IE СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY 0039-2391 ИП Подколзин М.М. 391 BNOHDT 10.25726/j5305-5771-9957-j МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ Влияние присадок углеродных наноструктур на противоизносные характеристики смазочных материалов стрел автокранов Influence of carbon nanostructure additives on the anti-wear characteristics of lubricants for truck crane booms https://orcid.org/0009-0002-0802-7657 Веденеев Максим Сергеевич Vedeneev Maksim S. vedeneev@ispu.ru https://orcid.org/0000-0002-6445-3303 Шилов Михаил Александрович Shilov Mikhail A. Mshilov@yandex.ru Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина, 153003, Ивановская область, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34 Lenin Ivanovo State Power University, 153003, Ivanovo Oblast, Ivanovo, Rabfakovskaya Street, 34 30 09 2026 70 9 51 61 06 07 2026 © 2026 СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ. Все права защищены. © 2026 STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. All rights reserved. 2026 СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY Метаданные настоящей записи распространяются на условиях Creative Commons CC0 1.0 (передача в общественное достояние). The metadata of this record are distributed under the Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication.

Работа посвящена актуальной проблеме – снижению интенсивности изнашивания высоконагруженных узлов трения телескопических стрел автокранов. Выполнены физико-механические испытания базового пластичного смазочного материала и его дисперсий с присадками оксида графена в диапазоне концентраций от 0,25 до 0,75 мас. %, температур от 20 до 180℃. Введение присадки оксида графена в базовый пластичный смазочный материал позволило снизить величину пенетрации 7,5%, а температуру каплепадения повысить на 20℃. Реологические испытания позволили выявить рациональную концентрацию присадки оксида графена (0,5 мас. %) при которой наблюдалось максимальное значение напряжение сдвига и динамической вязкости. С целью прогнозирования влияния концентрации присадок оксида графена и нормальной нагрузки на величину интенсивности изнашивания была разработана математическая модель. Показано, что созданная модель достоверна. Доказано, что решающим фактором, влияющим на интенсивность изнашивания полимерной плиты скольжения, является нагрузка и совместное влияние концентрация присадки оксида графена и высокой нагрузки. Максимальное снижение интенсивности износа на 40% наблюдали для дисперсии базовый ПСМ присадка оксида графена в концентрации 0,5 мас. %.

The work is devoted to an urgent problem – reducing the wear rate of highly loaded friction units of telescopic booms of cranes. Physico-mechanical tests of the base plastic lubricant and its dispersions with graphene oxide additives in the concentration range from 0,25 to 0,75 wt. %, temperatures from 20 to 180℃. The introduction of the graphene oxide additive into the base lubricant made it possible to reduce the penetration value by 7,5%, and to increase the drop-off temperature by 20°C. Rheological tests revealed the rational concentration of graphene oxide additive (0,5 wt. %) at which the maximum value of shear stress and dynamic viscosity was observed. In order to predict the effect of the concentration of graphene oxide additives and normal load on the wear rate, a mathematical model was developed. It is shown that the created model is reliable. It is proved that the decisive factor affecting the wear rate of a polymer sliding plate is the load and the combined effect of the concentration of the additive graphene oxide and high load. A maximum decrease in wear intensity by 40% was observed for the dispersion of base PSM graphene oxide additive at a concentration of 0,5 wt%.

