Меньшая масса (снижается в 2-3 раза)

Скачать 1.37 Mb.

Название	Меньшая масса (снижается в 2-3 раза)
страница	7/9
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Глава V. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАСЛЯНЫХ СИСТЕМ

§ 15. Назначение смазки дизелей и ее особенности

Виды трения и методы смазки. При относительном перемещении плотно прижатых друг к другу деталей между ними возникает сухое трение, при котором трущиеся поверхности разделены только пленкой загрязнений из окисла металла, влаги и воздуха.

Работа, затрачиваемая на преодоление сил трения, расходуется на истирание трущихся пар и их нагревание.

Если на трущихся поверхностях имеются следы масла, заполняющего неровности, то трение становится полужидкостным, а смазка носит граничный характер.

При полном разделении трущихся поверхностей слоем смазки появляется жидкостное трение, при котором сопротивление относительному перемещению возникает между поверхностью трущейся детали и жидкостью, а также между молекулами смазывающей жидкости. Потери энергии на преодоление сил жидкостного трения, в зависимости от вязкости смазывающего вещества, во много раз меньше, чем при сухом трении. При жидкостном трении поверхности трущихся деталей изнашиваются незначительно вследствие абразивного действия твердых частиц, содержащихся в масле.

Таким образом, главным назначением смазки является разделение трущихся деталей, чем до минимума снижается трение и износ рабочих поверхностей.

Основой теории смазки является положение о том, что между смазываемыми трущимися деталями образуется масляный клин, в котором возникает гидродинамическое давление (кинетическая энергия движущейся жидкости), не допускающее соприкосновения трущихся пар.

Теория гидродинамической смазки может быть рассмотрена на примере работы цилиндрической трущейся пары вал—подшипник.

Если вал в состоянии покоя (рис. 22, а), слой смазки выдавливается под действием нагрузки Р, шейка лежит на нижней поверхности подшипника и отделена от него тонкой масляной пленкой. При таком положении шейки в подшипнике образуется два изогнутых масляных клина А и В, соприкасающиеся своими острыми концами в точках касания трущихся пар.

Величина масляного зазора (в подшипнике) определяется значением А.

В начале вращения вала по часовой стрелке (рис. 22, б) его окружная скорость незначительна, поэтому шейка начнет накатываться с проскальзыванием на правую нижнюю часть рабочей поверхности подшипника. При этом угол контактного трения а будет наибольшим в начале движения, а по мере возрастания окружной скорости начнет уменьшаться вследствие того, что масло из-за липкости и вязкости затягивается из масляного клина А под шейку и ее скольжение увеличивается. При создании полужидкостного трения угол α становится равным нулю.

При дальнейшем увеличении скорости вращения вала (рис. 22,в) скорость потока масла в клине Б способствует созданию гидродинамического давления, равнодействующая сила которого Pi направлена противоположно силе Р. При достижении силой Р\ значения, равного силе Р, шейка вала начинает всплывать и одновременно смещаться влево вследствие перемещения равнодействующей силы гидродинамического давления. При этом под шейкой образуется масляный клин с минимальной величиной h. Гидродинамическое давление в клине распределяется неравномерно и наибольшего значения достигает в минимальном зазоре h. При достижении рабочей частоты вращения вала угол жидкостного трения Р и минимальный зазор h больше не изменяются и, в зависимости от скорости вращения вала, внешней нагрузки Р и вязкости масла, в масляном клине устанавливается определенное гидродинамическое давление, поддерживающее шейку вала во взвешенном состоянии.

В продольном сечении подшипника (рис. 22, г) гидравлическое давление достигает наибольшего значения в средней части, убывая к краям из-за утечек масла через зазоры в районе торцов.

Установлено, что если в зоне повышенного давления имеются канавки или сверления, подъемная сила масляного клина уменьшается, что понижает величину допустимой нагрузки на подшипник. Исходя из этого подводить смазку к подшипнику рекомендуется в зоне наименьшего давления, а расположение распределительных канавок на нижней (нагруженной) половине подшипника нежелательно.

Образование масляного клина между плоскими трущимися поверхностями аналогично созданию гидродинамической смазки в цилиндрической трущейся паре.

Если металлическую призму с острыми ребрами перемещать по металлической смазываемой поверхности (рис. 23, а), то передняя грань будет сбрасывать с плоскости масло, находящееся на пути призмы. Только незначительная часть масла попадает между трущимися поверхностями, что создает полужидкостное трение.

Если же нижнее ребро передней грани закруглить (рис. 23,6), то при перемещении призмы масло может проникнуть между трущимися поверхностями, благодаря чему создается масляный клин. Давление, нарастающее внутри масляного клина, будет воспринимать нагрузку, и таким образом установятся условия, обеспечивающие жидкостное трение.

Этот принцип используется в упорных подшипниках (рис. 23, в), где сегменты 5, облицованные белым металлом 4 и имеющие с обратной стороны шарниры 3, установлены на упорном кольце 2, закрепленном в корпусе подшипника. Лицевой стороной каждый сегмент, имеющий на ведущем крае скос, обращен к упорному гребню / на валу двигателя.

Корпус подшипника наполнен маслом, которое при вращении упорного гребня проникает между корпусом и лицевыми поверхностями сегментов. Сегменты поворачиваются и образуют отдельные масляные клинья 6, отделяющие сегменты от упорного гребня. Распределение давлений в масляных клиньях характеризуется эпюрами.

Гидродинамическую теорию смазки, объясняющую процесс создания жидкостного трения, используют для расчета подшипников (определения их элементов по величине действующей на них нагрузки) .

На основании рассмотренных примеров создания масляной пленки между трущимися деталями можно сделать вывод, что на эффективность гидродинамической смазки влияют:

вязкость масла (чем она выше, тем легче образуется пленка);

скорость относительного перемещения деталей (чем она выше, тем скорее образуется масляная пленка);

чистота поверхностей трущихся поверхностей (чем выше чистота обработки, тем тоньше требуется масляная пленка);

давление на перемещающуюся деталь (затрудняет образование масляной пленки) ;

диаметр шейки, величина опорной поверхности подшипника и зазор между трущимися деталями (увеличение диаметра шейки и величины опорной поверхности способствует улучшению условий смазки; величина зазора должна быть оптимальной);

количество и процесс подачи масла (масло должно подаваться непрерывно и в достаточном количестве).

Для создания надежного жидкостного трения необходимо, чтобы перечисленные факторы находились в пределах, позволяющих обеспечить эффективную гидродинамическую смазку.

Однако существуют трущиеся пары, работающие при незначительных скоростях относительного перемещения или при высоких нагрузках, например головные подшипники мощного малооборотного двухтактного дизеля. Испытывая большие удельные давления и имея невысокую скорость движения вкладышей относительно шеек крейцкопфа, эти подшипники совершают качательные движения по довольно короткой дуге, что создает большие трудности при образовании масляной пленки.

В этих условиях применяют гидростатическую смазку (рис. 24,а), при которой давление в масляной пленке создается не изнутри за счет гидродинамического действия, а извне за счет давления, создаваемого масляным насосом. Насос для подачи масла непосредственно в подшипники монтируют на крейцкопфе или на шатуне (рис. 24,6).

Способы подачи масла к трущимся деталям дизеля. Рассмотренные способы жидкостной смазки применяют в судовых двигателях. Рамовые, мотылевые, головные и упорные подшипники, а также подшипники и направляющие элементы устройств и механизмов, навешенных на двигатель, смазывают маслом, постоянно циркулирующим в масляной системе. Рабочие поверхности цилиндровых втулок, поршней и колец высокооборотных и

некоторых среднеоборотных двигателей смазывают путем разбрызгивания циркуляционного масла движущимися деталями кривошипно-шатунного механизма. В мощных тронковых и крейцкопфных двигателях рабочие поверхности ЦПГ смазывают маслом, поступающим под давлением из линейной системы смазки цилиндров. Подшипники газотурбонагнетателей смазывают маслом:

от циркуляционной системы двигателя;

от автономной системы;

насосами, навешенными на концах вала ротора газотурбинного нагнетателя (ГТН) и берущими масло из емкостей, предусмотренных в корпусе ГТН.

Исходя из существующих способов подачи масла к трущимся деталям, системы смазки ДВС можно разделить на два основных типа: смазка одним сортом масла, когда двигатель имеет только циркуляционную систему, обеспечивающую подачу масла к подшипникам под давлением, и смазку цилиндров разбрызгиванием (в тронковых высокооборотных и некоторых среднеоборотных двигателях);

смазка различными сортами масел, когда двигатель имеет две независимые масляные системы: циркуляционную — для смазки подшипников и цилиндровую — для смазки поверхностей ЦПГ (в малооборотных и среднеоборотных двигателях).

В некоторых двигателях циркуляционное масло используют одновременно для охлаждения поршней.

Способ смазки подшипников ГТН может быть любым из вышеперечисленных и не зависит от выбранного типа смазки двигателя.

Циркуляционная смазка. Масло, циркулирующее в системе двигателя, должно обеспечивать не только надежную смазку, но также выполнять ряд других функций (отвод тепла от трущихся поверхностей, защиту металлов от коррозии, предотвращение нежелательных отложений на рабочих поверхностях, поглощение шума) и при этом возможно более длительное время не терять своих свойств.

Чтобы масло выполняло перечисленные назначения, при выборе марки следует учитывать условия, при которых оно будет работать.

Нагрузка на подшипники. Значительные нагрузки на подшипники характерны для мощных малооборотных двигателей. В современных двигателях с наддувом нагрузка подшипников, особенно головных, приближается к пределам прочности подшипниковых сплавов и достигает 175 кг-с/см².

В этих условиях большое значение имеет конструкция подшипников, правильный подбор их элементов, размещение и форма распределительных масляных канавок. В новых конструкциях масляные канавки на несущей поверхности подшипника отсутствуют, что повышает прочность масляной пленки. Для отвода масла в другие подшипники используют кольцевые канавки, для компенсации которых длину подшипника увеличивают. Если же канавки необходимы (в головных подшипниках), их расположение и форму тщательно подбирают, а при изготовлении их подвергают механической обработке.

Несущую способность подшипников можно повысить увеличением вязкости масла. Однако необходимость использования циркуляционного масла для отвода тепла от подшипников и охлаждения поршней ограничивает увеличение вязкости.

Другим способом повышения прочности масляных пленок является использование присадок, повышающих маслянистость базового масла.

Температурный режим. Масла минерального типа, используемые в двигателях, вступают в реакцию с кислородом воздуха, т. е. окисляются. Скорость окисления зависит от химического состава масла, степени контакта с кислородом и присутствия некоторых металлов (в особенности меди), которые действуют как катализаторы окисления. В процессе окисления образуются продукты разложения масла (слабые органические кислоты и густой осадок — гудрон).

Органические кислоты при достаточной концентрации вызывают коррозию металлов, которой особенно подвержены подшипниковые сплавы из меди и свинца. Из гудрона при высоких температурах образуются смолистые отложения, а при низких температурах он откладывается в трубопроводах и фильтрах, снижая тем самым их пропускную способность. Кроме того, маслянистые осадки увеличивают вязкость масла, иногда до недопустимых пределов.

Так как окисление нежелательно, то масло должно обладать окислительной стабильностью.

Однако скорость окисления масла определяется не только перечисленными факторами, но и температурными условиями, в которых оно эксплуатируется. При нагреве на каждые 10° С скорость окисления приблизительно удваивается. До температуры 80° С этот эффект не особенно значителен, но при более высоких температурах окисление быстро прогрессирует.

Нагревание масла в двигателях происходит в процессе смазки трущихся поверхностей и при охлаждении поршней маслом, которое широко применяют в крейцкопфных ДВС.

Таким образом, масло должно обладать не только окислительной, но и термической стойкостью, что достигается вводом соответствующих присадок. Однако, несмотря на это, для сохранения качества масла требуется соблюдение надлежащего температурного режима.

Рабочая среда. Циркуляционное масло эксплуатируется в условиях, при которых возможно его загрязнение разнообразными вредными включениями. Отрицательно сказываясь на качестве масла, эти включения, кроме того, разносятся по системе, загрязняя систему и вызывая износ и коррозию смазываемых деталей. Вредное действие загрязнений значительно возросло с использованием в дизелях тяжелых сернистых топлив.

В результате недостаточной плотности рабочей полости цилиндра в картер могут проникать отработавшие газы, содержащие S0з, и продувочный воздух, содержащий влагу. В низкотемпературных условиях картера эти составляющие при конденсации способствуют образованию серной кислоты.

В картер вместе с отработавшим цилиндровым маслом, сбрасываемым маслосъемными кольцами со стенок цилиндра в тронковых двигателях и проникающим через не плотности штоковых сальников в крейцкопфных двигателях, попадают продукты неполного сгорания топлива и масла, а также образовавшиеся при сгорании серы минеральные кислоты.

При охлаждении поршней водой редко удается добиться. 100%-ной плотности телескопической системы, из-за чего вода проникает в картер. Другой причиной обводнения масла являются неудовлетворительные уплотнения зарубашечной полости цилиндров. Вода способствует образованию кислот, а также эмульсии, ухудшающей смазку.

