CC BY
23
the Department"Automation of industrial processes and electrical", The Siberian Automobile and Highway University (644080, Omsk, pr. Mira, 5, e-mail: sherbakov_vs@sibadi. org)
Elena O. Shershneva (Omsk, Russian Federation) - Software Engineer of Public Relations, The Siberian Automobile and Highway University (644080, Omsk, pr. Mira, 5)
III III II III III II III III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III III II III III III II III MM
УДК 621.926
ПУТИ УВЕЛИЧЕНИЯ РЕСУРСА ЭЛЕМЕНТОВ ДРОБИЛЬНО-РАЗМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В. Н. Кузнецова, Я. В. Ярмович ФГБОУ ВО «СибАДИ», Россия, г. Омск
Аннотация. Вероятностный характер распределения ресурса агрегатов, сборочных единиц и деталей машин и оборудования, в том числе и дробильно-размольного, определяет наличие определенных резервов в совершенствовании системы планово-предупредительных работ при проведении технического обслуживания (ТО) и ремонта. Современный этап совершенствования системы технического обслуживания машин предусматривает разработки управляющих воздействий на основе показателей технической диагностики, которая обеспечивает возможность прогнозирования состояния элементов машин. В статье приведены результаты исследований по определению потребности дробильно-размольного оборудования в проведении ТО или ремонте исходя из фактического состояния смазочного материала.
Ключевые слова: Дробильно-размольное оборудование, долговечность, система смазки, фактическое состояние.
ВВЕДЕНИЕ
Структура системы планово-предупредительных работ по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту (система ППР) строительных и дорожных машин предусматривает выполнение их в плановом порядке с учетом наработки техники. Виды технического обслуживания производятся с различной периодичностью и отличаются регламентом выполняемых работ, трудоёмкостью и продолжительностью выполнения. Система планово-предупредительного ТО и ремонта дорожных и строительных машин базируется на фундаментальных исследованиях процессов трения, изнашивания и смазки материалов и деталей машин, а также на общих вопросах теории надежности. Она представляет собой комплекс организационно-технических мероприятий предупредительного характера, проводимых периодически в плановом порядке и направленных на поддержание машин в работоспособном состоянии без учета фактического состояния машины и ее элементов. Периодичность и качество проведения операций технического обслуживания и ремонта зависит от принятой на предприя-
тии системы технической эксплуатации машин и оборудования, а также от квалификации обслуживающего персонала. Большое значение при этом имеет наличие и номенклатура технологических средств на предприятии.
В последние годы при назначении режимов обслуживания наметилась тенденция учета технического состояния машин и фактической потребности в ТО и ремонте почти во всех отраслях машиностроения. Кроме этого, проводятся исследования по оптимизации интервала между профилактическими ремонтами оборудования и создания оптимальных регламентов работ по ТО и ремонту. Очевидно, что совершенствование системы ТО и ремонта техники необходимо проводить в следующих направлениях: всестороннее определение технического состояния машин или их элементов и факторов, влияющих на него; учет индивидуальных особенностей машин; совершенствование производственно-технической базы предприятий. При этом особое значение имеет обоснование периодичности проведения управляющих воздействий: замены смазочных материалов и рабочих жидкостей, регулировочных и других видов работ [1].
Рис. 1. Зависимостьизносавала (сталь 45), вкладыша (баббит Б16) и суммарныйизносотзагрязненностимасла И-ГТ-А 100 для f = 8
о
S 3
со
0 1 2 3 4 5 6 Процентное содержание примесей по массе, %
XСталь 45
у = 0,139х2 - 0,779х + 1,467; R2 = 0,965
Ж Баббит Б16
у = 0,006х6 - 0,045х5 - 0,151х4 + 1,801х3-- 3,555х2 + 1,628х + 1,79; R2 = 0,996
• Суммарный износ
у = 0,054х5 - 0,769х4 + 3,606х3 - 5,941х2 + + 2,299х + 3,141; R2 = 0,995
4
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ДРОБИЛЬНО-РАЗМОЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В качестве смазочного материала для узлов трения дробильно-размольного оборудования (ДРО) применяют индустриальные масла И-ГТ-А-100 (ГОСТ 20799-88) [2]. Установлено, что основной причиной выбраковки смазочного материала в системе смазки ДРО является насыщение его механическими примесями от обрабатываемого сырья и продуктами изнашивания [3]. Оно приводит к повышению загрязненности индустриального масла до 6 % по массе [4]. Поддержание оптимально низкого уровня загрязнений в масле, осуществляемое путем его замены, менее рационально, чем своевременная очистка масла от механических примесей и замена по фактическому состоянию. Для внедрения системы замены масел по их фактическому состоянию необходимы критерии предельного состояния масел для конкретных условий эксплуатации.
