Выбор смазочных материалов
 Скачать 255.71 Kb.
|
|
(Выбор смазочных материалов) 3.1. Методика выбора смазочных материалов Смазочные материалы являются, по сути, конструкционными материалами, и от правильного выбора соответствующей марки смазочного материала во многом зависит надежность машин и механизмов. Освоение методики выбора смазочных материалов позволяет не только осуществлять их выбор, но и выявлять как границы их использования, так и область изменения параметров нагружения, обеспечивающую наибольшую износостойкость узла трения. Применение того или иного вида смазочного материала в конкретном узле трения зависит от многих факторов: условий внешней среды (температура, влажность и т.д.), удельной нагрузки, скорости смещения контактирующих поверхностей, характера движения (прерывистое, реверсивное), геометрических характеристик и материала пар трения, твердости поверхностных слоев трущихся тел, необходимости использования конкретной системы смазывания, конструктивного исполнения узла трения и др. Металлургические машины, особенно прокатные станы, характеризуются широким спектром нагружения, и поэтому даже рекомендуемые заводом-изготовителем марки смазочных материалов не могут охватить всего диапазона изменения силовых и кинематических параметров технологического процесса. Специалист, осуществляющий техническую эксплуатацию оборудования, обязан знать границы изменения этого диапазона, как для используемых марок смазочных материалов, так и для их заменителей. В общем случае методика выбора смазочных материалов заключается в следующем: - выявляются условия работы и технические параметры узла трения; - осуществляется выбор вида смазочного материала; - определяется марка смазочного материала. Основными параметрами, влияющими на выбор смазочного материала, являются: номинальная удельная нагрузка  , скорость скольжения  , параметр  , температура  , твердость материала и микрогеометрия трущихся поверхностей.3.2. Выбор марки минерального масла 3.2.1. Выбор марки минерального масла для подшипников скольжения Основным свойством минеральных масел, определяющим возможность реализации режима жидкостной смазки, является вязкость. Поэтому выбор марки минерального масла основывается на расчете требуемой вязкости при рабочей температуре узла трения. Для практики эксплуатации подшипников скольжения необходимую вязкость можно определять из зависимости  где  - динамическая вязкость при рабочей температуре, Па ·с; - безразмерная величина, число Зоммерфельда; - номинальное давление, Па; - угловая скорость, рад/с - относительный диаметральный зазор;d - диаметр вала , м;  диаметральный зазор.Значение числа Зоммерфельда So для различных значений  - отношения длины к диаметру подшипника находится из зависимостей:  Для подшипника скольжения величина относительно зазора y находится из соотношения  ,где  - минимальный и максимальный зазоры в поле допуска принятой посадки (табл.3).Средняя рабочая температура масла в подшипнике скольжения определяется из зависимости:  где  - температура масла, входящего в подшипник. Принимается равной 40…60°С в зависимости от возможности теплоотвода и нагруженности узла трения. - нагрузка на подшипник, МН; - диаметр вала, м; - коэффициент при давлении масла 0,3 МПа. При износе подшипника давление масла падает, и при его снижении менее 0,1 МПа значение коэффициента a возрастает в 1,5 раза, что ведет к снижению вязкости минерального масла. Определив необходимую вязкость при рабочей температуре, находим вязкость при эталонной температуре t = 40°С  значение коэффициента n находим из зависимости  где,  - кинематическая вязкость масла при рабочей температуре;tр - рабочая температура масла. По полученному значению вязкости при эталонной температуре из табл. 1,2 выбирают необходимую