Таким образом, наряду с механическими загрязнениями в масле может накапливаться водный раствор неорганической кислоты, что повышает электрическую проводимость масла и в присутствии разнородных металлов (железа, меди, олова, алюминия, хрома, сурьмы, свинца, обладающих различными потенциалами) способствует электрохимической коррозии.

Интенсивность электрохимической коррозии возрастает в случае попадания в масло морской воды и прохождения через него электрического тока. Установлено, что ток возникает и проходит в двигатель при вращении гребного вала и, кроме того, возможно действие паразитных токов, возникающих при недостаточных сопротивлениях изоляции судового электрооборудования.

Для снижения вредного действия загрязнений, попадающих в масло, наряду с мерами, предотвращающими их проникновение в, картер, следует:

включать в масло щелочную присадку для нейтрализации неорганических кислот;

использовать присадки, создающие на поверхности металла защитную пленку, и присадки деэмульгирующего типа;

использовать в циркуляционной системе эффективные устройства для очистки масла от воды и твердых включений;

заземлять гребной вал как можно ближе к двигателю и изолировать стойки рамовых подшипников для предотвращения вредного воздействия электрического тока.

На основании анализа условий, в которых эксплуатируется циркуляционное масло, определяют требования к его свойствам:

оптимальная вязкость, обеспечивающая высокую прочность масляной пленки и одновременно достаточную жидко текучесть для эффективного охлаждения смазываемых поверхностей;

стойкость к окислению в условиях действия высоких температур;

антикоррозионные свойства;

стойкость против образования эмульсий;

моющая способность, позволяющая размягчать и удалять с поверхностей трения твердые отложения.

Смазка цилиндров. Цилиндровая смазка в ДВС значительно затруднена, особенно в мощных дизелях с высокими степенями наддува, работающих на тяжелых сернистых топливах. Большие нагрузки на поршневые кольца, высокая температура всех деталей ЦПГ и агрессивное действие газовой среды на смазочное масло значительно ухудшают условия для образования надежной масляной пленки на поверхности цилиндров.

Анализ условий, в которых происходит смазка цилиндров, позволяет правильно определить основные требования к цилиндровому маслу.

Образование масляной пленки. Отсутствие необходимых условий для обеспечения гидродинамической смазки значительно затрудняет создание масляной пленки между кольцами и стенкой цилиндровой втулки.

Изменение скорости поршня от максимальной приблизительно в средине хода и до нуля в мертвых точках, а также периодическое изменение направления его движения не позволяют образовать необходимую масляную пленку и даже вызывают ее разрушение в районе мертвых точек. Особенно сложны условия смазки в районе в. м.т., куда масло доходит в незначительном количестве.

Высокая температура, достигающая максимума в этом районе, и наибольшее радиальное давление колец на стенки при скорости поршня, близкой к нулевой, не оставляют никаких возможностей для гидродинамической смазки.

Контакт металлов ограничивает отжатая к поверхности цилиндра масляная пленка, сохраняющаяся в случае достаточной стойкости масла в условиях высоких температур и его маслянистости.

Таким образом, условия для гидродинамической смазки могут сложиться на поверхности цилиндра только в средней части хода поршня, а в районе мертвых точек характер смазки граничный.

Температурный режим. Поверхности деталей ЦПГ, с которыми соприкасается при смазке цилиндровое масло, в процессе работы двигателя значительно нагреваются.

Температура охлаждаемой водой цилиндровой втулки у верхней границы перемещения верхнего поршневого кольца достигает у мощных ДВС 180—220° С, а температура поршня в районе канавки верхнего поршневого кольца доходит до 200° С.

Увеличение диаметра цилиндра и среднего эффективного давления влечет за собой дальнейшее повышение температуры деталей ЦПГ.

Воздействие высоких температур отрицательно сказывается на качестве масла, находящегося на поверхности цилиндра, уменьшая его смазывающую способность.

Хотя температура вспышки цилиндровых масел лежит выше 220° С, температура воспламенения выше 250° С, а термический крекинг начинается при температурах более 300° С, все же существует опасность потери маслом смазочных свойств. Это объясняется окислением масла, интенсивность которого пропорциональна росту температуры. Образующиеся в процессе окисления продукты разложения масла создают на поверхности цилиндровых втулок, колец и поршней лаковые пленки, которые снижают теплопроводность, способствуя росту термических напряжений. Отложение твердых продуктов разложения масла в поршневых канавках ухудшает подвижность колец. Лишь благодаря кратковременному действию высоких температур и достаточно высокой стойкости масел удается организовать удовлетворительную смазку цилиндров.

