаниям виброперемещения, виброскорости и виброускорения определить причину повышенной вибрации в подшипниках и соответственно построить алгоритм обработки.

 

Специалистами нашего предприятия  проведен контроль вибросостояния большого количества энергетического оборудования.  Анализ результатов виброизмерений показывает, что, примерно, 20% подшипников с жидкой смазкой и 25% подшипников с консистентной смазкой имеют вибрацию, превосходящую, иногда значительно, допустимые пределы.

 

Проведенный нами анализ причин этой ситуации показывает, что основными  причинами является то, что в последние 15 лет наблюдается ухудшение качества масел, смазок и подшипников, встречаются  попытки экономить на маслах и  смазках, на численности персонала, что приводит к нарушению сроков регламентных работ.

 

Длительная работа с повышенной вибрацией  вала двигателя или  исполнительного механизма приводит к разрушению роторов, статоров, корпусов или посадочных мест, вследствие чего издержки могут значительно превысить  стоимость простой замены подшипников.

 

Наши наблюдения за оборудованием  с вибрацией, превышающей допустимые значения, свидетельствуют о том, что такая вибрация вызывает разрушения в местах, достаточно удаленных от источника вибрации. Поэтому последствия  вибрации трудно предсказать и предотвратить. Вследствие этого, ситуация с массовым наличием источников повышенной вибрации чревата реальной опасностью техногенных  катастроф.

 

Нам известен только один способ подавления вибрации в самом источнике. Такими возможностями обладает технология АРВО, позволяющая быстро и эффективно исправить ситуацию.

4. Защитные свойства новых  полимерных материалов

 

В СССР были созданы крупные  центры по разработке полимерных материалов  для специальных применений. Некоторые  их разработки, в частности, в области  полиуретанов, полимочевин и композиционных материалов, до сих пор не потеряли своей актуальности и обладают несомненной  конкурентоспособностью по показателю «цена-качество».

 

4.1. Полимерные материалы  и технологии для пропитки, консервации  и восстановления строительных  конструкций

 

Значительный износ зданий, сооружений и других строительных конструкций  в России и странах СНГ придает  особую актуальность методам и материалам для консервации, восстановления и  продления срока службы бетонных, кирпичных, металлических и других строительных деталей. 

 

4.1.1. Пропиточные грунтующие,  консервирующие и восстановительные  составы

 

Пропиточные составы обладают высокой проникающей способностью, заполняют поры по глубине в несколько  миллиметров, образуют с бетоном, ржавой поверхностью металла и т.д. единый композиционный материал. При однократной  пропитке сохраняется паропроницаемость бетона. Пропитанный бетон: