CC BY
17
УДК 621. 891
КОЭФФИЦИЕНТ Kj КАК ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ СРОКИ СЛУЖБЫ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ ГИДРОПРИВОДОВ
А.В. Орел, доц., к.т.н., Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет
Аннотация. Показано влияние гранулометрического состава частиц загрязнений рабочей жидкости МГ-46-Б на ее противоизносные свойства. Установлена закономерность изменения коэффициента противоизносных свойств рабочей жидкости МГ-46-Б как фактора, определяющего ее сроки службы.
Ключевые слова: рабочая жидкость, противоизносные свойства, коэффициент противоизносных свойств, гидропривод, загрязнение, износ, срок службы.
КОЕФЩДеНТ Kj ЯК ФАКТОР, ЩО ВИЗНАЧАС ТЕРМ1НИ СЛУЖБИ РОБОЧИХ
Р1ДИН Г1ДРОПРИВОДШ
О.В. Орел, доц., к.т.н., Харкчвський нац1ональний автомобшьно-дорожнш ун1верситет
Анотац1я. Показано вплив гранулометричного складу частинок забруднень робочог pidunu МГ-46-Б на ii протизношувалът властивост1. Встановлено законом1ршстъ змти коефщента протизношувалъних властивостей робочог pidunu МГ-46-Б як фактора, що визначае гг термти служби.
Ключов1 слова: робоча piduna, протизношувалъм властивост1, коефщент протизношувалъних властивостей, zidponpueid, забруднення, зное, термт служби.
COEFFICIENT Kj AS A FACTOR DETERMINING THE SERVICE LIFE OF
ACTUATING FLUID
O. Orel, Associate Professor, Candidate of Engineering Sciences Kharkiv National Automobile and Highway University
Abstract. The influence of particle size distribution offluid contamination MG-46-B on its anti-wear properties. The regularities of changes in the coefficient of anti-wear properties of the working fluid MG-46-B, as the factor determining its terms of service.
Key words: hydraulic fluid, anti-wear, anti-wear properties ratio, hydraulic drive, pollution, wear, service life.
Введение
Из опыта эксплуатации известно, что до 90 % отказов элементов гидравлических систем строительных машин происходит вследствие потери рабочей жидкостью (РЖ) противоизносных свойств в связи с повышенным ее загрязнением [1-3 и др.]. Таким образом, именно противоизносные свойства являются тем фактором, который обеспечи-
вает эффективную и долгосрочную эксплуатацию гидропривода, а также определяет сроки службы РЖ.
Анализ публикаций
Существует несколько способов определения сроков службы РЖ при их эксплуатации в гидроприводах строительных машин. Основными из которых являются контроль элек-
Вестник ХНАДУ, вып. 73, 2016
251
тропроводности РЖ [3] и определение состояния жидкости по предельным значениям браковочных показателей [3]. Но эти способы имеют определенные недостатки, а именно: информативность показателей, недостаточная обоснованность их предельных значений браковочных показателей и т.д. В [4] приведены сведения о коэффициенте, характеризующем противоизносные свойства РЖ в связи с гранулометрическим составом частиц загрязнений. Этот коэффициент учитывает частицы не только тех размеров, которые предусмотрены ГОСТ 17216-2004, но и частицы размером до 5 мкм, согласно [3], способные существенно улучшить противоизносные свойства РЖ.
Цель и постановка задачи
Целью работы является установление сроков службы РЖ МГ-46-Б, а также определение предельного значения величины коэффициента, по достижении которого эта РЖ теряет свои противоизносные свойства, то есть подлежит замене.
Определение срока эксплуатации РЖ МГ-46-Б
Для достижения поставленной цели были проведены следующие экспериментальные исследования. В гидропривод скрепера Д-357 была залита свежая РЖ МГ-46-Б. После этого машина работала в обычном рабочем режиме. В соответствии с заранее разработанной схемой осуществлялся отбор проб РЖ с целью определения гранулометрического состава загрязнений, входящих в нее (включая частицы размером 5 мкм и менее), а также дальнейшего расчета величины индекса загрязненности и коэффициента противоиз-носных свойств. Величина Г определялась согласно [3]. Коэффициент Kj противоиз-
носных свойств определялся согласно выражению [3, 4]
0,005 п5
К '
(1)
где пп - число частиц загрязнении размером 5 мкм и менее; Г - индекс загрязненности РЖ.
После этого каждая проба РЖ, которая отработала определенное время работы в гидроприводе скрепера (от 0 до 1426 маш-час),
была подвергнута лабораторным испытаниям на машинах трения ЧШМ и СМЦ-2. Полученные результаты испытаний приведены на рисунках 1-3. Как видно из рис. 1, Г РЖ МГ-46-Б по мере ее наработки монотонно увеличивается с 1566 (свежая РЖ, класс ее чистоты - 11 по ГОСТ 17216-2004) до значения 27 858 (начало заштрихованной зоны графика) при времени работы 1290 маш-час (17-й класс чистоты). После этого наблюдается резкое увеличение величины Г до значения 52780 при наработке гидропривода 1318 маш-час (заштрихованная часть графиков). Такое значение величины индекса загрязнения выходит за пределы максимального 17-го класса чистоты по ГОСТ 17216-2004. Дальнейшая эксплуатация РЖ до 1426 маш-час еще в большей степени ухудшила чистоту РЖ.
г
3
х103
55 44 33 22 11 0
1 2 -ч
► Ч У/
ч» 1 /
0,8
0,2
0 3 6 9
12 15
2
Э х10 , ГОД
Рис. 1. Зависимость коэффициента противо-износных свойств К ■ (1) и индекса загрязненности Г (2) от времени наработки РЖ МГ-46-Б
Коэффициент К - РЖ при этом относительно
монотонно уменьшается с 0,96 (свежая РЖ) до 0,21 - при наработке 1296 маш-час (начало заштрихованной зоны на графике). После этого наблюдается резкое уменьшение К -.
^изн, 3
2 5
мм ^^ 2 1,5 1
0,5 0
V
1'
Ту/
У
-п
0,8 0,6 0,4 0,2 „ 0 К
Рис. 2. Зависимость диаметра пятна износа от коэффициента противоизносных свойств РЖ МГ-46-Б (машина трения ЧШМ)
0.6
0.4
0
1
Испытания РЖ МГ-46-Б на машине трения ЧШМ (рис. 2) показали, что ^изн постепенно увеличивается со значения 0,32 мм (свежая РЖ) до 1,18 мм, что соответствует времени наработки РЖ 1296 маш-час (начало заштрихованной зоны графика). При этом К -
уменьшается, соответственно, с 0,96 до 0,21. При дальнейших испытаниях на шариках постоянно возникали задиры, что указывало на полную потерю РЖ противоизносных свойств.
J, гр
0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0
1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
КУ
Рис. 3. Зависимость величины износа образцов от коэффициента противоизносных свойств РЖ МГ-46-Б (машина трения СМЦ-2): 1- колодки; 2 - ролика; 3 -суммарный износ.
Аналогичным образом протекает изменение износа образцов трения при испытаниях на машине СМЦ-2 (рис. 3). Так, величина суммарного износа образцов при смазке их РЖ без наработки составляет 0,0310 г при величине коэффициента К ■ = 0,96. Но при значении коэффициента противоизносных свойств К■ = 0,21 (соответствует 1296 маш-
час наработки) величина износа достигает 0,0660 ч, т.е. увеличилась приблизительно в 2,0 раза. При значении коэффициента К. = 0,12 (1318 маш-час наработки) величина суммарного износа составила недопустимо большое значение (0,1003 г), т.е. увеличилась в 3,0 раза по сравнению со значением, которое имело место при испытаниях свежей РЖ. При этом между образцами, которые испытывались на машине трения СМЦ-2, также постоянно возникали задиры, как и при испытаниях на ЧШМ, что свидетельствовало о потере жидкостью противоизнос-
ных свойств (заштрихованная часть графика). Дальнейшее увеличение срока эксплуатации РЖ приводит к практически полной потере ею своих противоизносных свойств при любых видах смазки пар трения. Поэтому жидкость в таком состоянии подлежит обязательной замене на свежую.
Выводы
Срок службы РЖ МГ-46-Б в полной мере зависит от гранулометрического состава частиц загрязнений, входящих в нее, а также величины К. коэффициента противоизносных свойств.
Предельное значение величины коэффициента противоизносных свойств РЖ МГ-46-Б составляет 0,21, что соответствует примерно 1300 маш-час ее эксплуатации. Дальнейшее уменьшение этого коэффициента приводит к практически полной потере жидкостью противоизносных свойств, что свидетельствует о необходимости замены отработавшей жидкости на свежую.
Литература
1. Белянин П.Н. Промышленная чистота ма-
шин / П.Н. Белянин, В.М. Данилов. -М.: Машиностроение, 1982. - 224 с.
2. Кондаков Л. А. Машиностроительный гид-
ропривод / Л.А. Кондаков, Г.А. Никитин, В.Я. Скрицкий. - М.: Машиностроение, 1978. - 495 с.
3. Венцель Е.С. Улучшение эксплуатацион-
ных свойств масел и топлив: монография / Е.С. Венцель. - X.: ХНАДУ, 2010. - 224 с.
4. Венцель Е.С. Гранулометрический состав
загрязнений как один из факторов, определяющих противоизносные свойства масел / Е.С. Венцель // Трение и износ. - 1992. - Т.ХШ, №4. - С. 683688.
Рецензент: Н.Д. Каслин, профессор, к.т.н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 21 апреля 2016 г.
