CC BY
5
AUNÎVERSUM:
TE>
№ 6 (87)_ДХ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_июнь. 2021 г.
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
DOI - 10.32743/UniTech.2021.8 7.6.11934
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИЗНОСНОГО ИСПЫТАНИЯ С АКТИВНЫМ УЧАСТИЕМ АБРАЗИВНЫХ ЧАСТИЦ
Жураева Гулчехра Шодиевна
доцент кафедры Ташкентского государственного технического университета имени Ислама Каримова Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: gulchehra2767@mail.ru
DURATION OF WEAR TEST WITH ACTIVE PARTICIPATION OF ABRASIVE PARTICLES
Gulchehra Zhuraeva
Associate professor of the department Tashkent State Technical Islam Karimov University Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье констатируется, что нагрузка шестерен и концентрация активных абразивных частиц в масле блока постоянно меняется при каждом трении, как следствие внесения новой части абразивных частиц из окружающей среды и закономерностей изменения их активности в процессе замкнутая циркуляция масла в блоке.
ABSTRACT
The article states that the load of the gears and the concentration of active abrasive particles in the block oil constantly changes with each friction, as a result of the introduction of a new part of abrasive particles from the environment and the regularities of changing their activity during closed circulation of oil in the block.
Ключевые слова: шестерен, абразив, концентрация, циркуляции, масла, агрегате, процесса, дробления, трения, износ, эксплуатацион, дробления, зубьев.
Keywords: gears, abrasive, concentration, circulation, oil, aggregate, process, crushing, friction, wear, operational, crushing, teeth.
В процессе трения за каждом цикле нагружения зубьев шестерен, концентрация активных абразивных частиц в масле агрегата постоянно меняется. Это является результатом дробления и поступления свежей порции абразивных частиц из окружающей среды. Поэтому при расчете продолжительности износного испытания зубьев шестерен необходимо учитывать закономерности изменения их активности в процессе 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 [1]. Методика расчета продолжительности износного испытания предусматривает приближении условия испытания к реальным условиям эксплуатации агрегата. Исходя из общей концентрации абразивных частиц в масле при стендовом испытании, в масла агрегата периодически порциями добавляют абразивные частицы.
Масса одной порции абразивных частиц, добавляемые в масло, при испытании на износостойкость составляет:
^ = б2кЮт, кг,
где 82 - изменение концентрации абразивных частиц
в масле агрегата за один цикл нагружения зубчатой пары, когда в масла поступает новой порции абразивных частиц извне, %/об; Ош-количества масла, заливаемое в агрегат, кг; к1- количество циклов нагружения за время испытания одной порции абразивных частиц[2]. Продолжительность износного испытания первой порции абразивных частиц в масле агрегата составляет:
и =-1-, ч,
1 Ъ600Пкд2вт
где Пк- частота вращения ведомой шестерни агрегата, об/с.
Библиографическое описание: Жураева Г.Ш. Продолжительность износного испытания с активным участием абразивных частиц // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 6(87). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/11934
№ 6 (87)
А1
л
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июнь, 2021 г.
Количество порций абразивных частиц, добавляемые в масла агрегата в процессе испытания на износостойкость, равно:
в Е
п вх ЭвООп^
где Оа - общее количество абразивных частиц в масле агрегата, кг.
Продолжительность испытания на износостойкость без учета соответствия концентрации активных абразивных частиц к эксплуатационным условиям агрегата:
ч.
3600л* S
Рассмотрим закономерности изменения концентрации активных абразивных частиц в масле агрегата после добавления каждой порции, в зависимости от количества циклов нагружения. Первой порции: до дробления
где ех - концентрация абразивных частиц в масле
агрегата после добавления первой порции; после дробления,
Ед)—Е (1 - БУ
где к1- количества циклов дробления абразивных частиц; Б - доля раздробленных абразивных частиц в масле агрегата за один цикл нагружения ведомой шестерни,
Б —
2nimdCp LyM k p G
здесь П1- количество пар шестерен в агрегате, окунающихся в масло; т - модуль зацепления, ёср - средний размер абразивных частиц, ум - плотность масла, кр - коэффициент учитывающий неоднородность размера абразивных частиц в масле агрегата, Ом- количества масла в агрегате[3,4].
Второй порции:
до дробления
ек2 =ецд)+е1 = е, (1+(1 - Бк ));
после дробления
ек ад=*к 2 (1 - Б )к1 =е, ((1 - Б )к1 +(1 - Б )2к').