марку смазочного материала . Пример 3,1. Выбрать марку минерального масла для ПЖТ клети дуо 1150× 2800 Исходные данные: длина втулки подшипника 620 мм внутренний диаметр втулки подшипника 690 мм; давление металла на валки 17 МН; частота вращения валков 120 об./мин посадка подшипника E9/h8 (  )Решение. Выбор марки минерального масла осуществляется по значению вязкости, при котором обеспечивается режим жидкостной смазки Необходимая вязкость минерального масла находится из зависимости В которую необходимо подставить расчётные значения числа Зоммерфельда So, относительного диаметрального зазора  , номинального давления  , угловой скорости Для      (  )Тогда  Рабочая температура масла в подшипнике    Так как в справочниках приведена кинематическая вязкость минеральных масел, осуществим перевод значения динамической вязкости в кинематическую  Находим вязкость минерального масла при эталонной температуре t = 40  из зависимости показатель степени «n» из зависимости  Этой вязкости соответствует минеральное масло И-Т-Д-1000 ТУ-38.101450-76 3.2.2. Выбор марки минерального масла для подшипников качения При выборе марки минерального масла для подшипникового узла необходимо учитывать размеры подшипника и частоту его вращения, величину нагрузки, действующей на подшипник, рабочую температуру подшипникового узла и состояние окружающей среды. Выбор необходимой вязкости минерального масла осуществляется по номограммам на рис. Марка минерального масла находится из табл. 1,2. По номограмме «а» на рис 2.1. из точки, соответствующей Do, например 400мм, проводим вертикаль до пересечения с наклонной линией n = …об/мин., например 500 об/мин. Из точки пересечения проводим горизонтальную линию до пересечения с осью ординат. Получаем   ,  По номограмме «б» рис.2.1. находим вязкость минерального масла при эталонной температуре 40°С Из точки на оси ординат, равной  , проводим горизонталь до пересечения с вертикалью, проведенной из точки , соответствующей температуре t =… °С., например 60 Из точки пересечения проводим прямую, параллельную ближайшей наклонной прямой, до пересечения с вертикалью, проведенной из точки t = 40°С. Из полученной точки проводим горизонталь до пересечения с осью ординат. Находим:  Для заданных условий  , марка минерального масла И-Г-А-32 ГОСТ 20799-88Из табл. 1,2 выбираем марку минерального масла А   а б Рисунок 2.1. Номограммы для выбора масла с вязкостью, соответствующей заданным условиям эксплуатации 3.2.3. Выбор марки минерального масла для зубчатых зацеплений На выбор марки минерального масла для зубчатых передач оказывают влияние: температурный режим (50…130 °С), окружная скорость, нормальные контактные напряжения в зоне контакта, твердость и состояние контактирующих поверхностей. Как правило, для легко- и средненагруженных зубчатых передач применяют индустриальные масла без присадок. В легконагруженных зубчатых зацеплениях нормальные контактные напряжения не превышают 800 МПа при окружной скорости до 100 м/с, в средненагруженных зубчатых зацеплениях соответственно 1200 МПа и 10 - 15 м/с. Для более тяжелых условий работы используют индустриальные масла с противоизносными и противозадирными присадками табл. 2 Определение необходимой вязкости минерального масла для стальных зубчатых передач производится по графику на рис. 2.2. в зависимости от параметра Х  где  - твердость по Виккерсу, МПа; -максимальное нормальное контактное напряжение, МПа;u - окружная скорость, м/с. Верхний предел вязкости (рис. 2.2) принимается при следующих условиях: - изготовление обеих зацепляющихся шестерен из одной марки или хотя бы одной из шестерен из никелевой или хромоникелевой стали со сквозной закалкой; - работа передачи с ударными нагрузками; - температура окружающего воздуха выше 25 °C. Нижний предел (меньшее значение вязкости) при: - высокой точности обработки шестерен (не менее 6-й степени точности); - температуре окружающего воздуха ниже 10 °C; - фосфатированной или сульфидированной шестерни; - параметре  > 100.