Курсовая. Реферат Изменения свойств смазки и антифрикционных свойств подшипников скольжения в эксплуатации
 Скачать 1.75 Mb.
|
|
подшипник скольжение смазочный антифрикционный Шлам в картерах автомобильных двигателей состоит на 50 - 70 % из масла, на 5 -15 % из воды, а в остальном из горючего, продуктов окисления масла и твердых частиц. В состав осадка систем смазки паровых турбин входят масло, нерастворимые продукты окисления, вода, кремний, окислы железа, меди, цинка, сульфаты и хлориды. Количественное содержание осадка в системе смазки паровых турбин по данным Олд и Николсона представлено в табл. 1.1. Шлам может встречаться в виде отдельных сгустков, плавающих в масле или, в исключительных случаях, в виде больших комьев. Шламообразование, связанное с интенсивным старением масла, существенно зависит от температуры последнего. Обводнение смазки, засорение ее механическими частицами, в особенности мельчайшими, являющимися эмульгаторами, частичное или полное засорение сапуна в двигателях внутреннего сгорания способствуют образованию шлама. Накопившийся шлам забивает фильтры, маслоохладители и полости центрифуг, уменьшает пропускную способность масляных каналов. Забивка шламом приемника масляных насосов может полностью нарушить работу масляной смстемы. При центробежной очистке масла в полостях шатунных шеек коленчатых валов отделившийся шлам освобождается от жидкой фазы и спрессовывается. Эти отложения могут ограничивать ресурс двигателя. Отложения смолистых веществ из рабочей жидкости гидравлических систем на детялях прецизионных золотниковых пар могут привести к временному зависанию золотниковых пар или к полному заклиниванию пары. 4. Изменение антифрикционных свойств подшипников скольжения при эксплуатации При эксплуатации двигателей внутреннего сгорания происходит неизбежное попадание на рабочие поверхности подшипников твердых частиц в виде песка или пыли, продуктов износа (металлических частиц), продуктов коксования масла (твердых углистых частиц) и др. Попадание твердых частиц на мягкую заливку подшипника существенно влияет на его работу не только в начальный период, но и в течение всей эксплуатации двигателя. Причиной большего износа шеек коленчатых валов автомобильных двигателей по сравнению с износом их подшипников, являются именно эти мелкие твердые частицы, содержащиеся в автомобильном картерном масле. Эти частицы во время работы попадают в подшипник скольжения и некоторое количество их остается на его поверхности. Способность подшипникового материала работать со смазкой, содержащей абразивные частицы, является важной его эксплуатационной характеристикой, имеющей большое практическое значение. Это значение возрастает при уменьшении толщины заливки подшипника и при повышении твердости подшипникового материала. Исследования американских ученых по оценке работоспособности подшипниковых материалов при смазке, содержащей абразивные частицы, свидетельствуют, что при попадании абразивных частиц в подшипник происходит резкое повышение его температуры. Степень повышения температуры находится в линейной зависимости от концентрации абразива в смазке. При этом для каждого подшипникового материала имеется критическая величина концентрации абразива, при которой подшипник немедленно выходит из строя. Величина износа цапфы также находится в линейной зависимости от концентрации абразива. Для абразивных частиц большего размера, чем номинальная толщина масляного слоя, повышение температурного режима подшипника пропорционально номинальному размеру частиц. При увеличении толщины заливки подшипника степень подъема температуры подшипника при попадании в него абразива резко снижается и при дальнейшем увеличении асимптотически приближается к прямой линии, имеющей малый угол наклона к оси абсцисс. В том случае, когда толщина заливки существенно меньше, чем номинальный размер абразивных частиц, основной материал подшипника существенно влияет на работоспособность подшипника. Так, например, при основном металле - меди, происходит большее повышение температуры, чем при основном металле - алюминии. В некоторых случаях для улучшения работы твердых подшипниковых материалов, когда при эксплуатации неизбежно попадание в смазку абразивных частиц, прибегают к изготовлению “сетчатых” подшипников с заполнением углублений “сетки”, образованной из твердого материала, мягким антифрикционным металлом, например баббитом. Такая конструкция облегчает работу подшипника при попадании абразивных частиц. Испытания показали, что если чистая медь при попадании абразива дает увеличение температуры подшипника на 1800 °С в минуту (получено путем интерполяции), то “сетчатый” подшипник с углублениями, заполненными баббитом при тех же условиях испытаний, дал увеличение температуры всего на 36 °С в минуту. Различные подшипниковые материалы обладают разной работоспособностью при смазке, содержащей абразив. Наиболее чувствительными являются медь и свинцовистая бронза. Мягкие покрытия на твердых подшипниковых материалах увеличивают работоспособность подшипника при смазке, содержащей абразив. Как уже упоминалось, при эксплуатации двигателей в верхний слой материала подшипника впрессовываются твердые частицы, оказывающие влияние на его работоспособность на протяжении всего ресурса. В практике ремонта мощных тяжелонагруженных авиационных поршневых двигателей с бронзовыми подшипниками естественно возникает вопрос о том, насколько снижаются антифрикционные свойства подшипников за период их эксплуатации и не может ли вследствие снижения антифрикционных свойств произойти заедание или выход их из строя при повторном использовании. В связи с этим были проведены испытания образцов из вкладышей подшипников, залитых свинцовистой бронзой, бывших в эксплуатации (проработавших более 300 ч),и новых вкладышей. Исследованию подвергались образцы вкладышей со свинцовым покрытием и без него в условиях граничной смазки (фитильная подача смазки). Поверхности трения образцов, вырезанных из вкладышей, бывших в эксплуатации, не повреждалась. Поверхности стальных образцов, вырезанных из материала коленчатого вала, зачищались наждачной шкуркой № 400 и промывались бензином. Один и тот же режим зачистки сохранял постоянную величину шероховатости рабочей поверхности стального контртела. Химический анализ поверхностей трения вкладышей из свинцовистой бронзы, проработавших длительное время на двигателе, проводили послойно. С рабочей поверхности двенадцати вкладышей острым шабером снимали тонкий слой, который подвергали химическому анализу на содержание железа и алюминия. Затем снимали второй слой и также определяли содержание железа и алюминия. Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы. 1. Коэффициенты трения образцов из вкладышей (свинцовистая бронза), выработавших ресурс, при трении по стали выше (на 25- 30 %) по сравнению с образцами из новых вкладышей как освинцованных, так и не освинцованных. 2. Период приработки образцов из вкладышей, выработавших ресурс, больше (на 25-30 %) по сравнению с образцами из новых освинцованных и не освинцованных вкладышей. 3. При резком увеличении нагрузки (в период приработки) заедание образцов из вкладышей, выработавших ресурс, происходит при более низкой нагрузке, чем образцов из новых освинцованных и не освинцованных вкладышей. . Химический состав верхнего слоя свинцовистой бронзы вкладышей, выработавших ресурс, отличается от химического состава новых вкладышей; в нем содержится до 2,37 % железа и до 2,5 % алюминия. По техническим условиям допускается в новых вкладышах железа не более 0,3 % и алюминия 0,02 %. Выполненные исследования позволили скорректировать режимы приработки двигателей, прошедших капитальный ремонт, с вкладышами коленчатого вала, установленными повторно. |