Как это работает

ЭФФЕКТ БЕЗЫЗНОСНОСТИ был открыт советскими учёными - Дмитрием Николаевичем Гаркуновым и Игорем Викторовичем Крагельским.

Перед учёными стояла задача добиться снижения трения и повышения срока службы трущихся частей механизмов в тяжёлых военных самолётах. И в 1956 году эта задача была блестяще решена путём изобретения специального состава, в котором помимо ряда компонентов присутствовали ионы меди. Такие составы впоследствии приобрели общее название - присадки.

В следствии гигантской работы и множества испытаний было обнаружено, что при трении медных сплавов о сталь в условиях граничной смазки, исключающей окисление меди, происходит явление избирательного переноса меди из твердого раствора медного сплава на сталь и обратного ее переноса со стали на медный сплав, сопровождающееся уменьшением коэффициента трения до жидкостного и приводящее к значительному снижению износа пары трения.

Описание открытия

Проблема трения существует столько же, сколько существует техника. Не менее трети энергии в любой современной машине тратится на преодоление бесполезного трения между ее частями, несмотря на подшипники и системы смазки. Износ деталей в сочленениях в одних случаях нарушает герметичность рабочего пространства (например, в цилиндрах двигателя), в других – нормальный режим смазки, в третьих – кинематическую точность механизмов. В результате понижается мощность двигателя, увеличивается расход горюче-смазочных материалов, возникает опасность поломки двигателя.

Доктора технических наук, профессора Д. Н. Гаркунов и И. В. Крагельский (Институт машиноведения) открыли ранее неизвестное явление избирательного переноса при трении – эффект безызносности. Сущность его состоит в следующем: в паре трения сталь-медь, сталь-бронза или сталь-латунь из твердого раствора благодаря разрушению межатомных связей выделяется медь. Выделившаяся чистая медь переносится на поверхность стали в виде слоя толщиной около тысячной доли миллиметра.

Образовавшийся тончайший слой не уносится из зоны контакта, а переходит с одной поверхности трения на другую, что придает узлам трения высокую износостойкость. Известно, что при определенных условиях в узлах трения происходит отрыв мелких частиц с одной поверхности и перенос их на другую. Если каждая оторвавшаяся от поверхности частица не будет уноситься из зоны трения, а будет удерживаться противоположной поверхностью, покрывая ее тончайшим слоем и сообщая ей высокую гладкость, то, когда противоположные поверхности окажутся покрытыми тонким слоем меди, износ прекратится.

Открытие эффекта безызносности знаменует собой исполнение вековечной мечты инженеров: трение есть, а износа нет. При всей технической необычности осуществления явление избирательного атомарного переноса при трении имеет много аналогов в живой природе. Суставы животных и человека ведь тоже, по существу, шарниры и подшипники скольжения, а они не только не изнашиваются, но еще и самозалечиваются. Авторы открытия впервые заметили эффект безызносности, наблюдая трение бронзы о сталь при спирто-глицериновой смазке. Но не все шарниры можно смазать глицерином. Чем его заменить? Были перепробованы сотни составов. В конце концов оказалось, что нужными качествами обладают многие смазки, лишь бы в них содержались поверхностно-активные вещества с восстановительными свойствами.