CC BY
3
СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
ОЦЕНКА АКТИВНОСТИ АБРАЗИВНЫХ ЧАСТИЦ В МАСЛЕ АГРЕГАТОВ МАШИН,
С ЗУБЧАТЫМИ ПЕРЕДАЧАМИ
Иргашев Амиркул
д-р техн. наук, профессор Ташкентский государственный технический университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: hamroyevr@mail. ru
Эгамбердиева Наргиза Амиркуловна
ассистент,
совместный Белорусско-Узбекский межотраслевой институт прикладных технических квалификаций в городе Ташкенте, Республика Узбекистан, г. Ташкент
ASSESSMENT OF THE ACTIVITY OF ABRASIVE PARTICLES IN THE OIL OF MACHINE UNITS WITH GEARS
Amirkul Irgashev
Doctor of Technical Sciences, Professor Tashkent State Technical University Republic of Uzbekistan, Tashkent
Nargiza Egamberdieva
Assistant,
Joint Belarusian-Uzbek Interdisciplinary Institute of Applied Technical Qualifications in Tashkent, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрен вопросы расчета активности абразивных частиц в масле агрегатов трансмиссии машин. Предложена методика расчета, с учетом дробления и поступления свежей порции абразивных частиц из окружающей среды, соответствующим эксплуатационным условиям работы зубчатой передачи в агрегате.
ABSTRACT
The article considers the issues of calculating the activity of abrasive particles in the oil of machine transmission units. A calculation method is proposed, taking into account the crushing and receipt of a fresh portion of abrasive particles from the environment corresponding to the operating conditions of the gear train in the unit.
Ключевые слова: активные и пассивные абразивные частицы, масло, агрегаты машин, зубчатая передача, дробление.
Keywords: active and passive abrasive particles, oil, machine assemblies, gear transmission, crushing.
В процессе трения в каждом цикле нагружения зубьев шестерен, концентрация абразивных частиц в масле агрегатов трансмиссии тракторов, участвующих в процессе изнашивания постоянно меняется. Это происходит в результате измельчения
при замкнутой циркуляции масла и поступления в картер агрегата из окружающего машины воздуха [1]. Поэтому при оценке износостойкости зубьев шестерен необходимо учитывать закономерности изменения измельчения абразивных частиц в процессе
Библиографическое описание: Иргашев А., Эгамбердиева Н.А. ОЦЕНКА АКТИВНОСТИ АБРАЗИВНЫХ ЧАСТИЦ В МАСЛЕ АГРЕГАТОВ МАШИН, С ЗУБЧАТЫМИ ПЕРЕДАЧАМИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 2(119). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/16908
замкнутой циркуляции масла в агрегате. Анализ состояние, данного вопроса показал, что в литературных источниках данный вопрос недостаточно освещен, в основном ограничиваются изучением процесса дробления абразивных частиц [2, 3].
В зубчатых передачах агрегатов машин, нормальная нагрузка, приходящаяся на абразивные частицы, находящихся в клиновидном зазоре зубьев шестерен, превышает их прочности на сжатие, в результате чего эти частицы подвергаются дроблению [3]. Из-за того, что коэффициент дробления абразивных частиц равен 7 [3], то фракционный состав раздробленных частиц равен:
А =
2-п-Я • I • аср-ут
а
здесь Я - радиус кривизны образца, контактирующего с маслом машины трения, мм; аср- средний размер абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания испытуемых образцов, мм; 1 - длина контакта испытуемых образцов, мм; у м - плотность
масла, гр/мм3; масса масла, заливаемого
в ванночку машины трения, гр,
Концентрация абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания,
аа < Я + К
(1)
Чг = Чтах(1-А1) ■
где Яг- наибольшая высота шероховатости поверхностей трения зубьев шестерен, м; к0- толщина масляной пленки между контактирующими поверхностями зубьев зацепляемых шестерен, м.
В процессе изнашивания зубьев шестерен абразивные частицы, имеющих размер соответствующие выражению (1) не имеющие силовое взаимодействие с поверхностями трения, износ от их воздействия не происходит. В зависимости от условия эксплуатации машин концентрация абразивных частиц в масле агрегатов трансмиссии может быть постоянной и увеличивающейся по времени. Рассмотрим изменение активности абразивных частиц для этих случаев.
1. Общая концентрация абразивных частиц в масле постоянна, она остается неизменной по времени, т.е. в масло извне не поступают свежие порции абразивных частиц. Этот случай характерен для испытания образцов на износостойкость на машине трения, когда средний размер абразивных частиц, больше чем суммы высот шероховатостей поверхностей трения и толщины масляной пленки, начальную концентрацию абразивных частиц в масле агрегата участвующих в процессе изнашивания приняты равной общей их концентрации.