Для нахождения твердости по Виккерсу, зная значение твердости по Роквеллу, можно пользоваться зависимостью:  Наибольшее нормальное контактное напряжение для: цилиндрических прямозубых зацеплений  цилиндрических косозубых и шевронных зацеплений  конических зацеплений  где u - передаточное число; A - межцентровое расстояние, м; b - ширина зубчатого венца, м;  - диаметр внешней делительной окружности (на дополнительном конусе), м;k - коэффициент, равный 1,3...1,5 (меньшие значения следует выбирать при расположении колес на валах, близком к симметричному; большие значения - при несимметричном расположении колеса);  - крутящий момент на колесе, МН ·м.Для полученного значения параметра Х верхний предел вязкости (рис.2.2) принимается для зацепляющихся шестерен, изготовленных из одной марки или хотя бы одной из шестерен из никелевой или хромоникелевой стали со сквозной закалкой; Пример 3.2. Определить марку минерального масла для зубчатого зацепления редуктора – шестерённой клети линии привода валков прокатной клети № 1 стана 2000 холодной прокатки. Исходные данные: Мощность привода, N = 5452 кВт Частота вращения, n = 264/886 об/мин Модуль зацепления , m = 20 мм Число зубьев шестерни, Z1 = 24 Число зубьев колеса, Z2 = 62 Межосевое расстояние, а = 900 мм Угол наклона зубьев ,  Ширина зубчатого венца, b = 520 мм Твёрдость материала зубьев, HV = 551 Решение. Необходимую вязкость найдём из графика на рис. 2.2 по параметру X   ,Так как зубчатые колёса изготовлены из одной марки стали значение вязкости принимаем по верхнему пределу  Значение окружной скорости    Находим значение вязкости минерального масла при эталонной температуре t = 40   = Выбираем марку минерального масла И-Т-Д-100 ТУ-38.101293-78 Литература 1. Жиркин Ю.В. Надёжность, эксплуатация и ремонт металлургических машин: Учебное пособие. – Москва: «Теплотехник», 2009. – 2009. – 336 с. 2. Жиркин Ю.В. Надежность, эксплуатация и ремонт металлургических машин. Учебник Минобразования Р.Ф. электронный ресурс, 550 Мб, «ФГУП НТЦ ИНФОРМРЕГИСТР» Регистрационное свидетельство № 6152 От 9.11.2005 г. № ГР 0320500588 . Образовательный портал /lms.magtu.ru/login/index.php
Рисунок 2.2. Зависимость значения вязкости  от параметра Х.ААААААААААА $$$ 46 Абсолют серпімсіз соқтығысқан екі шар үшін импульстің сақталу заңының өрнегін табыңыз. Шарлардың массалары m1 және m2, ал жылдамдықтары  1 және 2, яғни m1 1+ m2 2=?С) ( m1+m2 )u $$$ 1116 Абсолютті серпімсіз соққы үшін қозғалыс мөлшерінің сақталу заңы: В)  $$$ 230 Абсолют температурасын 4 есе арттыранған кезде газдың орташа квадраттық жылдамдығы қалай өзгереді? В) 4 есе артады $$$ 1175 Абсолют температурасын 4 есе арттырған кезде газдың орташа квадраттық жылдамдығы қалай өзгереді? Е) 2 есе артады $$$ 416 Автомобиль а үдеумен қозғалады. Массасы m адам орындық арқасын қандай күшпен қысады? A) F=ma $$$ 143 Автомобиль радиусы 10 м шеңбер бойымен 5 м/с тұрақты жылдамдықпен қозғалады. Центрге тартқыш үдеуі қандай? В) 2,5 м/с2 $$$ 147 Автомобильдің бірқалыпты кемімелі қозғалысы кезінде 5 с ішінде оның жылдамдығы 15-тен 10 м/с-ке азайған. Автомобиль үдеуінің модулі қаншаға тең? А) 1 м/с2 $$$ 182 Автомобиль а үдеумен қозғалғанда, массасы  адам орындық арқасына қандай күшпен әсер етеді?А)  $$$ 1135 Ағын түтігі горизонталь орналасқандағы Бернулли теңдеуі: А)  $$$ 87 Адиабаталық процестің теңдеуін көрсетіңіз. В) PVg=const $$$ 105 Адиабаталық ұлғаю кезінде идеал газдың ішкі энергиясының өзгерісі қандай болады? B) DU <0 $$$ 760 Адиабаталық процесс үшін жұмыстың формуласын көрсет. Е)  $$$ 766 Адиабаталық процесс кезінде мына шарт міндетті түрде орындалады: С) Қоршаған ортамен жылу алмасу болмайды. $$$ 1237 Адиабаталық ұлғаю кезінде идеал газдың ішкі энергиясы қалай өзгереді? D)  $$$ 1268 Адам бір минутта 100 қадам жасайды. Қадамның ұзындығы 80 см. Адамның қозғалыс жылдамдығын м/c және км/сағ-пен анықтаңыз. А) 1,33 м/с; 4,8 км/сағ $$$ 823 А және С нүктелердегі +q зарядтың кернеуліктерін салыстыру керек (ОА=AC)? D) Ea=4Ec $$$ 226 Азот молекуласы ыдыс қабырғасына перпендикуляр бағытта  жылдамдықпен қозғалады. Егер молекула қабырғамен серпімді түрде әсерлессе, молекула импульсінің өзгерісі қандай шамаға тең?C)  $$$ 21 Айналмалы қозғалыстың динамикасының негізгі заңы бойынша күш моменті қандай өрнекпен өрнектеледі? C) M=Іe $$$ 314 Айналмалы қозғалыстағы дененің кинетикалық энергиясын анықтайтын формуланы көрсетіңіз. С)  $$$ 432 Айдың массасы Жердің массасынан 81 есе кіші екенін ескере отырып, Ай тарапынан Жерге әсер ететін F1 тартылыс күшінің Жер тарапынан Айға әсер ететін F2 тартылыс күшіне қатынасын табыңыз. D) 1 $$$ 436 Айдың массасы Жердің массасынан 81 есе кіші, ал диаметрі Жер диаметрінен 3,7 есе кіші. Айдағы еркін түсу үдеуін анықтаңыз. A) 0,17g $$$ 687 Айнымалы ток тiзбегiнде индуктивтiк кедергi қандай формуламен өрнектеледi? E) wL $$$$ 688 Айнымалы ток тiзбегiнде сиымдылық кедергiсi қандай формуламен өрнектеледi? А)  $$$ 692 Айнымалы токтың тербелiс жиiлiгi 50 Гц болғанда, ток күшінің тербелiстерiнiң циклдiк жиiлiгi қанша болады? D) 314 рад/с $$$ 706 Айнымалы ток генераторының роторы бiркелкі магнит өрiсiнде айналады. Айналу жиiлiгiн 2 есе өсiргенде, индукция ЭҚК-iнiң амплитудасы қалай өзгередi? А) 2 есе өседi $$$ 709 Айнымалы токтың циклдiк жиiлiгi 1000 рад/с. Айнымалы ток тiзбегiндегi кедергi 200 Ом болса, конденсатордың сыйымдылығы қанша болады? S С) 50 мкФ $$$ 715 Айнымалы ток тiзбегiнде ток күшiнiң амплитудалық мәнi 2 А, кернеудiң амплитудалық мәнi 280 В және ток пен кернеу арасындағы фазалар ығысуы p/3 рад болса, токтың қуаты қандай болады? В) 280 Вт $$$ 714 Айнымалы ток тiзбегiнде ток күшiнiң амплитудалық мәнi  А. Бұл тiзбектегi ток күшiнiң эффективтiк мәнi қандай болады?А) 2 А $$$ 721 Айнымалы ток тiзбегi үшiн Ом заңын көрсетіңіз. В)  $$$ 736 Айнымалы ток тiзбегiне сыйымдылығы 100 мкФ конденсатор жалғанған және токтың тербелiстерiнiң циклдiк жиiлiгi 100 с-1 болса, конденсатордың сыйымдылық кедергiсi қандай болады? В) 100 Ом. Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивті кедергі: $$$ 830 Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивті кедергі: Е)  $$$ 857 Айнымалы ток тізбегінде қуат коэффициенті ең үлкен болады, егер 1.Тізбекте тек индуктивтік кедергі 2. Тізбекте тек сыйымдылық кедергі 3. Сыйымдылық және индуктивтік кедергілер тең 4. Тізбекте тек актив кедергі Е) 3,4 $$$ 1023 Айнымалы ток көзіне резистор, катушка және конденсатор тізбектей жалғанған. Тізбектің толық кедергісі: В)  $$$ 1028 Айнымалы ток тізбегіндегі актив кедергіде кернеудің өзгеруі  теңдеуімен берілген. Осы кедергідегі ток күшінің өзгеруі қандай?E)  $$$ 1033 Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік кедергі: В)  $$$ 1046 Айналу осіне қатысты инерция моменті I=4∙10-4 кг м2 маховиктің бұрыштық жылдамдығы  =5 с-1 болса, оның кинетикалық энергиясы неге тең?А) 5×10-3 Дж $$$ 1055 Айналмалы қозғалыстың кинетикалық энергиясы 16 есе арту үшін дененің бұрыштық жылдамдығын қалай өзгерту керек? D) 4 есе арттыру керек $$$ 1253 Айналып тұрған дененің бұрылу бұрышы  теңдеуімен сипатталады. Дененің қозғалысы төменде берілген жағдайлардың қайсысына сәйкес келеді.А)  $$$ 1255 Айналып тұрған дененің бұрылу бұрышы  теңдеуімен сипатталады. Дененің бұрыштық жылдамдығы неге тең?С) 4t-6 $$$ 568 Акцепторлы қоспалы жартылай өткiзгiште негiзгi заряд тасымалдаушы не болып саналады? s |
