agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2025-5-61-67agroengineering-1121Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС В АПКTECHNICAL SERVICE IN AGRICULTUREТеоретические основы фрикционного нанесения антиизносных покрытийTheoretical foundations of frictional application of anti-wear coatingshttps://orcid.org/0000-0001-6486-6485БалабановВ. И.BalabanovV. I.

Виктор Иванович Балабанов, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой

кафедра организации и технологий гидромелиоративных и строительных работ

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Scopus author ID: 7005293644, Researcher ID: L-7456-2017

Viktor I. Balabanov, DSc (Eng), Professor, Head of the Department

Department of Organization and Technologies of Irrigation and Construction Works

127434; 49, Timiryazevskaya Str.; Moscow

Scopus author ID: 7005293644, Researcher ID: L-7456-2017

vbalabanov@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7328-7634ИвахненкоН. Н.IvakhnenkoN. N.

Наталья Николаевна Ивахненко, канд. физ.-мат. наук, доцент, доцент кафедры

кафедра физики

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Scopus author ID: 6701812393, Researcher ID: AAD-3021-2022

Natalya N. Ivakhnenko, CSc (Phys-Math)

Department of Physics

127434; 49, Timiryazevskaya Str.; Moscow

Scopus author ID: 6701812393, Researcher ID: AAD-3021-2022

ivakhnenko_nn@rgau-msha.ruДобряковД. В.DobryakovD. V.

Дмитрий Викторович Добряков, аспирант

141261; ул. Лесная, 60; Московская обл.; Правдинский

Dmitry V. Dobryakov, postgraduate student

141261; 60, Lesnaya Str.; Pravdinsky

dimasdobr@rambler.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian FederationРоссийский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса («Росинформагротех»)РоссияRussian Research Institute of Information and Feasibility Studies for Engineering and Technical Support of the Agribusiness SectorRussian Federation2025251020252756167Copyright © Балабанов В.И., Ивахненко Н.Н., Добряков Д.В., 20252025Балабанов В.И., Ивахненко Н.Н., Добряков Д.В.Balabanov V.I., Ivakhnenko N.N., Dobryakov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/1121

   Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) позволяет обеспечить повышенную износостойкость восстановленных поверхностей трения. Повышение износостойкости и задиростойкости получаемых покрытий требует уточнения и строгого соблюдения режимов нанесения покрытия, а именно давления натирающего инструмента на обрабатываемую поверхность.

   Цель исследований – теоретическое определение и экспериментальное подтверждение необходимого давления прижатия натирающего инструмента для фрикционного нанесения антиизносного покрытия высокого качества.

   На основании теоретических исследований разработана математическая зависимость для определения необходимого давления прижатия натирающего инструмента при фрикционно-химическом способе нанесения качественного антиизносного покрытия. Экспериментально подтвердили результаты теоретических расчетов необходимого давления прижатия натирающего инструмента в зоне нанесения антиизносного покрытия, равного 17,5 МПа, которое согласуется с результатами других исследований (10…20 МПа). Финишную антифрикционную безабразивную обработку шеек коленчатого вала проводили на токарно-винторезном станке при следующих режимах: скорость нанесения антиизносного покрытия – 0,25 м/с, необходимое давление прижатия натирающего инструмента – 17…18 МПа, минимальное количество рабочих проходов – 4. В натирающем инструменте использовали два конструкционных материала: латунь Л 63 ГОСТ 15527-2004 и алюминиевый сплав АД-31 ГОСТ 4782-97. Для процесса ФАБО разработана новая технологическая жидкость (среда), проведена оптимизация режимов нанесения и применен новый материал (алюминий) для натирающих инструментов. Результаты исследований указывают на необходимость применения присадок, содержащих химические соединения меди и алюминия, для сохранения антиизносных и антифрикционных свойств обработанных деталей в последующей эксплуатации автотракторной техники.

   Finishing antifriction non-abrasive treatment (FANT) ensures increased wear resistance of restored friction surfaces. Enhancing the wear resistance and scoring resistance of the resulting coatings requires clarification and strict adherence to coating application modes, namely, the pressure of the rubbing tool on the surface being treated.