При измельчении в результате дроблении абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания, в зависимости от количества циклов нагружения поверхностей контакта, происходит снижение их концентрации. Рассмотрим степень участия абразивных частиц в процессе изнашивания образцов изготовленных из материала зубчатых колес, после каждого их цикла нагружения. Циклом принят один полный оборот образца, контактирующего с маслом, находящегося в ванночке машины трения.
После первого цикла нагружения: концентрация измельчённых абразивных частиц,
Ч1да Чтах - А ,
где А1 - коэффициент, учитывающий долю измельчённых абразивных частиц за один полный оборот образца, контактирующего с маслом [1],
После второго цикла нагружения: концентрация измельчённых абразивных частиц,
Ч2д = - А ;
концентрация абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания,
Ч2 = Чтах(1 - А)" ■
Аналогично, после к0 циклов нагружения: концентрация измельченных абразивных частиц,
Чкд = Чтах • А • (1-А?"- ,
концентрация абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания,
Чк = Чтах • (г - А)к0 ■ (2)
Полученные расчетные зависимости показывает, что при постоянной концентрации абразивных частиц, находящихся в масле, увеличение размера абразивных частиц, радиуса кривизны и длины контакта образца, окунающегося в масло машины трения, приводит к повышению интенсивности их измельчения. Так как, с повышением радиуса кривизны и длины контакта образцов приводит к увеличению площади их контакта с маслом, приводящие к увеличению количества прилипших абразивных частиц на поверхность их трения.
2. В начале испытания в масле агрегата абразивных частиц отсутствуют, и они накапливаются по мере увеличения количества циклов контакта ведомой шестерни. Данный метод испытания соответствует эксплуатационным условиям работы зубчатой передачи агрегатов трансмиссии тракторов.
Для данного случая испытания принято, что герметичность картера агрегата и запыленность окружающего воздуха в процессе эксплуатации трактора не изменяется. При этом проникновение
абразивных частиц из окружающей среды и их измельчения, концентрация абразивных частиц в масле агрегата участвующих в процессе изнашивания зубьев шестерен за каждый цикл повышается. После первого оборота зубчатого колеса концентрация абразивных частиц составляют: измельчённых,
Чгз = 0,
контакта зубьев ведущей и ведомой шестерен, мм;
коэффициент, учитывающий неоднородность размера абразивных частиц, проникающих в картер агрегата; Gm- масса масла, в агрегате, кг;
участвующих в процессе изнашивания, Ч = Л (2 -В).
После Ы количества оборотов зубчатого колеса концентрация абразивных частиц составляют: измельчённых,
участвующих в процессе изнашивания,
Чг =х,
где х - количество абразивных частиц поступающих
в масло агрегата и участвующих в процессе изнашивания, за один оборот ведомой шестерни, %/об.
После второго оборота зубчатого колеса концентрация абразивных частиц составляют: измельчённых,
Ч2д
где В - коэффициент, учитывающий долю измельченных абразивных частиц, поступающих из окружающей среды,
B =
2 • gl • т • аср ■ L-ут • кр
здесь щ - количество пар шестерен в агрегате, разбрызгивающих масла в агрегате; L - длина
_Чг • B • (ki -1) • (kl - (kl - 2) • B)
^ M ^N
участвующих в процессе изнашивания,
• (2 • кг - В • (к, -1) • (к, - (к, - 2) • В) Чк = 2 ( )
Зависимости, полученные из выражения (4), показывают, что, если начальная количества абразивных частиц в масле равна нулю, с увеличением количества оборотов ведомого зубчатого колеса концентрация измельченных абразивных частиц, не участвующих в процессе изнашивания зубьев шестерен постепенно повышаются, когда количества измельченных абразивных частиц перевешает абразивных частиц, поступающих из окружающего воздуха, она несколько снижается. Таким образом, результаты расчета показывает, что концентрация абразивных частиц в масле агрегата, участвующих, а процессе изнашивания, зависит от герметичности агрегата, количеству циклов нагружения и модуля зацепления зубчатого зацепления.
Список литературы:
1. Икрамов У.А., Иргашев А. Расчет активности абразивных частиц. - Совершенствование машин для хлопководства. Сб. научных трудов ТашПИ. - Ташкент, 1990 С. 91 -96.
2. Ямпольский Г.Я., Натаров А.П. Расчет абразивного износа зубьев зубчатых передач. В кн.: Расчетные методы оценки трения и износа. - Брянск: Приокское книжное издательство. 1975. С. 189-204.
3. Крагельский И.В. и др. Основы расчетов на трение, износ. - М.: Машиностроение. 1977. - 526 с.
4. А. Иргашев, Хамроев РХ. Экспериментальная оценка концентрации продуктов износа в масле агрегатов машин. UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ №11 (80), Москва 2020, С. 66-68.