Рабочая среда. Использование в современных дизелях сернистых топлив способствует созданию в цилиндре агрессивной газовой среды, отрицательно влияющей на свойства масла.

Окислы серы и образующиеся на стенках цилиндра конденсаты растворов серной кислоты значительно ускоряют окисление масла, что в свою очередь способствует усиленному отложению нагаров и лаков на поверхности деталей ЦПГ.

Введение в цилиндровые масла присадок, нейтрализующих действие продуктов сгорания серы, не только способствует стойкости масла, но и предупреждает коррозию цилиндров.

Сложные условия, в которых эксплуатируется цилиндровое масло, обусловливают ряд требований, предъявляемых к нему:

обеспечивать создание на поверхности цилиндра прочной масляной пленки, до минимума снижающей трение между втулкой и кольцами и их износ. Достигается достаточной вязкостью масла при высокой рабочей температуре и одновременно необходимой текучестью для быстрого распространения на поверхности;

нейтрализовать коррозионное действие продуктов сгорания сернистого топлива. Достигается вводом в масло щелочных присадок;

препятствовать нагароотложению на поршнях, поверхностях цилиндров и в окнах. Достигается достаточно высокой температурой вспышки, стойкостью масла против окисления в условиях высоких температур и приданием ему моющих свойств путем ввода соответствующих присадок;

не образовывать стойких эмульсий и не допускать выпадения присадок при попадании в масло воды;

- быть стабильным при хранении в интервале температур от -20 до +60° С.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

	Техническая спецификация полуприцепа Собственная масса полуприцепа(масса приведена без учета дополнительного оборудования) 3900 кг		Инструкция. Указать один правильный ответ Б обострения бронхиальной астмы наблюдались два раза в год и острые заболевания также два раза в год
	Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение Периодически, не реже 1 раза в квартал персонал, работающий с переносным электроинструментом, проходит повторный инструктаж на рабочем...		Методические указания для ординаторов факультатив «детская фтизиатрия» Наиболее-высокий-показатель-заболеваемости-туберкулезом-отмечен-в-1998-году-(68,6-на-100000-населения),-который-в-2-раза-превышал-аналогичный-показатель-1990-года....
	Журнал регистрации переливания трансфузионных сред (кровь, плазма,... В крупных учреждениях на отдельные виды трансфузионных сред можно ввести отдельные журналы: на кровь, ее компоненты и препараты,...		Приказ от 21 марта 2003 г. N 109 о совершенствовании противотуберкулезных... Численность впервые выявленных больных туберкулезом по сравнению с 1990 г увеличилась к 2003 г более чем в 2 раза, в 1,5 раза возросла...
	Приказ от 21 марта 2003 г. N 109 о совершенствовании противотуберкулезных... Численность впервые выявленных больных туберкулезом по сравнению с 1990 г увеличилась к 2003 г более чем в 2 раза, в 1,5 раза возросла...		Инструкция по уходу и эксплуатации извлекайте из продуктов максимум... Поздравляем с приобретением прибора нутримейкер! В нем сочетается мощность и удобство использования оригинального прибора vitabullet,...
	Серия нр термических принтеров hp-241G (НР425) инструкция по эксплуатации общие положения Стоимость нанесения печати снижается на 30-50% по сравнению с принтерами традиционного типа. Изделие соответствует международным...		Правила подготовки к диагностическим исследованиям Лицам, страдающим метеоризмом, рекомендуется такая диета до двух дней и прием препарата «Эспумизан» в соответствии с инструкцией....
	1275 Снаряженная масса автомобиля (кг.)		Технические характеристики жатва-350: Производительность зерна: 350/кг;... Производительность зерна: 400 кг/час; Потребляемая мощность: 1900 Вт; Номинальное напряжение: 220В; Время непрерывной работы не более:...
	И его осложнений Избыточная масса тела и ожирение являются одними из наиболее важных проблем современной медицины		Техническое задание / Спецификация Допускаемая полная масса буксируемого прицепа, необорудованного тормозными системами, кг, не более 250
	Приложение к приказу мз рк от 26. 04. 2010г №685-р «Описание», «Средняя масса», «Однородность массы», «Диаметр», «Высота», «Маркировка», «Инструкция по медицинскому применению»		Электронный перфоратор Частота холостого хода (об/мин) 0 – 1200 Количество ударов в минуту 0 – 4200 Полная длина 333 мм Масса 3 кг

Меньшая масса (снижается в 2-3 раза)

Похожие: