CC BY
73
05.20.03
УДК 629.3.004; 629.3.004.67; 629.3.004.5
К ВОПРОСУ О ПЕРИОДИЧНОСТИ СМЕНЫ ТРАНСМИССИОННЫХ МАСЕЛ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ
© 2016
Иванов Алексей Викторович, кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела смазочных масел ФАУ «25 ГосНИИхиммотологии Минобороны России», Москва (Россия) Селезнев Максим Витальевич, кандидат технических наук, научный сотрудник отдела смазочных масел ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», Москва (Россия)
Аннотация. Сроки смены трансмиссионных масел устанавливаются на основе изучения изменения их физико-химических и эксплуатационных свойств в процессе эксплуатации, и на этой основе определяются браковочные нормы. Определение оптимальной периодичности смены смазочных масел в агрегатах трансмиссий грузовых автомобилей является достаточно трудоемкой операцией, имеющей важное практическое значение. Для оценки изменения качества работавших трансмиссионных масел применяют обобщающие коэффициенты, которые рассчитываются на основе показателей их свойств: вязкостно-температурных, противоизнос-ных и противозадирных, кислотному и щелочному числу, содержанию механических примесей и воды, концентрации активных элементов присадок и продуктов износа металлов. Такие коэффициенты позволяют более объективно оценивать фактическое состояние трансмиссионных масел в процессе эксплуатации автомобилей и с большей достоверностью определять сроки их смены.
Однако к настоящему времени накоплено недостаточно данных по изменению основных физико-химических и эксплуатационных показателей качества трансмиссионных масел в процессе их эксплуатации в агрегатах трансмиссий грузовых автомобилей, а также обосновании полученных экспериментальных зависимостей. Поэтому дальнейшие исследования в этой области приобретают особую актуальность.
В работе представлены результаты исследования зависимости изменения трибологических характеристик (критическая нагрузка Рк, нагрузка сваривания Рс, диаметр пятна износа DH, индекс задира Из) трансмиссионного масла ТСп-15К от пробега автомобилей КамАЗ, а также их обсуждение. Получены значения показателей качества работающего трансмиссионного масла, позволяющие оценивать его фактическое состояние в процессе эксплуатации по величине коэффициента противозадирных и противоизносных свойств, при использовании в обобщающем коэффициенте качества. Анализ полученных результатов показывает, что наиболее нагруженным агрегатом трансмиссии автомобилей КамАЗ является средний мост.
Ключевые слова: автомобили, агрегаты трансмиссии, диаметр пятна износа, задний мост, индекс задира, КамАЗ, коробка передач, критическая нагрузка, нагрузка сваривания, средний мост, трансмиссионное масло ТСп-15К, экспериментальные зависимости.
TO THE QUESTION OF THE FREQUENCY OF CHANGING TRANSMISSION OILS IN THE PROCESS OF OPERATION OF AUTOMOBILES
© 2016
Ivanov Aleksey Viktorovich, candidate of technical Sciences, associate Professor,senior researcher of the Department of lubricating oils
FAA «25th state research Institute of chemmotology of the Ministry of defense of Russia», Moscow (Russia) Seleznev Maxim Vitalyevich, candidate of technical Sciences, researcher of the Department of lubricating oils
FAA «25th state research Institute of chemmotology of the Ministry of defense of Russia», Moscow (Russia)
Abstract. The time change of transmission oils established on the basis of studying the changes in their physico-chemical and operational properties in the process of operation and on this basis determined rejection nor. Determining the optimal frequency of change of lubricants in the transmission units of cargo vehicles, is quite time consuming operation, which has important practical significance. For assessing changes in quality working gear oils used generalized coefficients, which are calculated on the basis of indicators of their properties: viscosity-temperature, antiwear and extreme pressure, acid and base number, the content of mechanical impurities and water, the concentration of the active elements of additives and wear products. Such coefficients allow to more objectively evaluate the actual state of the transmission oils in the process of operation and with greater certainty to determine the timing of their shifts. To date, however, might not have enough data to change the main physico-chemical and performance indicators of the quality gear oils in the process of their maintenance in units of transmissions of trucks and also the justification of the
obtained experimental dependencies. Therefore, further research in this area is of particular relevance. The paper presents the results of a study of the variation of tribological properties (critical load cal RK, welding load RS, the wear scar diameter D, the index Of a badass) transmission oil Tsp-15K of mileage of cars and their discussion. The obtained values of indicators of quality running gear oil, allowing to estimate its actual state in the process of operation according to the value of the coefficient extreme pressure and antiwear properties when used in generalizing the quality factor. Analysis of the results shows that the most loaded unit of the transmission KAMAZ is the middle bridge.
