CC BY
51
Таблица 4
Режим и показатели качества выполнения междурядной прополки конным культиватором
Наименование показателя Значение показателя
по экспериментальной машине по агротехническим требованиям
Скорость движения агрегата, м/с 1,5 2,5
Состояние поверхности обработанного поля Ровная, без оборачивания почвы Без выноса влажных слоев
Подрезание сорных растений, % 85 ±2,8 98
Повреждение культурных растений Не наблюдается Поврежденных и засыпанных растений нет
В заключение хотелось бы отметить, что широкое использование тягловых животных в рыночных условиях на селе способствовало бы сбережению невозобновляемых углеводородных энергоисточников (ГСМ), снижению негативных воздействий на окружающую среду энергетических средств, исключению и облегчению тяжелого ручного труда по возделыванию, уходу и уборке сельскохозяйственной культуры на малых площадях.
Литература
1. Егоров, Г.А. Повышение эффективности использования лошадей на сельскохозяйственных работах за счет применения новых технических средств: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Г.А. Егоров. - Дивово: Изд-во ВНИИ коневодства, 1998. - 31 с.
2. Ассоциация экономического взаимодействия «Большой Урал»: кат. - М.: ФГНУ Росинформагротех, 2000. - Т. 3.
--------♦-----------
УДК 621.891 В.Ф. Вагнер
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА
Рассмотрена целесообразность применения системного анализа для изучения трибопроцессов объемного гидропривода. Приведен пример оформления карты данных трибосистемы.
Характеристики трибологических процессов (трения, изнашивания, смазки), протекающих в рабочих узлах гидроагрегатов объемного гидропривода, зависят от большого количества параметров, которые в одном случае интенсифицируют тот или иной процесс, в другом - наоборот снижают его эффективность (например, смазки). Для изучения указанных процессов целесообразно использовать системный анализ как часть общей теории систем [1, 2]. Он позволяет упорядочить сопоставление понятий, связанных с объектом исследования. В качестве трибологической системы, подлежащей изучению, взят аксиально-поршневой насос, применяемый, например, в объемных гидроприводах лесозаготовительных и строительно-дорожных машин.
В указанном насосе одним из наиболее подверженных воздействию трибологических процессов сопряжений является пара трения «цилиндр - поршень». Эти две детали, находящиеся в относительном движении, можно гипотетический отделить от окружения оболочкой системы, имеющей внешние связи (входы и выходы) [3], и изобразить, как показано на рисунке 1.
Основные параметры дополнительно выделенной трибосистемы можно представить следующими четырьмя группами:
- техническая функция системы;
- рабочие переменные;
- структура системы;
- трибологические характеристики.
Рис. 1. Общее описание трибосистемы
Результаты подробного рассмотрения параметров трибосистемы «цилиндр - поршень» приведены в виде карты данных (рис. 2), которая составлена в соответствии с рекомендациями, приведенными в работе [4].
Карта данных рассматриваемой трибосистемы позволяет представить ее параметры в легко обозримом виде.
I Техническая функция трибосистемы «цилиндр - поршень»: передача мощности
II Рабочие переменные
Тип движения: скольжение «непрерывное» при возвратно-поступательном движении Продолжительность работы, t: 50 ч
Контактное давление рк/тах=220 МПа рк, МПа Скорость скольжения: и=0...2,02м/с; иср=1,25 м/с и, м/с Температура смазочного материала на входе в трибосистему Т=60°С Т, °С
220 шш 02 ЧАД А АЛ 60
.22 УУУУУ
0 25 і, ч 50 а 0 25 і, ч 50 б 0 25 і, ч 50 в
Другие рабочие переменные: подача (номинальная) рабочей жидкости 2=12,7 л/мин; давление (номинальное) рабочей жидкости ^рж=10 МПа
Рис. 2. а - карта данных трибосистемы «цилиндр - поршень» (техническая функция, рабочие переменные) аксиально-поршневого насоса; б - карта данных трибосистемы «цилиндр - поршень» (структура) аксиально-поршневого насоса; в - карта данных трибосистемы «цилиндр - поршень» (трибологические характеристики) аксиально-поршневого насоса
III Структура трибосистемы
Свойства элементов (начальные) Трибоэлемент 1 (цилиндр) Трибоэлемент 2 (поршень) Смазочный материал 3
Материал Сталь ШХ-15 ГОСТ 801-78 БрАЖН-10-4-4 ГОСТ 18175-78 Масло МГ-15-В(с) ТУ 38.101479-86
Объемные свойства: геометрия размеры, мм объем, дм3 химический состав Т епло-физико-механические данные: временный предел прочности ов, Мпа ударная вязкость ап, Дж/см2 твердость Н, HRC (НВ) плотность р20, кг/мз вязкость v50, мм2/с теплоемкость Ср, Дж/(кг0С) теплопроводность 1, Вт/(м '°С) температуропроводность а, м2/с Круг (сечение) а^=25 С 1%; Gr 1,5%; Мп 0,3%, N 0,3%; Si 0,27%; Си 0,02% 2200 20...40 60...64 7850 470 29,5 885 10“8 Круг (сечение) й=25 А 10,2%; Си 80,7%; Fe 4,48%; N 4,62% 815 49,0 (1670) 7500 428 75,4 2350 10“8 0,0153 Минеральное масло с присадками ДФ-11, ЛАНИ-317, ПМС-200А 865 10 2060 0,14 8,15-10“8
Свойства поверхности Топографические данные: Ra, мкм 1, мм Rmax, мкм 0,100 - 0,032 0,25 0,50 - 0,16 0,100 - 0,032 0,25 0,50 - 0,16 -
Площадь контакта (номинальная) Аа, мм2: Минимальная - 2045 Максимальная - 3270 -
Трибологические взаимодействия Трение со смазочным материалом, окислитель- 3 ное изнашивание, диффузия, адсорбция, краевой гидростатический эффект. ^1 1 2
Вид смазки Г раничная, полужидкостная
Рис. 2. Продолжение рис.
IV Трибологические характеристики
Изменение свойств элементов Данные о трении Данные об износе
Увеличение микротвердости поверхности стали ШХ-15. Область слева от минимума кривой Герси- I, мг
Распад остаточного аустенита и превращение его в мартенсит. Увеличение микротвердости Штрибека / = / (<и,У, Р), где ц - динамическая вязкость, Па 'с; и - скорость скольжения, м/с; Р - нагрузка, Н /=0,08...0,18
поверхности бронзы БрАЖН-10-4-4 за счет превращения структур по мартен-ситному типу. 0 25 50 t, ч ►
Образование на поверхности трения вторичных структур. Переход смазочного материала из двухфазного состояния в однофазное. Снижение вязкости масла МГ-15-В(с) в процессе эксплуатации Внешний вид изношенной поверхности: вторичные структуры I вида (твердые растворы окислителей в металлах); вторичные структуры II вида (химические соединения материалов с окислителями нестехиометрического состава)
Рис. 2. Окончание рис.
Техническая функция трибосистемы I описана как передача мощности.
Рабочие переменные II включают «непрерывное» скольжение при возвратно-поступательном движении в течение 50 ч (продолжительность испытания), контактное давление рк, скорость скольжения v, объемную температуру масла (рабочей жидкости) Т.
Структура системы III содержит следующие элементы: трибоэлемент 1 - статор, трибоэлемент 2 - пластина, смазочный материал 3 - масло МГ-22-В (Р). Атмосфера в данной трибосистеме отсутствует.
В трибологические характеристики IV включены изменения свойств элементов, данные о трении и об износе. Указаны формирующиеся на поверхностях трения трибоэлементов вторичные структуры I вида (твердые растворы окислителей в металлах) и вторичные структуры II вида (химические соединения материалов с окислителями нестехиометрического состава).
Объединение основных параметров трибосистемы «цилиндр - поршень» в виде карты данных облегчает проведение сравнительных исследований работ других авторов по аналогичным системам.
Применение системного подхода к изучению трибологических процессов, а также для решения проблем надежности объемного гидропривода, исключает возможность пропуска важных, в этом плане, активных факторов. Кроме того, системный анализ упрощает формирование банка данных и ускоряет решение задач в области трибологии объемного гидропривода.
Литература
1. Спицнандель, В.Н. Основы системного анализа: учеб. пособие / В.Н. Спицнандель. - СПб.: Бизнесс-пресса, 2000. - 326 с.
2. Системный анализ и принятие решений: сл.-справ. / Л.С. Болотова [и др.]; под ред. В.Н. Волковой, В. Козловой. - М.: Высш. шк., 2004. - 616 с.
3. Czichos, H. The principles of sistem analysis and their applikation to tribology / H. Czichos // ASLE Trans. -1974. - Vol. 17. - № 4. - P. 300-305 .
4. Чихос, Х. Системный анализ в трибонике: пер. с англ. / Х. Чихос. - М.: Мир, 1982. - 352 с.
---------♦-----------
