Основные тенденции в области создания машин трения

В целом можно отметить ряд тенденций в области создания испытательного триботехнического оборудования.

Первая тенденция связана с расширением функциональных возможностей машин трения (расширение диапазона нагрузок, увеличение числа схем трения и т.п.) для обеспечения условий при испытаниях, приближающихся к эксплуатационным режимам работы пар трения. Так, Ивановский завод ОАО «Точприбор» в 2010г. усовершенствовал машину трения ИИ 5116-01 [патент № 2396541]. Новая конструкция машины позволяет нагружать цилиндрические образцы не только в радиальном, но и осевом направлении. В 2014г. сотрудники ИГИЛ СО РАН разработали машину трения [патент №2390451] для испытаний материалов и покрытий на гидроабразивное изнашивание, путем направления на образец затопленной гидроабразивной струи в среде жидкости, а также струи в среде атмосферы, позволяющей максимально точно воспроизводить условия работы деталей насосов, водопроводных и др. систем.

Вторая тенденция связана с увеличивающейся долей специализированных машин трения, позволяющих решать частные задачи в конкретных областях деятельности. Так, например, в ОАО «Российские железные дороги» в 2010 г. предложен новый компьютеризированный триботехнический комплекс [патент №2390451] для измерения коэффициента трения на поверхности рельса. В патенте US 20120240660 (2012 г.) описана конструкция машины для исследования трения между резиновой подошвой и тратуарной плиткой. В патенте DE 102009008272 (2010г.) приводится конструкция испытательной установки, моделирующей трение в системе «гильза цилиндра – поршневое кольцо».

Третья тенденция, связана с пониманием того, что машины трения – это рыночный товар, который, помимо конкурентоспособных технических характеристик должен отвечать современным требованиям к эргономичности и дизайну. Кроме того, практически все востребованные на рынке машины трения имеют компьютерную систему управления (запуск машины, остановка по заданным критериям) и сбора, обработки, мониторинга и хранения экспериментальных данных, а также оснащаются высокоточными датчиками и прецизионными кинематическими узлами, т.е. являются изделиями точной механики[15] и продуктами высоких технологий[16]. Для высокотехнологичных изделий характерны уменьшенные массогабаритные параметры, большая информативность, высокий уровень автоматизации и высокая стоимость.

В качестве четвертого направления развития испытательной техники можно отметить появление на отечественном рынке недорогих моделей универсальных трибометров с компьютеризированной системой сбора данных, доступных по стоимости (в пределах 200 тыс. руб.) и с достаточно широкими функциональными возможностями, обеспечивающими приближение условий испытаний к режимам эксплуатации деталей пар трения. Техническому описанию одной из таких моделей трибометров, разработанных в Самарском государственном техническом университете, посвящена следующая глава данного пособия.