   The research objective is the theoretical determination and experimental verification of the required pressing pressure of the rubbing tool for frictional application of a high-quality anti-wear coating.

   Based on theoretical studies, the authors have developed a mathematical relationship to determine the necessary pressing pressure of the rubbing tool in the friction-chemical method of applying a high-quality anti-wear coating. Experimental results confirmed the theoretical calculations of the required application pressure of the rubbing tool in the anti-wear coating application zone, equal to 17.5 MPa, which is consistent with the results of other studies (10 to 20 MPa). Finishing antifriction non-abrasive treatment of crankshaft journals was carried out on a lathe at the following modes: anti-wear coating application speed – 0.25 m/s, required pressing pressure of the rubbing tool – 17 to 18 MPa, minimum number of working passes – 4. Two structural materials were used in the rubbing tool: brass L 63 GOST 15527-2004 and aluminum alloy AD-31 GOST 4782-97. A new technological fluid (medium) has been developed for the FANT process, the application modes have been optimized, and a new material (aluminum) has been used for the rubbing tools. The research results indicate the need to use additives containing chemical compounds of copper and aluminum to preserve the anti-wear and antifriction properties of the treated parts in the subsequent operation of automotive equipment.

финишная антифрикционная безабразивная обработкаФАБОскорость нанесения антиизносного покрытиядавление прижатия натирающего инструментаколичество рабочих проходовтехнологическая жидкость (среда)finishing antifriction non-abrasive treatment (FANT)anti-wear coatinganti-wear coating application speedapplication pressure of the rubbing toolnumber of working passesprocess fluid (medium)ReferencesГаркунов Д.Н. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) поверхностей трения деталей // Ремонт, восстановление и модернизация. 2009. № 2. С. 10-17. EDN: KNXBUH; 2009. № 3. C. 36-41. EDN: KXIXAZ; 2009. № 4. C. 20-24. EDN: KXIXEV; 2009. № 5. С. 24-29. EDN: KXIXKP; 2009. № 6. С. 38-422. EDN: KXIXRNGarkunov D.N. Finishing antifriction abrasive treatment (FANT) of friction surfaces of parts. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya. 2009;2:10-17; EDN: KNXBUH; 2009;3:36-41; EDN: KXIXAZ; 2009; 4:20-24; EDN: KXIXEV; 2009;5:24-29; EDN: KXIXKP; 2009;6:38-422. EDN: KXIXRN (In Russ.)Балабанов В.И., Голубев И.Г., Добряков Д.В. Совершенствование технологического процесса фрикционного нанесения защитных покрытий // Техника и оборудование для села. 2023. № 10 (316). С. 31-34. EDN: FCIBDYBalabanov V.I., Golubev I.G., Dobryakov D.V. Improving the technological process of frictional application of protective coatings. Machinery and Equipment for Rural Area. 2023:10(316):31-34. (In Russ.) EDN: FCIBDYPogonyshev V.A., Belous N.M., Torikov V.E. et al. Tribotechnical characteristics of composite coatings deposited by spraying. Materials Today: Proceedings. 2021;38(4):1849-1851. doi: 10.1016/j.matpr.2020.08.434Pogonyshev V.A., Belous N.M., Torikov V.E. et al. Tribotechnical characteristics of composite coatings deposited by spraying. Materials Today: Proceedings. 2021;38(4):1849-1851. doi: 10.1016/j.matpr.2020.08.434Погонышев В.А., Логунов В.В. Повышение износостойки шеек коленчатого вала путем нанесения пленок пластичных металлов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2013. № 6. С. 47-48. EDN: QAXYQFPogonyshev V.A., Logunov V.V. Improving wear resistance of crankshaft necks by covering them with ductile metal films. Strengthening Technologies and Coatings. 2013;6:47-48. (In Russ.) EDN: QAXYQFИщенко С.А. Диагностирование и восстановление деталей гусеничного движителя рисозерноуборочных комбайнов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2008. № 12. С. 20-25. EDN: KTNEDPIshchenko S.A. Diagnosis and restoration of caterpillar mover parts of rice-grain harvesters. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya. 2008;12:20-25. (In Russ.) EDN: KTNEDPИпатов А.Г., Шмыков С.Н. Синтез антифрикционных покрытий методом ФАБО // Технический сервис машин. 2021. № 1 (142). С. 140-147. EDN: BKMHLQIpatov A.G., Shmykov S.N. Synthesis of antifriction coatings by FABO method. Machinery Technical Service. 2021;1(142):140-147. (In Russ.) EDN: BKMHLQСковородин В.Я., Антипов А.В. Оптимизация режима отделочно-антифрикционной обработки шеек коленчатого вала по параметрам износостойкости поверхности // Известия Международной академии аграрного образования. 2018. № 41-1. С. 31-37. EDN: YQHAHJSkovorodin V.Ya., Antipov A.V. Optimization of mode of finishing antifriction machining of crankshaft journals in the parameters of wear resistance of the surface. Izvestiya Mezhdunarodnoy Akademii Agrarnogo Obrazovaniya. 2018;41-1:31-37. (In Russ.) EDN: YQHAHJИпатов А.Г., Шмыков С.Н. Характеристики работоспособности модифицированных антифрикционных покрытий на основе металлической композиции // Технический сервис машин. 2020. № 1 (138). С. 186-194. EDN: WFPYLEIpatov A.G., Shmykov S.N. Performance characteristics of modified antifriction coatings based on the metal composition. Machinery Technical Service. 2020;1(138):186-194. (In Russ.) EDN: WFPYLEBalabanov V.I. Self-organization of friction conditions when using repair and recovery additives to lubricants. Journal of the Balkan Tribological Association. 2019;25(3):805-812. EDN: MBUGSHBalabanov V.I. Self-organization of friction conditions when using repair and recovery additives to lubricants. Journal of the Balkan Tribological Association. 2019;25(3):805-812. EDN: MBUGSHOstrikov V.V., Sazonov S.N., Safonov V.V. et al. Study of the mechanism of the transformation and transfer of contact layers in the lubricating medium-surface tribopair system. Russian Journal of Physical Chemistry B. 2018;12(2):336-342. doi: 10.1134/S1990793118020094Ostrikov V.V., Sazonov S.N., Safonov V.V. et al. Study of the mechanism of the transformation and transfer of contact layers in the lubricating medium-surface tribopair system. Russian Journal of Physical Chemistry B. 2018;12(2):336-342. doi: 10.1134/S1990793118020094Сковородин В.Я., Антипов А.В. Влияние режима отделочно-антифрикционной обработки шеек коленчатого вала на параметры шероховатости поверхности // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2017. № 49. С. 245-251. EDN: YOKAYQSkovorodin V.Ya., Antipov A.V. Influence of the finishing and antifriction treatment of crankshaft journals on the parameters of surface roughness. Izvestiya Saint Petersburg State Agrarian University. 2017;49:245-251. (In Russ.) EDN: YOKAYQСковородин В.Я., Антипов А.В. Влияние режима финишной обработки шеек коленчатого вала на антифрикционные свойства поверхности // Известия Международной академии аграрного образования. 2018. Т. 1, № 41. С. 38-44. EDN: YQHAHRSkovorodin V.Ya., Antipov A.V. Influence of the crankshaft necks finishing mode on the antifriction properties of the surface. News of the International Academy of Agrarian Education. 2018;1(41):38-44. (In Russ.) EDN: YQHAHRКатков Д.С. О путях снижения интенсивности трибосопряжений // Научное обозрение. 2012. № 2. С. 358-363. EDN: PCCVKTKatkov D.S. On ways of decreasing the intensity of tribounits depreciation. Nauchnoe obozrenie. 2012;2:358-363. (In Russ.) EDN: PCCVKTКужаров А.С., Кужаров А.А. Еще раз и несколько иначе о металлоплакировании, ФАБО и безысносности // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, № 4-3. С. 772-775. EDN: PCLSJJKuzharov A.S., Kuzharov A.A. Again and a litle bit differently about metal-cladding, “ANF” and wearless. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy Akademii Nauk. 2011; 13(4(3)):772-775. (In Russ.) EDN: PCLSJJ

The authors declare that there are no conflicts of interest present.