При выполнении исследования отбирались пробы масел из систем смазки ДРО, перерабатывающие сырье с различной крепость по шкале М. М. Протодьяконова. Накопленные пробы смазочного материала подвергались анализу на содержание механических примесей. Затем образцы с определенными концен-
трациями загрязнений использовались для проведения дальнейших исследований изнашивания пар трения подшипников скольжения опорного вала ДРО.
Износ материалов с использованием в качестве смазки индустриального масла И-ГТ-А-100 с различным содержанием механических примесей и различной крепостью обрабатываемого сырья в лабораторных условиях изучали на машине трения МИ-1М по схеме «вал - частичный вкладыш». При испытаниях фиксировались износ и температура в околоконтактной зоне. До и после испытаний образцы материалов взвешивались на аналитических весах с погрешностью не более 0,1 мг. Пара трения нагружалась до давления 6,5 МПа и испытывалась при скорости скольжения 1,64 м/с в течение 0,33 ч на каждой концентрации механических примесей. Обработка результатов осуществлялась с использованием статистических методов [5].
В результате испытаний получены зависимости износа узла трения и температуры в околоконтактной зоне от концентрации механических примесей и крепости обрабатываемого сырья. Исследования проводились для крепости обрабатываемого сырья f по шкале М. М. Протодьяконова, равного 5, 8, 10, 12, 15 и 18. Результаты представлены на рисунках 1 - 4.
Как видно из графиков, можно выделить несколько зон трения (I - III). В первой зоне
75
70
О
О
я 65 >
н га о. ш
| 60 ш
55
50
I 1 1 1 1 II 1 1 1 |/ 1
1 1 1 III
1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
V? 1 1 1 1 |
0
1
2
3
4
5
6
Процентное содержание примесей по массе, %
у = -0,521х3 + 4,070х2 - 3,110х + 51,39;
R2 = 0,974
Рис. 2. Зависимость температуры в околоконтактной зоне при установившемся режиме трения от загрязненности масла И-ГТ-А
100 для П = 8
наблюдается относительно небольшой износ пары трения. Это связано с тем что незначительное внедрение абразива в поверхность баббита увеличивает его твердость. Но эта концентрация нев ызываетизносавала.Таюке в этой зоне наблюдается плавное повышение температуры.
В следующейзоне отмечается значитель-
ное увеличение температуры. Концентрация механических примесей способствует ускоренному разрушению поверхности вкладыша.
При дальнейшем росте содержания механических примесей в масле (третья зона) внедрение абразива в баббит делает его поверхность более твердой и несколько снижает его изеос. Н0 это выеыхает повышение износа ролика. При 0Т0м наблюдается незначительное изменение температуры в околоконтактной зоне.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для обеспечения высокого ресурса узлов трения ДРО необходимо ограничивать содержание механических примесей в масле уровнем, при котором не развивается процесс закуепление а+ра0ива на поверхности материала вкладыша, что соответствует предельному 0начению концентрации механических примесей первой зоны [6].
Испытания проб масел, проведенные по описанной выше методике, для обрабатываемого сырья с различным коэффициентом 0репости пошкеле профессора М. М. Прото-дьяконтва иозволили выявить зависимость критерия предельного состояния смазочного мттериала от абразивных свойств механиче-0тихпримесей +рисунок 5).
Для обхспечения долговечности системы смазки ДРО необходимо обеспечить содержание механически0 примесей на заданном уров-
19 0е
7
с^6
со £5
§т
х
со
2 1 0
1
т
5
6
XСталь 45
у = 0,126о2 - 0,676о + 1,756; Он = 0,989
ЖБаббит Б16 у = 0,113от - 1,Т34о3 + 5,311о2-
- Т,363о + 2,514;
Он = 0,978
• Суммарный износ
у = 0,115о4 - 1,455о3 + 5,542о2-
- 5,203о + 4,319;
Он = 0,976
Процентное содержание примесей по массе, %
Рис. 3. Зависимость износа вала (сталь 45), вкладыша (баббит Б16) и суммарный износ отзагрязненностимаслаИ-ГТ-А 100 для П = 18
75
70
О
О
я 65 п.
60
55
50
I II i i i У ■
■ A III
i i i i
L i i i i
i i i i
0 1 2 3 4 5 6 Процентное содержание примесей по массе, %
у = 0,226х4 - 2,667х3 + 8,971х2-- 2,841 х + 52,47; R2 = 0,975
Рис. 4. Зависимостьтемпературы воколокон-тактной зоне приустановившемся режиметрения отзагрязненности масла И-ГТ-А100 дляГ=18
не, что в свою очередь можно осуществить своевременной заменой илиочисткой смазочного материала. При этом периодичность замены смазочного материала должна бытьобоснова-на, чтобы не допустить чрезмерных расходов на техническое обслуживание и простой оборудования врем онте [7]. Внедрение системы замены ма сел поих фактическому состоянию позволит обеспечить контроль и поддержание их чистоты на необходимом уровне, а также увеличить ресурс узлов трения ДРО в среднем на15 ...18 %и сократить потреблениесмазоч-ных материаловдо70% [8].
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Корнеев, С. В. Рекомендации по применению смазочных материалов, оборудования и рациональному использованию смазочных материалов на предприятиях цветной металлургии / С. В. Корнеев, Л. И. Данилов, Ф. И. Свечникова и др.; под ред. В. Б. Лагунова. -
:Металлургия, 1788. - 192 с.
2. И4анов, В. Ф. Дробильно-сортировочное оборудоваои7 / В. Ф. Иванов. - Красноярск : Красноярский политехнический ин-т, 1966. -Ч. 1: Оборудование для дробления каменных материалов. - 1966. - 135 с.
3. Ярмович, Я. В. Обоснование ресурса смазочного материала дробильно-размоль-ного оборудования / Я. В. Ярмович // Вестник СибАДИ. - 2016. - № 4 (50). - С. 43-47.
4. Корнеев, С. В. Особенности обкатки крупногабаритных высоконагруженных подшипников скольжения типа «баббит-сталь» /
В. Корнеев., В.Б. Лагунов, Ф. И. Свечникова, А. ЕВ. Нажненко // Цветная металлургия. -1988. - № 9 - С. 43-44.
5. Реброва, И. А. Планирование эксперимента: учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 2010.- 105 с.
6. Рейш, А. К. Повышение долговечности деталей строительных машин с использованием эффекта избирательного переноса / А. К. РейщМ. А. Дюкин II Строительные и дорожные машины. - 1984. -№4. - С. 29-31.
7. Ярмович, Я. В. Способ экономии индустриальных м асел в системах смазки дро-бильно-размольного оборудования // Труды аспирантов и студентов ГОУ «СибАДИ»: сбор-6ик трудов / СибАДИ. - Вып. 8 - Омск, 2011. -С.235-240.
8. Корнеев,С. В. Оценкавозможностей повторного использования отработанных масел в горно-обогатительных комбинатах АК «Алро-са» (ОАО) / Н. Е. Кулинич, Г. А. Мартынова, С. В. Корнеев // Экология и промышленность России. - 2013. - № 4. - С. 46-51.
ANALYSIS OF THE ACTUAL STATE LUBRICANT TO RESOURCE ELEMENTS CRUSHING AND GRINDING MACHINERY
Annotation. The probabilistic natureof resource allocation units, assembly units and parts of machines and equipment, including crushing and grinding, detects the presence of certain reserves in the improvementofpreventive work the system for maintenance and repair. The current stage of improving the maintenance of the machine system includes the development of control actions on the basis of technical diagnostics indicators, which provides the ability to predict the state of machine elements. The article presents the results of studies to determine the needs of crushing and milling equipment to conduct work the system for maintenance or repair based on the actual condition of the lubricant.
