К вопросу о возможности применения магнитных жидкостей в качестве смазочного материала в узлах трения машин и механизмов
Магнитные жидкости как двухфазные высокодисперсные суспензии, состоящие из твердых ферромагнитных материалов. Уникальные свойства магнитных наножидкостей, которые предлагается использовать в качестве смазочного материала в узлах трения машин и механизмов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.02.2018 |
| Размер файла | 296,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
К вопросу о возможности применения магнитных жидкостей в качестве смазочного материала в узлах трения машин и механизмов
Магнитные жидкости -- это двухфазные высокодисперсные суспензии (коллоидные растворы) состоящие из твердых ферромагнитных материалов, (диаметр одной частицы ферро- или ферримагнетика составляет около 10 нанометров) с жидкостной основой, такой как вода, жидкие углеводороды, кремний- и фторорганические жидкости. Третья фаза в растворе -- поверхностно-активная защитная оболочка толщиной около 2 нанометров на поверхности частиц . Структура и состав магнитной жидкости представлены на рисунке 1.
магнитный наножидкость суспензия смазочный
Рисунок 1. Структура магнитной жидкости: 1- магнитная частица; 2 -- полярная группа молекулы ПАВ; 3 -- цепочечная часть молекулы ПАВ; 4 -- жидкость -- носитель.
Магнитные жидкости макроскопически однородны, не расслаиваются в магнитных и гравитационных полях неограниченное время. Их физико-химические свойства зависят от характеристик приложенного магнитного поля и могут изменяться в широких пределах.
Магнитные жидкости уникальны тем, что высокая текучесть сочетается в них с высокой намагниченностью -- в десятки тысяч раз большей, чем у обычных жидкостей. Внешнее магнитное поле ориентирует магнитные моменты частиц, что приводит к изменению магнитных, оптических и реологических свойств раствора. Ценным свойством магнитной жидкости является их свойство магнитовосприимчивости (магниточувствительности). Под влиянием магнитного поля они могут перемещаться в зону наибольшей его напряженности или удерживаться в ней. Наглядным свидетельством того, что магнитная жидкость реагирует на действие магнитного поля, является изменением формы ее свободной поверхности. При нахождении жидкости в магнитном поле ее свободная поверхность приобретает форму, соответствующую магнитному полю см. рис. 2.
Рисунок 2. Свободная поверхность магнитной жидкости в магнитном поле.
Различают следующие компоненты магнитной жидкости:
Магнитная фаза
Основной компонент МЖ, от которого зависят её магнитные свойства, -- дисперсный ферри- или ферромагнетик. Типичными ферримагнетиками являются ферриты -- химические соединения оксида железа Fe2O3 с оксидами металлов, имеющие общую формулу MFe2O4 (ферриты-шпинели) или MFe5O12 (ферриты-гранаты) и др. Из ферримагнетиков в промышленной МЖ наиболее широкое применение получил магнетит FeO*Fe2O3.
Дисперсионная среда (основа, носитель)
Основу для МЖ выбирают из жидкостей различных классов в зависимости от назначения МЖ. Основные критерии выбора, это вязкость и плотность основы, её активность по отношению к магнитной фазе и стабилизатору, испаряемость, температурный диапазон работоспособности, совместимость с другими рабочими жидкостями в различных устройствах и др.
Для устройств, работающих в условиях вакуума можно использовать магнитную жидкость только на полиэтилсилоксановой основе т.к. она устойчива к испарению в условиях вакуума. Для устройств и механизмов, работающих в условиях Земной поверхности (при обычной гравитации и нормальном атмосферном давлении) можно использовать в качестве смазки магнитную жидкость на основе масел, воды, керосина, жидких металлов и т. д.
Стабилизирующая фаза
Классический стабилизатор для МЖ олеиновая кислота. Это одна из высших жирных кислот, широко применяемая в комбинации с магнетитом и углеводородными основами. В качестве ПАВ стабилизаторов для углеводородных сред, кроме олеиновой, используют ундециловую и рицинолевую кислоты, производные полифосфорной кислоты, янтарной кислоты, додециламин и полиизобутилен.
МЖ на кремнийорганической основе по сравнению с минеральным маслом обладают худшими смазочными свойствами. МЖ на основе различных минеральных масел с противоизносными добавками могут обеспечить интенсивность изнашивания, меньшую, чем МЖ на основе кремнийорганической жидкости, но магнитная жидкость имеет ряд преимуществ перед другими смазочными материалами:
1. магнитная жидкость имеет ценное свойство магнитоуправляемости;
2. компоненты МЖ устойчивы к испарению в условиях вакуума.
Магнитная жидкость на основе кремнийорганической жидкости на воздухе несколько уступает по смазочным свойствам магнитным жидкостям на основе минерального масла, но в вакууме обеспечивает лучшее смазывание и меньший коэффициент трения.
Список литературы
1. Киселев В.В. К проблеме улучшения триботехнических свойств смазочных материалов.// Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - 2006. - Т.49 . - № 12. - С113-114.
2. Киселев В.В. Меры по снижению износа деталей пожарной техники. / NovaInfo.Ru. - 2016. - Т. 1. - № 51. - С. 37-40.
3. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Перспективы применения магнитожидкостных устройств в пожарной и аварийно-спасательной технике.// Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2010. - №2. - С. 63-64.
4. Киселев В.В., Топоров А.В., Пучков П.В. Повышение надежности пожарной техники применением модернизированных смазочных материалов.// Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. - 2010. - №3. - С. 24¬-28.
