КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 25-19-20092
НазваниеРазработка состава и технологии получения пластичных импортозамещающих смазочных материалов для подшипников с высокими триботехническими характеристиками на базе отечественных сырьевых компонентов и функциональных присадок
РуководительСкотникова Маргарита Александровна, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2025 г. - 2027 г. |
Конкурс№101 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс).
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки, 09-103 - Трибология
Ключевые словаТрение, износ, подшипник, смазочные материалы, импортозамещение, триботехнические характеристики
Код ГРНТИ30.51.41
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
При эксплуатации, износ подшипниковых узлов трения и их разрушение приводят к простоям в работе оборудования и дорогостоящему ремонту, что сокращает межремонтный ресурс и надежность работы подшипников. Также значительные расходы обусловлены недооценкой значимости проблем износостойкости и долговечности подшипниковых узлов, как на этапе эксплуатации, так и на этапе разработки защитных пластичных смазочных материалов с высокими триботехническими характеристиками, с рациональным составом основных компонентов и концентрацией функциональных присадок.
При работе подшипников в среде смазочных материалов, в зоне контактного взаимодействия трибосистемы «вал – втулка (вкладыш)», возникает сложный многофакторный процесс взаимодействия: трения, износа, адгезии, деформации, разрушения, на соотношение величин которых влияют физико-механические, химические, тепловые, релаксационные свойства контактирующих материалов, контактные напряжения, смазка, частота оборотов, температура и т.д.
Таким образом, решение задачи разработки и выбора смазочных материалов для увеличения межремонтного ресурса подшипниковых узлов, оказывается затруднено из-за огромного количества эмпирических параметров трибологических систем, изменяющихся с течением времени, при различных условиях эксплуатации.
Решение такой сложной многофакторной задачи стало возможно на этапе стремительного развития в России сквозных цифровых технологий, с использованием современных полностью автоматизированных машин трения, таких как MFT- 5000, снабженных датчиками контроля и управления, сбора большого количества эмпирических параметров трибологических систем, использования новых методов анализа больших массивов данных (Big Data).
Организация и проведение длительных трибологических испытаний пар трения контактирующих деталей в среде смазочных материалов (трибосистем), моделирующих реальные промышленные условия эксплуатации подшипниковых узлов, позволяют прогнозировать кинетику изменения их эксплуатационных свойств и ресурс подшипника.
Цель данной работы заключается в разработке пластичных импортозамещающих смазочных материалов с высокими триботехническими характеристиками на базе отечественных сырьевых компонентов и функциональных присадок для увеличения межремонтного ресурса подшипниковых узлов с применением анализа больших данных.
Ожидаемая научная новизна:
1. Впервые будут разработаны пластичные импортозамещающие смазочные материалы для подшипниковых узлов трения на базе отечественных сырьевых компонентов и функциональных присадок, обладающих повышенными триботехническими характеристиками с целью увеличения межремонтного ресурса подшипников.
2. Впервые будут установлены фундаментальные закономерности между трением, износом, структурно- и механохимическими превращениями в пластичных смазочных материалах в зоне контактного взаимодействия поверхностей подшипниковых узлов с помощью применения современных физических методов исследования.
3. Впервые на мировом уровне будут разработаны новые физические и цифровые модели, а также алгоритм цифровых двойников, имитирующие процессы износа подшипникового трибоузла в среде смазочных материалов для проектирования, исследования и оптимизации трибосистем с использованием уникального научного оборудования MFT-5000 и применения современных методов обработки больших массивов данных Big Data.
4. Впервые будет создана новая методология управления структурно-механохимическим состоянием и свойствами контактирующих пар трения «вал – втулка (вкладыш)» при испытании в пластичном смазочном материале на основании разработанных физических и цифровых моделей.
5. Впервые будут установлены фундаментальные закономерности между реологическими и трибологическими свойствами пластичных смазочных материалов в зависимости от режимов нагружения и условий эксплуатации подшипниковых трибоузлов.
Реализация Проекта будет важной и значимой для решения задач социально-экономического развития Санкт- Петербурга.
Ожидаемые результаты
В ходе выполнения данного проекта, ожидаются результаты, соответствующие мировому уровню, которые изменят представление о закономерностях явлений, происходящих в зоне контактного взаимодействия трибологических систем, реализуемых в промышленности. Ожидаемые результаты проекта внесут заметный вклад в решение конкретных задач выбранного научного направления из Стратегии НТР РФ. В результате выполнения проекта будет сформирован научно-технологический задел разработки научно-обоснованных, контролируемых технологических цепочек получения пластичных импортозамещающих смазочных материалов. Практическая значимость результатов реализация проекта для формирования научных и технологических заделов, обеспечит экономический рост и социальное развитие Российской Федерации:
1. Полученные авторами результаты позволят для увеличения межремонтного ресурса подшипниковых узлов, создать и запатентовать импортозамещающие пластичные смазочные материалы с высокими триботехническими характеристиками на базе отечественных сырьевых компонентов и функциональных присадок, являющиеся основой инновационного развития отечественного рынка товаров и услуг, стабильного положения России на внешнем рынке, и обеспечить переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, робототехническим комплексам, новым материалам и способам конструирования, созданию систем обработки больших объемов данных, машинному обучению и искусственному интеллекту;
2. Направленность предлагаемого научного исследования позволит решить конкретные задачи и сформировать компетенции по приоритетам научно-технологического развития Российской Федерации, а также готовить высококвалифицированные кадры, способные участвовать в решении таких задач;
3. Создание физических и цифровых моделей, а также алгоритма цифровых двойников, имитирующих процессы работы подшипниковых узлов в смазочном материале для проектирования, исследования и оптимизации трибосистем с использованием уникального научного оборудования MFT-5000 и применения современных методов обработки больших массивов данных Big Data, позволят совершить переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, созданию систем обработки больших объемов данных, к интеллектуальной трибологии.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