из формулы суммы членов геометрической прогрессии имеем:
^(l _(i _ б )(n-1) kl)
1 _(1 _ Б )и ' после добления
е(1 _ Б )k1 (1 _(1 _ Б )nk1)
£kn ( д) —
1 _(1 _ Б У
Для сравнения расчетной общей продолжительности испытания на износостойкость на стендовых испытаниях и в эксплуатационных условиях могут быть два нижеприведенных вариантов.
1. Когда концентрация абразивных частиц в масле агрегата в конце испытания меньше, чем в эксплуатационных условиях, она описивается выражением:
''kn (д)
(1 - Б )к 2 к
где к2 - количество, циклов нагружения ведомой шестерни агрегата, недостающих до эксплуатационного, соответствующих одному сроку замены масла в агрегате. Решив выражение относительно к2, получим:
In
k 2 —
'kn (д)
ln (1 _ Б) '
Время, затраченное на совершение к2 циклов нагружения,
12 —
k 2
ln-^
"kn ( д )
3600n* 3600n* ln (1 _ Б)
Тогда общая продолжительность испытания на износостойкость будет:
¿1 — t + и —
■'kn (д)
3600öz n 3600n ln (1 _ Б)
где втах- начальная концентрация абразивных частиц в масле агрегата,%.
2. Концентрация активных абразивных частиц в масле агрегата в конце испытания на износостойкость превышает эксплуатационную, т.е;
Аналогично п - порции: до дробления
Е — Е (1 + (1 _ Б )k1 + (1 _ Б )2k1 +... + (1 _ Б)(n _1)й )
'kn (д)
(1 - Б)к 3 к
где кз -количества циклов нагружения, превышающих эксплуатационную за один срок замены масла в агрегате,
Е
t — tn
Е
№ 6 (87)
А1
л
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
июнь, 2021 г.
Решив выражение относительно кз, получим:
ln
'kn (а)
к 3 =
ln (1 - Б) '
Время, затраченное на совершение кз циклов нагружения,
к 3
ln
'kn ( д)
3600n 3600n ln (1 - Б)
Тогда общая продолжительность испытания на износостойко сть,
ln
£
kn( д)
о1 3 3600щ82 3600щ 1п (1 - Б)'
1 - т=0,005 м; 2 - т=0,010м; 3 -т=0,015 м; 4 - т=0,020 м
Зависимости на рис. 1 получены из выражений (3) или (5) при следующих исходных данных: е = 1,3% ; е = 0,16% ; щ = 5 об/с; е = 0,25 % ;
Sz = 6,5*107 % /об; n = 2 ; П = 8 ; dcp=0,000012 м; L=0,058 м; г м=910 кг/м3; кр=0,5.
Рисунок 1. Продолжительность испытания материалов зубчатых колес на износостойкость, при периодически изменяющихся концентрациях абразивных частиц, от массы заправки агрегата маслом
Таким образом, из полученных зависимостей можно сделать вывод о том, что при стендовом испытании с периодическим добавлением абразивных частиц увеличение модуля зацепления приводит к уменьшению продолжительности испытания, в связи с увеличением доли раздробленных абразивных частиц за один цикл нагружения [5, 6].
£
k
£
k
ч =
Список литературы:
1. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка методики теоретической оценки параметров и продолжительности износного испытания материалов зубчатых передач» по теме: «Разработка научных основ повышения износостойкости зубчатых передач агрегатов мобильных машин и промышленного оборудования» - Ташкент, ТашГТУ, 2014. -86 с.
2. Иргашев А. Методика расчета износостойкости зубчатых передач агрегатов машин, работающих в абразивной среде: Вестник ТашГТУ 2013. № 4 С.95-101.
3. Иргашев А. Методика расчета объема продуктов износа подшипников качения, выпадающих в масла агрегата. Вестник ТашГТУ 2012 № 2-3.
4. Иргашев А., Мирзаев Н.Н., Иргашев Д.А. Оценка износа деталей агрегатов машин по концентрациям продуктов износа в масле. Монография - Ташкент, ТашГТУ, 2012. - 160 с.
5. Икрамов У.А., Иргашев А., Махкамов К.Х. Расчётная модель для оценки износостойкости зубчатых передач по концентрациям продуктов износа в масле. Ж.Трение и износ. 2003. Том 24, № 6. С 620-625
6. Ямпольский Г.Я., Крагельский И.В. Исследование абразивного износа элементов пар трения качения. М.: Наука. 1973 - 63 с.