5. Пучков, П.В. Магнитожидкостное уплотнение подшипника качения / П.В. Пучков, А.В. Топоров, Н.А. Кропотова, И.А. Легкова. - Наука и образование в социокультурном пространстве современного общества: материалы международной научно-практической конференции. - Смоленск, 2016. - С. 33-35.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применяемость различных смазочных материалов в основных узлах, червячных передачах, металлургических машинах и узлах. Особенности смазки узлов трения оборудования для металлургических предприятий, работающих в условиях низких и высоких температур.
реферат [3,3 M], добавлен 24.01.2009Минеральные масла: классификация, характеристики, применяемость в системах смазки. Применяемость смазочных материалов в основных узлах, червячных передачах, металлургических машинах и узлах. Особенности смазки узлов трения оборудования в разных условиях.
реферат [3,3 M], добавлен 10.01.2009Классификация подшипников по направлению силовой нагрузки. Достоинства и недостатки подшипников скольжения. Виды трения в зависимости от количества смазочного материала в подшипнике. Виды изнашивания: абразивный, перегрев и усталостное выкрашивание.
презентация [471,3 K], добавлен 25.08.2013Назначение и свойства электротехнических материалов, которые представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Пермаллои и ферриты.
реферат [41,3 K], добавлен 02.03.2011Использование в качестве магнитных материалов гексаферрита стронция и бария. Основные параметры, определяющие магнитные свойства ферритового порошка. Выбор соединения для синтеза, его последовательность и анализ различий в микроструктуре образцов.
реферат [9,3 M], добавлен 16.04.2010Основные понятия сопротивления материалов. Определение напряжении и деформации. Механические характеристики материалов и расчеты на прочность. Классификация машин и структурная классификация плоских механизмов. Прочность при переменных напряжениях.
курс лекций [1,3 M], добавлен 07.10.2010Определение понятий: механизм, машина, прибор, узел, деталь. Этапы жизненного цикла машины. Классификация машин и механизмов, деталей и сборочных единиц. Принципы построения, структура, анализ и синтез механизмов. Функциональное назначение машины.
доклад [316,9 K], добавлен 02.02.2011Цель и задачи курса ТММ - "Теория машин и механизмов". Место курса в системе подготовки инженера. Машинный агрегат и его составные части. Классификация машин. Механизм и его элементы. Классификация механизмов. Исторический екскурс в теорию механизмов.
курс лекций [2,5 M], добавлен 22.01.2008Виды электротехнических проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Их свойства, состав, область применения. Технологическая схема переработки озерной соли.
реферат [1000,4 K], добавлен 14.10.2011Классификация веществ по магнитным свойствам. Орбитальные и спиновые магнитные моменты отдельных электронов, складывающиеся в результирующие орбитальные-спиновые моменты атомов. Основные свойства и параметры магнитных материалов и их назначение.
контрольная работа [608,8 K], добавлен 15.12.2015Основные понятия и определение машин, механизмов, звеньев и кинематических пар. Группы Ассура. Расчет числа степеней свободы плоских и пространственных механизмов, анализ структуры плоских рычажных механизмов. Пассивные связи и избыточные подвижности.
шпаргалка [3,6 M], добавлен 15.12.2010Учебное проектирование как наиболее эффективный метод инженерного обучения. Теория механизмов и машин, ее сущность, история возникновения и современные направления. Модели роботов, принципы и задачи их работы и необходимость использования в производстве.
реферат [36,2 K], добавлен 11.10.2009Внедрение цилиндрического пуансона с шаровым концом в пластическое полупространство при наличии сил трения. Дислокационные модели разрушения. Процесс внедрения пуансона с трапециевидным сечением в пластическое полупространство при наличии сил трения.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.01.2014Механизм и роль контактного трения при обработке металлов давлением. Виды трения в условиях пластической деформации. Технологические особенности и проблемы процесса волочения в гидродинамическом режиме трения. Пути его дальнейшего совершенствования.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 03.06.2012Воздействие режимов нагружения на толщину смазочного слоя и изнашивание деталей трибосопряжений при эксплуатации в режиме "пуск-стоп" и реверсивном движении. Технология изготовления масла с заданным комплексом присадок. Повышение долговечности пар трения.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 07.10.2013Классификация механизмов, узлов и деталей. Требования, предъявляемые к машинам, механизмам и деталям. Стандартизация деталей машин. Технологичность деталей машин. Особенности деталей швейного оборудования. Общие положения ЕСКД: виды, комплектность.
шпаргалка [140,7 K], добавлен 28.11.2007Надежность машин и механизмов как важнейшее эксплуатационное свойство. Методы проектирования и конструирования, направленные на повышение надежности. Изучение влияния методов обработки на формирование физико-механических свойств поверхностного слоя.
реферат [303,6 K], добавлен 18.04.2016Характеристика химических и физических свойств металлов. Отношение металлов к окислителям - простым веществам. Физический смысл внутреннего трения материалов. Примеры применения метода внутреннего трения в металловедении. Поиск динамического модуля.
курсовая работа [827,3 K], добавлен 30.10.2014Технические возможности машин и оборудования. Операции и штампы горизонтально-ковочных машин (ГКМ), взаимодействие механизмов ГКМ и частей штампа в процессе штамповки. Устройство стреловых кранов. Назначение и устройство вертикально-сверлильного станка.
контрольная работа [200,2 K], добавлен 30.07.2009Зависимость работоспособности машин и агрегатов от свойств материалов. Прочность, твердость, триботехнические характеристики. Внедрение в материал более твердого тела – индентора. Температурные, электрические и магнитные характеристики материалов.
реферат [56,6 K], добавлен 30.07.2009