Keywords: Crushing and grinding machinery, durability, lubrication system, the actual state.
Рис. 5.3ависимостьпредельнойконцентрациимеханическихпримесей открепостиобрабатываемого
сырьяпошкалеМ.М.Протодьяконова1-2,2%(Г=5);2-1,7 % (f = 8); 3- 1,5 % (f= 10);4-1,45%(f=12); 5- 0,9% (f = 15);6- 0,7%(f = 18).
REFERENCES
1.Korneev 53. V., DanilovL. I., Svechnikova F. l.,KadantsevA. V., Nozhnenko A. V. Rekomendacii po primenenijusmazochnyh materialov, oborudo-vanijai racional'nomu ispol'zovaniju smazochnyh materialov na predprijatijah cvetnoj metallurgii.[Ad-y^^c^cj on applications of materia.s, equipment rational use of lubricants in non-ferrous metallurgy]. Moscow, Metallurgy, 1988. 192 p.
2. Ivanov V. F. Drobirno-sortirovochnoe oboru-dovanie. [Crushing and milling equipment]. Kras-noearsk,1966. 135 p.
3. Yarmovich Y. V. Obosnovanie resursa sm-azochnogo materiala drobirno-razmoTnogoob-orudovaniya, [Jeet.ficetion of resource lubricant crushingand mUling equipment]- Bulletin of the SibADI ,2016. № 4 (50). P.43-47.
4. Korneev ^V.- eag u.ov V. B., Svechnikova F. l.,Nozhnenko A. V. Osobennosti obkatki k^i^|Dn<^gobiant n yh. vysokonag rujenyh podship-nikovtipa «babbrt-stalVtFeatures ofthe running of large highly loaded sliding bearings such as «steel-babbitt»]. Moscow, Non-Ferrout Metals,
8., № 9, P. 43 - 44.
5. Rebrova I. A. Planirovanie ucfiebnoe posob.e. [Experimental Design: a ^0-rial], Omsk, SiDADI, 2010. 10ti p.
(5. Reish A. IC, Dyulcino M. A.Povyshenie do|govechnost, d.taley stroitePnyh mashin s is-poГzovamem effekta izbirate|[engo pereros4.[In-creaseddurability of
usin- the effectof selective transfer]. Building and
road machines, 1984. № 4.P. 29 - 31.
7. Yarmovich Y. V. Sposoby ekonomii industri-aPnyh masel vsisteme smazkidrobirno-razmor-nogo oborudovaniya.[Savingmethod ofindustrial oils in of crushing and mining equipment]. Proceedings ofgraduate and undergraduate stud ents GOU"SibADI": Proceedings. Vol.8, Omsk, 2011 .P. 235 -240.
8. Kulinich N. E., Martynov G. A., Korneev S. V. Otsenka vozmojnosti povtornogo ispoPzo-vaniya otrabotanyh masel v gorno-obogatitePnyh kombinatah AK «Alrosa». [Rank possible reuse of waste oils in the miningenterprises «Alrosa» (JSC)]. Ecologyand Industry of Russia, 2013. № 4. P. 46-5 1.
Кузнецова Виктория Николаевна (Россия, г. Омск) - доктортехнических наук, профессор ФГБОУВПО «Сиб/ЩИ». (644080, г. Омск, ул. Мир а, 5, e-mail: dissovetsibadi@bk.ru).
Ярмович Ярослав Владимирович. (Россия, г. Омсо) - аспирант ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Ми .а, 5, e-mail: nimlor87@ gnnaii.com).
Kuznetsova Viktoria Nikoiaevna в0uso/'an Federation, Omsk) - doctor of technicai sciences, professor of the Siberian State Automobile and Highway academy (SibADI). (644080, Omsk, Mira Ave. 5, e-maii: dissovetsibadi@bk.ru)
Yarmovich Yaroslav Viadimirovich(Russian Federation, Omsk) - graduate student of The Siberian State Automobiie and Highway Academy (SibADI) (644080 0msk, Mira 5,e-maii: nimlor87@gmail.com6.
