Повышение эксплуатационной надёжности робототехнического средства пожаротушения РТС 1956 за счёт нанесения антифрикционных покрытий на сопряжения аксиально-поршневых насосов
Ключевые слова:
РТС 1956, РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПОЖАРОТУШЕНИЯ, АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС, ПЕРЕМЕННЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, АНТИФРИКЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ, ТРИБОЛОГИЯ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ, ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СУВЕРЕНИТЕТАннотация
В статье рассматривается проблема снижения надёжности аксиально-поршневых насосов, применяемых в гидравлических системах отечественного робототехнического средства пожаротушения РТС 1956, при эксплуатации в условиях резких перепадов температур на местах ликвидации чрезвычайных ситуаций. Установлено, что экстремальные тепловые режимы приводят к критическому изменению вязкостных характеристик рабочей жидкости: загущению масла при холодном пуске и его разжижению при нагреве свыше 80 °C. Это вызывает деградацию гидродинамической смазки пары «поршень–цилиндр», переход в режим граничного трения, явление «масляного голодания» и ускоренный абразивно-усталостный износ сопрягаемых деталей. Для решения задачи предложено нанесение комбинированного антифрикционного покрытия Ti-C-Mo-S/TiN методом магнетронного распыления с плазмогенератором. Теоретические расчёты и стендовые испытания подтвердили высокую эффективность разработанного подхода. Покрытие обеспечивает формирование устойчивого твердосмазочного слоя с микротвердостью до 22 ГПа, стабилизирующего коэффициент трения в диапазоне 0,018–0,035 при температурах от –30 °C до +100 °C. Интенсивность линейного износа критических узлов снижается в 35–40 раз, а наработка насосного агрегата до появления задиров возрастает до 3 500 моточасов. Внедрение модифицированных аксиально-поршневых насосов в состав РТС 1956 повышает эксплуатационную готовность комплекса, сокращает время выхода на рабочий режим гидросистемы и минимизирует риски отказа техники в зоне чрезвычайной ситуации. Разработанное решение вносит вклад в обеспечение технологического суверенитета и бесперебойной работы отечественной робототехники в ходе реализации задач Министерства по чрезвычайным ситуациям.
Библиографические ссылки
Российская Федерация. Законы. О пожарной безопасности : Федеральный закон от 21.12.1994 № 69-ФЗ : принят Государственной Думой 18 ноября 1994 г. : редакция от 31.07.2025. – Текст : электронный // КонтурНорматив [сайт]. – URL: https://normativ.kontur.ru/document?moduleId=1&documentId=504493 (дата обращения: 08.04.2026).
ГОСТ Р 54344-2011. Техника пожарная. Мобильные робототехнические комплексы для проведения аварийно-спасательных работ и пожаротушения. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июня 2011 г. № 158-ст / разработан Федеральным государственным учреждением «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательским институтом противопожарной обороны МЧС России, Федеральным государственным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций» : введен впервые. – Москва :
Стандартинформ, 2012. – 27 с.
ГОСТ 22.9.48-2025. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства робототехнические аварийно-спасательные. Общие технические требования и методы испытаний : межгосударственный стандарт введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2025 г. : внесен Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 071 «Гражданская оборона, предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций» : дата введения 2025-10-01 / разработан Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» : введен впервые. – Текст : электронный. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1313236119 (дата обращения: 08.04.2026).
Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов [и др.]. – Текст : электронный. – 2-е изд., перераб. – Москва : Альянс, 2010. – 423 с. – URL: https://obuchalka.org/20231201158546 /gidravlika-gidromashini-i-gidroprivodi-bashta-t-m-rudnev-s-s-nekrasov-b-b-2010.html (дата обращения: 09.04.2026).
ASTM D341-03. Standard Practice for Viscosity-Temperature Charts for Liquid Petroleum Products / ASTM International. – Текст : электронный // GlobalSpec [сайт]. – URL: https://standards.globalspec.com/std/270140/astm-d341. – Дата публикации: 01.12.2003. Status: inactive
Исследование влияния температуры на вязкостные характеристики смазочных материалов / А. С. Ровенских, Е. Г. Шубенкова, В. А. Игуминова, А. Е. Карючина. – Текст : электронный // Молодой ученый. – 2019. – № 49(287). – С. 202–206. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41494535 (дата обращения: 09.04.2026).
Шеповалов, И. М. Моделирование износа динамически нагруженной пары трения при вращательном движении исполнительного органа : магистерская диссертация / И. М. Шеповалов. – Текст : электронный. – ТПУ, 2021. – 158 с. – URL: https://www.academia.edu/87382338/Моделирование_износа_динамически_нагруженной_пары _трения_при_вращательном_движении_исполнительного_органа (дата обращения: 09.04.2026).
Различия физико-трибологических свойств магнетронно-плазменного антифрикционного покрытия Ti-C-Mo-S, нанесенного на подложки из сталей 40Х и 20Х13 / А. Ю. Шубин, А. И. Потекаев, В. М. Савостиков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2017. – Т. 60, № 12. – С. 966–971.
Бойли, Б. А. Теория термических напряжений / Б. А. Бойли, Дж. Х. Уинер ; пер. с англ. : Ж. С. Сислян, Б. Ф. Шорр ; под ред. Э. И. Григолюка. – Москва : Мир, 1964. – 517 с.
Тарасенко, Ю. П. Использование наноструктурированного ионно-плазменного покрытия нитрида титана для повышения износостойкости плунжерных пар топливных насосов / Ю. П. Тарасенко, Л. А. Кривина, Я. А. Фель. – Текст : электронный // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2014. – № 3(31). – С. 142–148. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22539970 (дата обращения: 10.04.2026).