 интенсивность изнашивания оксид графена оптимизация состава wear rate graphene oxide optimization of the composition Работа поддержана грантом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FZZM-2026-0004 (на 2026-2028 годы). The work was supported by a grant from the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation no. FZZM-2026-0004 (for 2026-2028). metadata-license CC0 1.0 Список литературы Анисимов Н.С., Коротких М.С. Метод искусственных баз микроанализа износостойкости конструкционных материалов // Матрица научного познания. 2024. № 1-2. С. 10-12. Бреки А.Д., Чулкин С.Г., Колмаков А.Г., Гвоздев А.Е. Влияние добавки фуллереновой сажи в пластичную смазку Литол-24 на основные закономерности процесса трения скольжения в паре сталь Р6М5-сталь 45 // Деформация и разрушение материалов. 2022. № 2. С. 33-40. Гинзбург Б.М., Киреенко О.Ф., Точильников Д.Г., Булатов В.П. Образование износостойкой структуры при трении скольжения стали по меди в присутствии фуллерена или фуллереновой сажи // Письма ЖТФ. 1995. Т. 21. № 23. С. 38-42. Горленко О.А., Тихомиров В.П., Порошин В.В. Трибология: методы моделирования процессов: учебник и практикум. 2-е изд., испр. и доп. Сер. 76. Высшее образование. Москва: Юрайт, 2020. 239 с. Ефремов Л.В., Тикалов А.В. Измерение износов деталей машин в полевых условиях на основе метода искусственных баз // Известия вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 3. С. 237-242. Сонин А.С., Чурочкина Н.А., Казначеев А.В., Голованов А.В. Жидкие кристаллы соединений углерода // Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2017. Т. 17. № 3. С. 5-28. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии. Пер. с англ. И.А. Лавыгиной. Под ред. В.Г. Куличихина. Москва: КолосС, 2003. 311 с. Ali I., Basheer A.A., Kucherova A., Memetov N., Pasko T., Ovchinnikov T., Pershin V., Kuznetsov D., Galunin E., Grachev V., Tkachev A. Advances in carbon nanomaterials as lubricants modifiers // Journal of Molecular Liquids. 2019. Т. 279. С. 251-266. Ge X., Xia Y., Feng X. Influence of carbon nanotubes on conductive capacity and tribological characteristics of poly (ethylene glycol-ran-propylene glycol) monobutyl ether as base oil of grease // Journal of Tribology. 2016. Т. 138. № 1. Article 011801-1-011801-6. Shilov M.A., Smirnova A.I., Stolbov D.N., Usol’tseva N.V., Gvozdev A.A., Rozhkova N.N., Dyachkova T.P., Burkov A.A., Savilov S.V. Rheology of plastic lubricants with additives of carbon nanostructures of various type // Journal of Friction and Wear. 2019. Т. 40. № 6. С. 546-554. Shilov M.A., Burkov A.A., Stolbov D.N., Savilov S.V., Smirnova A.I., Usol’tseva N.V. Influence of two types of few-layer graphite fragments on viscoelastic properties of plastic lubricants // Inorganic Materials: Applied Research. 2023. Т. 14. № 4. С. 911-920. Shilov M.A., Smirnova A.I., Kupreenko S.Yu., Gvozdev A.A., Rozhkova N.N., Dyachkova T.P., Stolbov D.N., Savilov S.V., Usol’tseva N.V. Mechanism of lubricating action of model systems with additives of carbon nanostructures under hard friction conditions // Journal of Friction and Wear. 2024. Т. 45. № 6. С. 337-343. References Anisimov N.S., Korotkikh M.S. Method of artificial bases for microanalysis of wear resistance of structural materials // Matrix of Scientific Knowledge. 2024. no. 1-2. pp. 10-12. Breki A.D., Chulkin S.G., Kolmakov A.G., Gvozdev A.E. Effect of fullerene soot additive in Litol-24 lubricating grease on the main regularities of the sliding friction process in the P6M5 steel - steel 45 pair // Deformation and Fracture of Materials. 2022. no. 2. pp. 33-40. Ginzburg B.M., Kireenko O.F., Tochilnikov D.G., Bulatov V.P. Formation of a wear-resistant structure during sliding friction of steel on copper in the presence of fullerene or fullerene soot // Technical Physics Letters. 1995. vol. 21. no. 23. pp. 38-42. Gorlenko O.A., Tikhomirov V.P., Poroshin V.V. Tribology: Methods of Process Modeling: textbook and practicum. 2nd ed., revised and enlarged. Ser. 76. Higher Education. Moscow: Yurait, 2020. 239 p. Efremov L.V., Tikalov A.V. Measurement of machine part wear in field conditions based on the artificial bases method // Journal of Instrument Engineering. 2016. vol. 59. no. 3. pp. 237-242. Sonin A.S., Churochkina N.A., Kaznacheev A.V., Golovanov A.V. Liquid crystals of carbon compounds // Liquid Crystals and Their Application. 2017. vol. 17. no. 3. pp. 5-28. Schramm G. Fundamentals of Practical Rheology and Rheometry. Transl. from English by I.A. Lavygina. Ed. by V.G. Kulichikhin. Moscow: KolosS, 2003. 311 p. Ali I., Basheer A.A., Kucherova A., Memetov N., Pasko T., Ovchinnikov T., Pershin V., Kuznetsov D., Galunin E., Grachev V., Tkachev A. Advances in carbon nanomaterials as lubricants modifiers // Journal of Molecular Liquids. 2019. vol. 279. pp. 251-266. Ge X., Xia Y., Feng X. Influence of carbon nanotubes on conductive capacity and tribological characteristics of poly (ethylene glycol-ran-propylene glycol) monobutyl ether as base oil of grease // Journal of Tribology. 2016. vol. 138. no. 1. Article 011801-1-011801-6. Shilov M.A., Smirnova A.I., Stolbov D.N., Usol’tseva N.V., Gvozdev A.A., Rozhkova N.N., Dyachkova T.P., Burkov A.A., Savilov S.V. Rheology of plastic lubricants with additives of carbon nanostructures of various type // Journal of Friction and Wear. 2019. vol. 40. no. 6. pp. 546-554. Shilov M.A., Burkov A.A., Stolbov D.N., Savilov S.V., Smirnova A.I., Usol’tseva N.V. Influence of two types of few-layer graphite fragments on viscoelastic properties of plastic lubricants // Inorganic Materials: Applied Research. 2023. vol. 14. no. 4. pp. 911-920. Shilov M.A., Smirnova A.I., Kupreenko S.Yu., Gvozdev A.A., Rozhkova N.N., Dyachkova T.P., Stolbov D.N., Savilov S.V., Usol’tseva N.V. Mechanism of lubricating action of model systems with additives of carbon nanostructures under hard friction conditions // Journal of Friction and Wear. 2024. vol. 45. no. 6. pp. 337-343.