анализ позволили установить, что при этом образуется упорядоченная
ячеистая структура с характерным размером кристаллических зерен
[1].
Вводимые полимерные соединения — модификаторы распола-
гаются в межкристаллическом пространстве. Температура стеклова-
ния соединений, используемых в качестве модификаторов, достигает
−
50
. . .
−
70
◦
С, и в рабочем диапазоне температур ледовых покрытий
(
−
4
. . .
−
8
◦
С) они находятся в эластическом состоянии [2]. Основные
цепи “гостевых” макромолекул в структуре модифицированного льда
окружены гидратными оболочками, что, вероятно, и служит источни-
ком дополнительной смазки при скольжении конька по льду.
Введение в структуру льда полимеров, с одной стороны, снижает
сопротивление скольжению из-за появления дополнительной жидко-
сти и реализации гидродинамического режима трения между лезви-
ем конька и поверхностью льда. С другой стороны, размягчает по-
верхность льда и, начиная с определенной концентрации, приводит к
чрезмерному заглублению конька в лед и, соответственно, к увели-
чению суммарной силы сопротивления скольжению [3]. В силу этого
зависимость силы сопротивления скольжению льда от концентрации
вносимых модификаторов должна иметь зону экстремума, что обу-
словливает необходимость определения оптимального диапазона их
концентрации в поверхностном слое льда.
Экспериментальные исследования и опыт реализации молекуляр-
ных методов перестройки ледовых структур на соревнованиях по
конькобежному спорту позволили определить для каждого соедине-
ния, используемого в смеси вносимых присадок, диапазон их концен-
траций в заливаемой воде
ξ
в
,
соответствующий наилучшему сколь-
жению конька по льду [4]. На рис. 1 приведены зависимости силы
сопротивления скольжению от концентрации различных присадок в
поверхностном слое льда
ξ
.
В качестве параметра, характеризующе-
го силу сопротивления скольжению конька по льду, выступает длина
пробега прибора-скользиметра
S
,
приводимого в движение импульсом
силы постоянного значения.
Из приведенных графиков зависимости
S
=
f
(
ξ
)
следует, что ди-
намика изменения силы сопротивления скольжению зависит от вида
вводимых модификаторов. Например, рекомендуемый диапазон кон-
центраций, соответствующий значительному (до 25%) приросту дли-
ны пробега скользиметра, для фторсодержащих суспензий полиме-
ров ограничивается значениями 0,2. . . 0,5 ррm. При этом зависимость
S
=
f
(
ξ
)
достаточно пологая, что обеспечивает оптимальные условия
скольжения конька по льду в более широком интервале значений кон-
центраций, как при постепенном ее снижении (размывании), так и при
дальнейшем увеличении вносимых концентраций при последующих
228
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012