Детальная информация

В работе экспериментально исследовано влияние шероховатости стального контртела на трибологические характеристики сальниковых уплотнений из терморасширенного графита. Трибологические испытания проводились по схеме линейного возвратно-поступательного скольжения при нормальных нагрузках 100 и 500 Н и скоростях скольжения 1 и 5 мм/с, что соответствует низкоскоростным режимам работы промышленной арматуры. Установлено, что переход от полированной поверхности (Ra = 0,1 мкм) к контртелу со средней шероховатостью (Ra = 3,2 мкм) обеспечивает устойчивое снижение коэффициента трения на 8–18 % и формирование наиболее адгезионно-прочного переносного слоя. Зависимость интенсивности изнашивания от микрорельефа носит выраженный нелинейный характер и существенно модифицируется под совместным действием контактного давления и скорости скольжения. Оптимальный уровень шероховатости, обеспечивающий эффективное механическое зацепление частиц графита, их ориентацию вдоль направления скольжения и реализацию механизма низкого трения за счет межслоевого сдвига, соответствует значению Ra ≈ 3,2 мкм.

This study experimentally investigates the influence of steel counterbody roughness on the tribological performance of gland packing seals made of thermally expanded graphite (TEG). Tribological tests were conducted under linear reciprocating sliding conditions at normal loads of 100 and 500 N and sliding speeds of 1 and 5 mm/s, simulating the low-speed operating regimes typical of industrial valve applications. The results demonstrate that transitioning from a polished surface (Ra = 0.1 μm) to a counterbody with moderate roughness (Ra = 3.2 μm) yields a consistent 8–18% reduction in the coefficient of friction and promotes the formation of a highly adherent transfer film. The relationship between wear rate and surface microtopography exhibits a pronounced nonlinear character and is significantly modified by the combined effects of contact pressure and sliding speed. An optimal roughness of Ra ≈ 3.2 μm was identified, which facilitates effective mechanical interlocking of graphite particles, promotes their alignment along the sliding direction, and enables low-friction behavior through interlayer shear mechanisms.

"III Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2026", международная научно-практическая конференция (3; 2026; Санкт-Петербург). III Интеллектуальная трибология в машиностроении: BALT TRIBO 2026 = III Intelligent Tribology in mechanical engineering: BALT TRIBO 2026: сборник статей Международной научно-практической конференции, 18–19 июня 2026 года / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Институт машиностроения, материалов и транспорта, Международный научно-образовательный центр "BaltTribo-Polytechnic"; [редакторы: М. А. Скотникова, А. А. Попович]. — Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2026. — 1 файл (16,3 Мб). — Загл. с титул. экрана. — Электронная копия печатной публикации 2026 г. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/i26-192.pdf>. — DOI 10.18720/SPBPU/2/i26-192. — Текст: электронный