Keywords: car transmission units, the wear scar diameter, the rear axle, the index of a bully, KAMAZ, gearbox, critical load, welding load, the average axle, transmission oil Tsp-15K, pilot dependencies.
Введение
Трансмиссионное масло работает в исключительно жестких условиях эксплуатации агрегатов трансмиссии специальных и транспортных автомобилей, где в качестве шасси транспортных машин, тягачей, специальной, инженерной и строительной техники используются автомобили КамАЗ. Так, коробка передач воспринимает, преобразует и передает постоянно изменяющийся по величине крутящий момент. Вследствие динамических нагрузок, при резком включении сцепления, изменении частоты вращения коленчатого вала, наезде на препятствия, неровности, коробка передач воспринимает крутящий момент, в 2-3 раза превышающий момент двигателя [1]. Поэтому трущиеся поверхности цилиндрических и конических зубчатых передач подвергаются действию высоких удельных давлений (до 2 500 МПа), скоростей скольжения (до 10 м/с) и контактных температур в зоне трения зубьев шестерен (до 300 °С) [2; 3].
В процессе работы трансмиссий качество смазочного масла значительно изменяется: проис-ходит накопление в нем продуктов термоокислительного разложения углеводородов, механических примесей, срабатываются присадки, повышается концентрация металлов и содержание воды. Согласно существующей нормативно-технической документации при достижении предельно установленных значений показателей качества или величины пробега автомобиля работавшее трансмиссионное масло заменяется на свежее. Периодичность смены трансмиссионных масел устанавливает завод-изготовитель, указывая ее в химмотологических картах [4; 5]. Преждевременная смена смазочных масел экономически нецелесообразна, поскольку увеличивается их расход и затраты на техническое обслуживание автомобилей [6]. Неоправданное увеличение срока службы масел может привести к повышенному износу, задиру и питтингу поверхностей трения зубчатых передач, что снижает надёжность и увеличивает количество отказов в работе агрегатов трансмиссии [7; 8].
В 60-х годах прошлого века было установлено, что существует корреляция между качеством смазочного масла и техническим состоянием механизма [9]. Позднее было выявлено, что периодический анализ работающего масла в трансмиссиях ав-
томобилей позволяет планировать и проводить его замену, исходя из реального изменения качества смазочного материала, а не согласно требованиям технической документации. Подобные исследования позволяют разработать процедуру технического обслуживания, отвечающую фактическому состоянию трансмиссионного масла и в определенных случаях предупредить возможный отказ в работе агрегатов трансмиссии [10; 11]. В настоящее время эти работы получили новое развитие благодаря возможности более объективно оценивать фактическое состояние смазочных масел в процессе эксплуатации автомобилей, что позволяет с большей достоверностью определять сроки их смены. Согласно работам [12-16] для проведения исследований работавших смазочных масел с целью установления их фактического состояния, как правило, определяют кинематическую вязкость, температуру вспышки, кислотное и щелочное число, показатели противо-задирных и противоизносных свойств, содержание механических примесей и воды, концентрацию активных элементов присадок, а также анализируют содержание продуктов износа металлов методами феррографии, ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье и микроскопии.
В работе [12] для определения фактического состояния моторных масел в процессе работы двигателей автомобилей было предложено пользоваться обобщающим коэффициентом качества моторных масел, который включает показатели, сгруппированные по основным физико-химическим и эксплуатационным свойствам: вязкостно-температурным, противоизносным и противозадир-ным, кислотному и щелочному числу, содержанию механических примесей и воды, концентрации активных элементов присадок и продуктов износа металлов. Обобщающий коэффициент определяют на основании полученных экспериментальных данных зависимости изменения каждого показателя от пробега автомобиля.
Для трансмиссионных масел удовлетворительного обобщающего коэффициента качества до настоящего времени разработано не было. В отличие от моторных масел одной из главных функций трансмиссионных масел является снижение износа и предотвращение задира трущихся поверхностей трения. Поэтому для установления наиболее рацио-
нальных и экономически целесообразных интервалов смены трансмиссионных масел в агрегатах трансмиссии необходимо выявить динамику изменения основных трибологических характеристик в зависимости от пробега автомобилей.
Целью настоящих исследований является установление зависимости изменения основных трибологических характеристик: несущей способности (критическая нагрузка Рк), предельной нагрузочной способности (нагрузка сваривания Рс), про-тивоизносных (диаметр пятна износа Ди), противо-задирных свойств (индекс задира Из) трансмиссионного масла ТСп-15К и коэффициента противоза-дирных и противоизносных свойств в зависимости от пробега автомобилей КамАЗ.
Материалы и методы
В качестве объекта исследований было выбрано трансмиссионное масло ТСп-15К по ГОСТ 23652 [17], содержащее противозадирную, противо-износную, депрессорную и антипенную присадки и применяемое для смазывания тяжелонагруженных цилиндрических, конических и спирально-конических передач большегрузных автомобилей КамАЗ. В настоящее время масло ТСп-15К является основной маркой смазочного материала, указанного в химмотологических картах и применяемого в агрегатах трансмиссий автомобилей КамАЗ [18].
Исследования проводились с привлечением пяти автомобилей КамАЗ 65115 с одинаковым пробегом 50-60 тыс. км, эксплуатирующихся на различных предприятиях Ульяновской области.
Перед проведением эксплуатационных исследований в коробках передач, средних и задних мостах автомобилей КамАЗ проводили замену штатного трансмиссионного масла на исследуемое масло ТСп-15К с предварительной промывкой систем смазки агрегатов трансмиссий, после чего автомобили находились в эксплуатации под наблюдением. Подготовку исследуемого смазочного масла, замену и взятие проб проводили на территории предприятий. Пробег каждого автомобиля за период проведения эксплуатационных исследований составил 54 000 км.
В процессе эксплуатации из агрегатов трансмиссий отбирались пробы исследуемого масла по
Д,, мм.
ГОСТ 2517, через 6 000 км пробега. Отбор проб осуществлялся из середины объема картера агрегата трансмиссии в конце рабочей смены, когда температура масла имела максимальное значение. При этом в момент взятия пробы трансмиссионное масло имело минимальную кинематическую вязкость. Эти условия позволяют утверждать, что всё масло имело равномерную концентрацию и находилось в наиболее перемешанном состоянии [19]. Взятие проб осуществлялось из картеров мостов и коробки передач через контрольные и заливные отверстия. Затем проводились испытания отобранного трансмиссионного масла ТСп-15К для определения динамики основных трибологических характеристик в зависимости от пробега автомобилей КамАЗ.
Испытания смазочного масла осуществляли согласно ГОСТ 9490 [20, 21] на четырехшариковой машине трения ЧМТ-1. В конструкции данной машины использовались шарики диаметром 12,7 мм (ГОСТ 3722) из стали ШХ-15 (ГОСТ 801). Три нижних шарика закреплялись неподвижно в чашке машины с исследуемым смазочным маслом. Верхний шарик, закрепленный в шпинделе маши-ны, вращался относительно трех нижних под заданной нагрузкой с частотой вращения 1 460±70 мин-1 . Время проведения испытаний составляло 60 минут (противоизносные свойства) и 10 секунд (несущая способность, предельная нагрузочная способность и противозадирные свойства) соответственно. Испытания проводили при температуре 20±5 °С. После проведения исследований определяли диаметры пятна износа всех трех нижних шариков, которые закреплялись неподвижно в чашке машины ЧМТ-1, посредством микроскопа и приводили полученные данные к среднему значению. Полученные результаты испытаний на пяти автомобилях КамАЗ также приводились к среднему значению.
Результаты
На основании полученных данных при испытании проб масла ТСп-15К длительностью 60 минут построен график зависимости изменения противоизносных свойств по среднему диаметру пятна износа трех нижних шариков в агрегатах трансмиссии от пробега автомобилей КамАЗ (рис. 1).
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
Ь, тыс. км.
Рисунок 1 - Зависимость изменения среднего диаметра пятна износа (Ди) в зависимости от пробега (Ь)
автомобилей КамАЗ при испытании масла ТСп-15К: в коробке передач;--в среднем мосту; — - —
в заднем мосту
Средний диаметр пятна износа трех нижних шариков увеличился через 54000 км пробега в коробке передач с 0,46 до 0,489 мм, в заднем мосту -до 0,499 мм и в среднем мосту - до 0,507 мм.
Выявлено влияние на противозадирные свойства трансмиссионного масла ТСп-15К по среднему диаметру пятен износа (Дкп, Дср.м., Дз.м) в агрегатах трансмиссии автомобилей КамАЗ от осевой нагрузки (Р), передаваемой ЧМТ-1 и пробега автомобилей КамАЗ (1):
Дкп = 0,0104- 0,00061 + 0,0061Р + 1,5142Е- 512+
+ 9,6893Е-6Р1 + 3,6187Е- 6Р2; (1)
Дср.м = 0,0099 + 0,00581 + 0,0014Р + 5,251Е- 6Г +
+ 1,5165Е- 5ЬР- 1,9104Е- 5Р2;
Дм = 0,0201 + 0,00011 + 0,0057Р- 1,2531Е- 6Ь2+
+ 1,591Е- 51Р + 4,9604Е- 6Р2.. (3)
По полученным уравнениям регрессии для трансмиссионного масла при эксплуатации в коробке передач (1), среднем (2) и заднем мостах (3) автомобилей КамАЗ были построены поверхности отклика, характеризующие графические зависимости среднего диаметра пятен износа шариков от осевой нагрузки и пробега автомобилей КамАЗ (рис. 2-4).
юо 15'
Осевая
Рисунок 2 - Поверхность отклика среднего диаметра пятна износа от пробега (1) автомобилей КамАЗ и осевой нагрузки (Р) при работе трансмиссионного масла ТСп-15К в коробке передач
Рисунок 3 - Поверхность отклика среднего диаметра пятна износа от пробега (1) автомобилей КамАЗ и осевой нагрузки (Р) при работе трансмиссионного масла ТСп-15К в среднем мосту
Рисунок 4 - Поверхность отклика среднего диаметра пятна износа от пробега (Ь) автомобилей КамАЗ и осевой нагрузки (Р) при работе трансмиссионного масла ТСп-15К в заднем мосту
Анализ полученных результатов исследования сваривания (Рс) от пробега показывает, что наибо-смазочного масла ТСп-15К по изменению критиче- лее нагруженным агрегатом трансмиссии автомоби-ской нагрузки (Рк), индекса задира (Из) и нагрузки лей КамАЗ является средний мост (табл. 1-3).
Таблица 1 - Изменение критической нагрузки (Рк) при работе трансмиссионного
масла ТСп-15К в агрегатах трансмиссии от пробега автомобилей КамАЗ
Наименование агрегатов трансмиссии Пробег, тыс. км.
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
КПП (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (119) 1 166 Н (119) 1 166 Н
Средний мост (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (119) 1 166 Н (119) 1 166 Н (112) 1 098 Н (112) 1 098 Н
Задний мост (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (133) 1 303 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (126) 1 235 Н (119) 1 166 Н (119) 1 166 Н (112) 1 098 Н
Таблица 2 - Изменение индекса задира (Из) при работе трансмиссионного масла ТСп-15К в агрегатах трансмиссии от пробега автомобилей КамАЗ
Наименование агрегатов трансмиссии Пробег, тыс. км.
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
КПП (58) 569,0 Н (57,5) 564,1 Н (57) 559,2 Н (56,6) 555,2 Н (56,1) 550,3 Н (55,7) 546,5 Н (55) 539,5 Н (53,9) 528,8 Н (52,8) 517,9 Н (51,8) 508,2 Н
Средний мост (58) 569,0 Н (56,6) 555,3 Н (55,3) 542,1 Н (54,4) 533,7 Н (53,8) 527,8 Н (53,1) 520,9 Н (50,8) 498,3 Н (50,2) 492,5 Н (49,9) 489,5 Н (49,6) 486,6 Н
Задний мост (58) 569,0 Н (57,1) 560,1 Н (56,2) 551,4 Н (55,4) 543,5 Н (54,7) 536,6 Н (54,1) 530,8 Н (53,5) 524,8 Н (51,3) 503,3 Н (50,6) 496,4 Н (50,3) 493,4 Н
Таблица 3- Изменение нагрузки сваривания (Рс) при работе трансмиссионного масла ТСп-15К в агрегатах трансмиссии от пробега автомобилей КамАЗ
Наименование агрегатов трансмиссии Пробег, тыс. км.
0 6 12 18 24 30 36 42 48 54
КПП (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н
Средний мост (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (335) 3 283 Н (335) 3 283 Н (335) 3 283 Н (335) 3 283 Н
Задний мост (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (376) 3 685 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (355) 3 479 Н (335) 3 283 Н (335) 3 283 Н
Как известно [12], для расчета коэффициентов показателей качества моторного масла, сгруппированных по основным физико-химическим и эксплуатационным свойствам, используется расчетная формула:
N
тг т.к.
К"-"-= N7
+-
N„
- + -
N
N..
N.
+
р.и.
(5)
К =■
N „
(4)
где Ыт и Ыр - значения показателя качества товарного и работающего моторного масла.
Применительно к коэффициенту противо-задирных и противоизносных свойств трансмиссионных масел формула (4) принимает вид:
К п.п. 1
0,975 0,95 0,925 0,9 0,875 0,85 0
р.к. р.з. р.с.
где Шшк, Ышз, Ышс, - значения трибологических характеристик для товарного трансмиссионного масла; Ыр.к. Ырз. Ырс. Ыр.и - значения трибологических характеристик для работающего трансмиссионного масла.
На основании полученных экспериментальных данных проведен расчет и построен график изменения коэффициента противозадирных и проти-воизносных свойств трансмиссионного масла ТСп-15К в коробке передач и ведущих мостах в зависимости от пробега автомобилей КамАЗ (рис. 5).
6
12
18
24
30
36
42
48 54
Ь, тыс. км.
Рисунок 5 - Изменение коэффициента противозадирных и противоизносных свойств (Кпп.) трансмиссионного масла ТСп-15К в зависимости от пробега (Ь) автомобилей КамАЗ: ----в коробке передач;--в среднем мосту; — - — в заднем мосту
Подобные коэффициенты, оценивающие изменение качества трансмиссионного масла по вязкостно-температурным свойствам, кислотному и щелочному числу, содержанию механических примесей и воды, концентрации активных элементов присадок и продуктов износа металлов, рассчитываются по формуле (4) и на основании полученных результатов вычисляется обобщающий коэффициент качества масла по уравнению [12]:
£ Рп'пп
к0 =
(6)
где Рп - значение п-го коэффициента качества масла; пп - количество п-х коэффициентов качества масла.
Обсуждение Результаты проведенного исследования показывают, что при эксплуатации трансмиссионного масла ТСп-15К в агрегатах трансмиссий автомобилей КамАЗ его трибологические характеристики ухудшаются. Это связано с процессом срабатывания присадок, которые вводятся в товарное масло при его изготовлении для улучшения противозадирных и противоизносных свойств. Механизм их действия основан на химическом взаимодействии активных элементов присадок с металлом, при высоких контактных температурах в зоне трения, с образованием пленок на трущихся поверхностях. В работе [16] отмечено, что в процессе эксплуатации автомо-
билей КамАЗ происходит снижение содержания активных элементов присадок в трансмиссионном масле ТСп-15К. Различие динамики изменения три-бологических характеристик смазочного масла ТСп-15К в коробке передач, среднем и заднем мостах обусловлено более тяжелыми условиями работы соответствующего агрегата трансмиссии. В коробке передач удельное давление в зоне контакта зубьев шестерен достигает 2 100 МПа, у ведущих мостов - до 2 500 МПа. Максимальное значение скорости скольжения для коробки передач составляет 6,7 м/с и не более 10 м/с для среднего и заднего мостов соответственно.
Заключение
Таким образом, на основании рассчитанного обобщающего коэффициента качества масла появляется возможность объективно контролировать фактическое состояние трансмиссионных масел в процессе эксплуатации автомобилей и с большей достоверностью определять сроки их смены.
В результате проведенных исследований получены экспериментальные зависимости и уравнения регрессии изменения трибологических характеристик трансмиссионного масла ТСп-15К в коробке передач, среднем и заднем мостах от пробега автомобилей КамАЗ. Рассчитан коэффициент качества противозадирных и противоизносных свойств масла, который позволяет более объективно оценивать фактическое состояние трансмиссионного масла и
проводить его выбраковку в процессе эксплуатации автомобилей при использовании в обобщающем коэффициенте качества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Уханов А. П. Гуськов Ю. В., Артёмов И. И. Эксплуатационные материалы для автотранспортных средств : учебное пособие. Пенза : Информационно-издательский центр ПГУ, 2003. 424 с.
2. Балтенас Р. И., Сафронов А. С., Ушаков А. И., Шергалис В. Трансмиссионные масла. Пластичные смазки. СПб. : ООО Издательство ДНК, 2001. 208 с.
3. Jensen D. A. Transforming Army Oil Analysis. Army Logistians [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.alu.army.mil/alog/issues/JulAug_ 04/army_oil.html (дата обращения 07.08.2004).
4. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ. Набережные Челны: ОАО КамАЗ, 2003. 272 с.
5. Селезнев М. В., Майнцев А. А. Динамика изменения плотности трансмиссионных масел в условиях эксплуатации автомобилей КамАЗ // Теоретические и прикладные аспекты современной науки.
2014. № 2-1. С. 83-85.
6. Селезнев М. В., Майнцев А. А. Динамика изменения содержания нерастворимых примесей в трансмиссионных маслах автомобилей КамАЗ // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014. № 2-1. С. 86-88.
7. Селезнев М. В., Холманов В. М., Глущен-ко А. А. Изменение кинематической вязкости трансмиссионного масла в агрегатах трансмиссии при эксплуатации автомобилей КамАЗ // В сборнике: Эксплуатация автотракторной техники: опыт, проблемы, инновации, перспективы. Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. 2013. С. 97-99.
8. Селезнев М. В. Изменение кислотного числа трансмиссионных масел в агрегатах трансмиссии автомобилей КамАЗ // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014. № 2-1. С. 88-90.
9. Адгамов И. Ф. Оценка эффективности функционирования машинно-тракторного агрегата при работе на сафлоро-минеральном топливе : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. Пенза,
2015. 21 с.
10. Холманов В. М., Глущенко А. А., Селезнев М. В. Результаты исследований трансмиссионных масел в ведущих мостах автомобилей КамАЗ // В сборнике: Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. Материалы III Международной научно-
практической конференции. Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия. 2011. С. 325-327.
11. Холманов В. М., Глущенко А. А., Селезнев М. В. Результаты исследований трансмиссионного масла в автомобилях ЗИЛ-130 // В сборнике: Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия. 2011. С. 329-331.
12. Холманов В. М. Разработка показателей и технических средств для диагностики состояния моторного масла в эксплуатационных условиях : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / УСХИ. Ульяновск, 1983. 17 с.
13. Headquarters, Department of the Army TM 38-301-4. Vol. IV. Joint oil analysis program manual. Laboratory analytical methodology and equipment criteria (nonaeronautical). Washington D. C. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.liberated-manuals.com/TM-38-301-4.pdf (дата обращения 12.09.2008).
14. Headquarters, Department of the Army TM 38-301-2. Vol. II. Joint oil analysis program manual. Spectrometric and physical test laboratory requirements and procedures. Washington D. C. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.liberated-manuals.com/TM-38-301-2.pdf (дата обращения 12.09.2008).
15. Headquarters, Department of the Army. Technical Bulletin TB 43-0211 Army oil analysis program (AOAP). Guide for Leaders and Users. Washington D. C. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.liberatedmanuals.com/TM-38-301 -4.pdf (дата обращения 12.09.2008).
16. Селезнев М. В. Регенерация отработанных трансмиссионных масел и их использование в автомобильных трансмиссиях (на примере автомобилей КАМАЗ) : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. Пенза, 2015. 17 с.
17. ГОСТ 23652-79. Масла трансмиссионные. Технические условия. Введ. 1981-01-01. М. : ФГУП Стандартинформ, 2011. 11 с.
18. Ананьин А. Д., Михлин В. М., Габи-тов И. И. Диагностика и техническое обслуживание машин : учебник для студентов высших учебных заведений. М. : Издательский центр Академия, 2008. 432 с.
19. Полканов И. П. Методическое пособие по совершенствованию методических исследований. Ульяновск : УСХИ, 1986. 86 с.
20. ГОСТ 9490-75. Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения триболо-гических характеристик на четырехшариковой машине (с изменениями № 1-4). Введ. 1978-01-01. М. : ИПК Издательство стандартов, 2002. 13 с.
21. Браун Э. Д., Буше Н. А., Буяновс-кий И. А. Основы трибологии (трение, износ, смазка) : учебник для технических вузов. Под ред. А. В. Чичинадзе. М. : Центр Наука и техника, 1995. 778 с.
REFERENCES
1. Ukhanov А. P. Gus'kov YU. V., Artyomov I. I. EHkspluatatsionnye materialy dlya avtotransportnykh sredstv (Operating supplies for road vehicles: the manual) : uchebnoe posobie. Penza : Informatsionno-izdatel'skij tsentr PGU, 2003, 424 р.
2. Baltenas R. I., Safronov А. S., Ushakov А. I., SHergalis V. Transmissionnye masla. Plastichnye smazki (Transmission oil. Grease), SPb.: OOO Iz-datel'stvo DNK, 2001, 208 р.
3. Jensen D. A. Transforming Army Oil Analysis. Army Logistians. [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostu-pa: http://www.alu.army.mil/alog/issues/JulAug04/ar-my _oil.html (data obrashheniya 07.08.2004).
4. Rukovodstvo po remontu i tekhnicheskomu ob-sluzhivaniyu avtomobilej KamAZ (Manual repair and maintenance KAMAZ), Naberezhnye CHelny: OАO KamАZ, 2003, 272 р.
5. Seleznev M. V., Majntsev А. А. Dinamika iz-meneniya plotnosti transmissionnykh masel v uslovi-yakh ehks-pluatatsii avtomobilej KamАZ (Dynamics of changes in the density of gear lubricants under operating conditions KAMAZ trucks), Teoreticheskie i pri-kladnye aspekty sovremennoj nauki, 2014, No. 2-1. рр.83-85.
6. Seleznev M. V., Majntsev А. А. Dinamika iz-meneniya soderzhaniya nerastvorimykh primesej v transmissi-onnykh maslakh avtomobilej KamАZ (Dynamics of changes in the content of insoluble impurities in the transmission oil, KAMAZ trucks), Teoreticheskie i prikladnye aspekty sovremennoj nauki, 2014, No. 2-1. рр.86-88.
7. Seleznev M. V., KHolmanov V. M., Glush-henko А. А. Izmenenie kinematicheskoj vyazkosti transmissionnogo masla v agregatakh transmissii pri ehkspluatatsii avtomobilej KamАZ (The change of kinematic viscosity of the gear oil in the transmission units during operation of KAMAZ vehicles), V sbornike: EHkspluatatsiya avtotrak-tornoj tekhniki: opyt, prob-lemy, innovatsii, perspektivy. Sbornik statej Vse-rossijskoj nauchno-prakticheskoj konferentsii, 2013, рр.97-99.
8. Seleznev M. V. Izmenenie kislotnogo chisla transmissionnykh masel v agregatakh transmissii avto-mo-bilej KamАZ (The change in acid number of gear
oils in transmissions KAMAZ), Teoreticheskie i prikladnye aspekty sovremennoj nauki, 2014, No. 2-1, pp.88-90.
9. Adgamov I. F. Otsenka ehffektivnosti funktsionirovaniya mashinno-traktornogo agregata pri rabote na safloro-mineral'nom toplive (The assessment of the performance of machine-tractor unit while working on saflora-mineral fuel), avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk, Penzenskaya gosudarstvennaya sel'skokhozyajst-vennaya akademiya, Penza, 2015. 21 p.
10. KHolmanov V. M., Glushhenko A. A., Seleznev M. V. Rezul'taty issledovanij transmissionnykh masel v ve-dushhikh mostakh avtomobilej KamAZ (The results of studies of gear lubricants in axles of automobiles KAMAZ), V sbornike: Agrarnaya nauka i obrazovanie na sovremennom ehtape razvi-tiya: opyt, problemy i puti ikh resheniya. Materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii. Ul'yanovskaya gosudarstvennaya sel'skokhozyajstven-naya akademiya, 2011, pp. 325-327.
11. KHolmanov V. M., Glushhenko A. A., Seleznev M. V. Rezul'taty issledovanij transmission-nogo masla v avtomobilyakh ZIL-130 (The results of studies of transmission oil in vehicles ZIL-130), V sbornike: Agrarnaya nauka i obrazovanie na sovremennom ehtape razvitiya: opyt, pro-blemy i puti ikh resheniya. Materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii. Ul'yanovskaya gosudarstvennaya sel'skokhozyajstvennaya akademiya, 2011, pp. 329-331.
12. KHolmanov V. M. Razrabotka pokazatelej i tekhnicheskikh sredstv dlya diagnostiki sostoyaniya mo-tornogo masla v ehkspluatatsionnykh usloviyakh (The d eve lopment of indicators and technical means for diagnostics of motor oils in operating conditions), avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk, USKHI, Ul'yanovsk, 1983. 17 p.
13. Headquarters, Department of the Army TM 38-301-4 vol. IV. Joint oil analysis program manual. Laboratory analytical methodology and equipment criteria (nonaeronautical). Washington D. C. [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: http://www.liberated-manuals.com/TM-38-301-4.pdf (data obrashheniya 12.09.2008).
14. Headquarters, Department of the Army TM 38-301-2 vol. II. Joint oil analysis program manual. Spectrometric and physical test laboratory requirements and procedures. Washington D. C. [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa: http://www.liberatedmanuals.com/ TM-38-301-2.pdf (data obrashheniya 12.09.2008).
15. Headquarters, Department of the Army. Technical Bulletin TB 43-0211 Army oil analysis program (AOAP). Guide for Leaders and Users. Washington D. C. [Elektronnyy resurs]. Rezhim dostupa:
http://www.liberatedmanuals.com/TM-38-301-4.pdf (data ob-rashheniya 12.09.2008).
16. Seleznev M. V. Regeneratsiya otrabotannykh transmissionnykh masel i ikh ispol'zovanie v avtomobil'-nykh transmissiyakh (na primere avtomobilej KÀMÂZ) (Recovery of used transmission oils and their use in automotive powertrains (for example KAMAZ)) : avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskikh nauk, Penzenskaya gosu-darstvennaya sel'skokhozyajstvennaya akademiya, Penza, 2015. 17 p.
17. GOST 23652-79. Masla transmissionnye. Tekhnicheskie usloviya (Oil transmission. Specifications), Vved. 1981-01-01, M.: FGUP Standartinform, 2011, 11 p.
18. Anan'in A. D., Mikhlin V. M., Gabitov I. I.
Diagnostika i tekhnicheskoe obsluzhivanie mashin : uchebnik dlya studentov vysshikh uchebnykh zavedenij (Diagnostics and maintenance of machines: textbook for students of higher educational institutions), M. : Iz-datel'skij tsentr Akademiya, 2008, 432 p.
19. Polkanov I. P. Metodicheskoe posobie po sovershenstvovaniyu metodicheskikh issledovanij (Toolkit for the development of methodological research), Ulyanovsk. : USKHI, 1986, 86 р.
20. GOST 9490-75. Materialy smazochnye zhid-kie i plastichnye. Metod opredeleniya tribologicheskikh kha-rakteristik na chetyrekhsharikovoj mashine (s Iz-meneniyami No. 1-4) (Lubricating fluid and plastic. Method of determination of tribological characteristics on four-ball machine (with Amendments № 1-4)), Vved. 1978-01-01, M. : IPK Izdatel'stvo standartov, 2002, 13 р.
21. Braun EH. D., Bushe N. А., Buyanovs-kij I. А. Osnovy tribologii (trenie, iznos, smazka) (Fundamentals of tribology (friction, wear, lubrication)), pod red. А. V. CHichinadze : uchebnik dlya tekhnicheskikh vuzov, M. : TSentr Nauka i tekhnika, 1995, 778 р.
Дата поступления статьи в редакцию 24.08.2016
05.20.01 УДК 636
ТЕПЛОУТИЛИЗАЦИОННАЯ УСТАНОВКА С АДАПТИВНОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ
© 2016
Игнаткин Иван Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры МТ-13, НУК МТ
ФГБОУ ВО МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва (Россия)
Аннотация. В данной статье описана технология и конструкция утилизатора теплоты вытяжного воздуха с адаптивной рециркуляцией. Микроклимат оказывает значительное влияние на продуктивность и здоровье животных. Отклонение параметров микроклимата в производственных помещениях от регламентированных значений приводит к снижению продуктивности животных на 20-30 %, продолжительности продуктивного периода жизни у маточного поголовья на 15-20 %, снижению срока службы технологического оборудования; увеличению отхода молодняка до 5-40 %, периода откорма, затрат корма на производство единицы продукции, тепловому стрессу или даже смерти взрослых животных.
В структуре капитальных затрат на строительство современного свинокомплекса стоимость комплекта оборудования системы отопления и вентиляции составляет порядка 40 % от стоимости всего оборудования. В этой связи задача снижения капитальных и эксплуатационных затрат на обеспечение микроклимата является одной из важнейших на пути снижения себестоимости свинины.
Предлагаемое устройство позволяет утилизировать теплоту исключая обмерзание конденсата в вытяжном канале рекуперативного теплообменника. Это достигается за счет снижения производительности приточного канала пропорционально снижению наружной температуры и направления части вытяжного воздуха после рекуперации обратно в помещение.
В статье рассмотрен тепловой баланс рекуператора с учетом изменения эффективности утилизации теплоты в зависимости от температуры наружного воздуха и производительности рекуператора по притоку.
В результате предложенное устройство исключает обмерзание втяжного канала теплообменника, снижает энергозатраты на подогрев приточного воздуха, обеспечивает непрерывное и надежное функционирование в условиях различных климатических зон. Утилизатор не нуждается в дополнительной комплектации дорогостоящими устройствами предварительного подогрева приточного воздуха. Аппарат работает непрерывно и не нуждается в остановках для оттаивания, что обеспечивает более равномерный микроклимат. Плавное регулирование производительности обеспечивает необходимый воздухообмен для животных в начальный и конечный период содержания.
Ключевые слова: вентиляция, микроклимат, рекуперация теплоты, рециркуляция воздуха, свиноводство, система микроклимата, система отопления и вентиляции, система охлаждения, утилизация теплоты, энергосбережение.
