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 проекта 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
Руководитель Скотникова Маргарита Александровна, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" , г Санкт-Петербург
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 слова Трение, износ, подшипник, смазочные материалы, импортозамещение, триботехнические характеристики
Код ГРНТИ30.51.41
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
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
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В современной промышленности широко используются классические и активно разрабатываются новые пластичные смазочные материалы (ПСМ), со сложной двухкомпонентной (жидкостной и каркасной) структурой и свойствами, заданными за счет введения присадок различного действия. Преимуществом таких ПСМ, обладающих большим содержанием загустителей и формирующих каркасные сетки, является удержание базового масла в узлах трения, тем самым добиваясь увеличения их срока службы.
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 трения с применением анализа больших данных.
На основании проведенного аналитического обзора, патентного исследования и анализа итогов выполнения работ первого этапа Проекта, можно выделить следующие научные результаты:
1. Впервые разработана методика изготовления реплик ПСМ с двухфазной «каркасной структурой», что позволяет «визуализировать» структуру смазки, проводить металлографические исследования для качественного и количественного анализа морфологии и размеров каркасов в предлагаемых импортозамещающих ПСМ с рекомендуемыми присадками и их концентрацией;
2. Впервые, с помощью инвертированного металлографического микроскоп IM7200 MEIJI TECHNO (Япония) с анализатором изображения Thixomet, была разработана методика статистического анализа и оценки среднего размера каркасов ПСМ.
3. Впервые, разработана и верифицирована методика определения реологических свойств ПСМ (неньютоновских жидкостей) с применением ротационного вискозиметра Брукфильда. Предложен способ расчета предела текучести и эффективной вязкости ПСМ со сложной двухкомпонентной (жидкостной и каркасной) структурой и свойствами. Под пределом текучести понимается предельное напряжение сдвига смазки, при котором повреждаются каркасные сетки вблизи вращающегося шпинделя ротационного вискозиметра Брукфильда.
4. Показано, что вязкость и прочность ПСМ возрастают с уменьшением среднего размера их каркасов, а коэффициент трения уменьшается.
5. Впервые будут установлены экспериментальные корреляции между реологическими и трибологическими свойствами ПСМ, модифицированных дисперсными присадками, и рациональные их концентрации для снижения износа рабочих поверхностей подшипниковых узлов трения.
Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет, посвященные проекту:
https://immit.spbstu.ru/news/professor_mnoc_balttribo_polytechnic_margarita_skotnikova_stala_pobeditelem_konkursa_rnf/
https://www.spbstu.ru/media/news/achievements/uchyenye-politekha-stali-pobeditelyami-konkursov-rnf/
https://research.spbstu.ru/news/razrabotka_importozameshaushih_materialov_dlya_kriticheski_vazghnyh_otrasley_promyshlennosti_rossii/
https://www.spbstu.ru/media/news/partnership/mezhdunarodnoe-sotrudnichestvo-v-oblasti-tribologii-delegatsiya-professorov-iz-kitaya-posetila-polit/
Публикации
1.
Иванова Г.В., Скотникова М.А., Евсин М.Г.
Влияние концентрации фуллеренов на трибологические свойства пленок из полиметилметакрилата при испытании по схеме «Палец-Диск»
Трение и износ, 2025. – Трение и износ. Т. 46, № 5. – С. 494–501 (год публикации - 2025)
10.32864/0202-4977-2025-46-5-494–501
2. Скотникова М.А., Виноградов Д.А., Иванова Г. В., Цветкова Г.В., Галышев Ю.В. Трибодиагностика начальной стадии износа моющих присадок в моторном масле методами металлографии и ЯМР Заводская лаборатория. Диагностика материалов , Заводская лаборатория. Диагностика материалов. (год публикации - 2025)
3.
Скотникова М.А., Иванова Г.В., Цветкова Г.В., Куома Е.О., Мишарев Д.С.
Пластичные смазочные материалы для подшипниковых узлов трения
Современное машиностроение: наука и образование, Современное машиностроение: наука и образование. №: 14. 2025. Стр.: 389-400 (год публикации - 2025)
DOI: 110.18720/SPBPU/2/id-124
4.
Евсин М.Г., Мишарев Д.С., Скотникова М.А.
Методика оценки вязкости пластичных смазочных материалов
Издательско-полиграфическом центре Политехнического университета, ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, Санкт-Петербург, Учебное пособие. СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2025 – 69 с. ISBN 978-5-7422-9233-3 (год публикации - 2025)
10.18720/SPBPU/2/i25-267
5.
Бреки А.Д., Цветкова Г.В., Иванова Г.В., Полонский В.Л., Седакова Е.Б., Скотникова М.А., Стариков Н.Е.
Основы теории смазки, смазочные материалы и трибодиагностика
Издательство Тульского государственного университета, Тула, 2025 – 212 с. , Учебное пособие – Тула: Изд-во ТулГУ, 2025 – 212 с. ISBN 978-5-7679-5646-3 (год публикации - 2025)
10.18720/SPBPU/2/i25-267