CC BY
3
СРОК ЗАМЕНЫ МАСЛА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧИ ТРАКТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В ЗАПЫЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Мирзаев Нажмиддин Норматович
PhD, доцент
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
THE OIL CHANGE PERIOD OF THE TRANSMISSION OF TRACTORS OPERATING
IN DUSTY OPERATING CONDITIONS
Najmiddin Mirzaev
PhD, docent Tashkent State Technical University Uzbekistan, Tashkent
Nargiza Egamberdieva
Assistant, Joint Belarusian-Uzbek Interdisciplinary Institute of Applied Technical Qualifications in Tashkent,
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье приводятся результаты исследования по получению аналитических зависимостей для расчета срока замены масла агрегатов машин, с зубчатыми передачами, при активном участии в процессе изнашивания абразивных частиц. Проведенные испытания на тракторах с целью определения динамику накопления механических примесей показывают, что при замене масла общая концентрация абразивных частиц в масле составляет в среднем 1,3 %, состоящие из продуктов износа, кремния и алюминия.
ABSTRACT
The article presents the results of a study on obtaining analytical dependencies for calculating the oil change period of machine units with gears, with active participation in the wear process of abrasive particles. Tests carried out on tractors to determine the dynamics of accumulation of mechanical impurities show that when oil is replaced, the total concentration of abrasive particles in the oil is on average 1.3%, consisting of wear products, silicon and aluminum.
Ключевые слова: кремний, алюминиий, замена масла, зубья шестерен, агрегаты машин, абразивные частицы, плотность.
Keywords: silicon, aluminum, oil change, gear teeth, machine assemblies, abrasive particles, density.
Абразивные частицы, находящиеся в клиновидном зазоре между зубьями шестерен, под воздействием силы трения продвигаются в направлении зоны контакта. При этом они по мере движения воспринимают всю возрастающую нормальную нагрузку, в результате чего глубина их внедрения по отношению к поверхностям трения увеличивается. В зависимости от глубины внедрения, абразивные частицы могут подвергать поверхности трения упруго-пластической деформации или микрорезанию [1; 2].
В момент, когда контактное давление, действующее на абразивные частицы, достигнет значения
предела прочности, они подвергаются дроблению. При этом в результате многократной повторной деформации объема металла поверхности трения абразивными частицами, находящимися в клиновидном зазоре зубьев шестерен, происходит их разрушение при активном участии абразивных частиц [1-3].
В процессе изнашивания участвуют активные абразивные частицы. Необходимая износостойкость зубьев шестерен, в условиях эксплуатации, обеспечивается при наличии в масле агрегата допустимой концентрации абразивных частиц. Проведенные исследования показывают, что абразивные частицы
Библиографическое описание: Мирзаев Н.Н., Эгамбердиева Н.А. СРОК ЗАМЕНЫ МАСЛА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧИ ТРАКТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В ЗАПЫЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 4(121). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/173 74
в масле агрегатов накапливаются в результате воздухообмена картера агрегата с внешней средой. Концентрация накапливающихся в масле агрегата абразивных частиц зависит от герметичности агрегата и количества циклов нагружения зубчатых передач в период их эксплуатации с момента замены масла [1-3].
Допустим, ведомая шестерня в агрегате имеет среднюю частоту вращения пк, тогда возможное количество циклов нагружения зубьев шестерен за один срок замены масла в агрегате Тст равно:
К = 3600 • пк • тст
(1)
Допустимая концентрация абразивных частиц, обеспечивающих заданную износостойкость материалов шестерен в агрегате, определялась по количеству
активных абразивных частиц поступающих в масло агрегата за один цикл нагрузки ведомой шестерни, ¿>Е. Умножив его значение на к из (1) и долю раздробленных абразивных частиц В, получим:
7200 г • П • Тст
2 • кс - В • (кс -1) • (кс - В) • (кс - 2)
(2)
Общая величина линейного износа зубьев шестерен и за один срок замены масла в агрегате, при наличии абразивных частиц, состоят из суммы линейных износов с активным иа и пассивным ий, участием абразивных частиц [1]:
и=и +и
,мм
(3)
Рисунок 1. Изменение общей концентрации механических примесей (1), кремния (2) и алюминия (3) в масле коробки передач трактора от продолжительности эксплуатации
г =
тах
Проведенные исследования [1] показывают, что износ с активным участием абразивных частиц для головки (ножки) зубьев составляет 84-86 % от общего износа зубьев шестерен, для зоны чистого качения он составляет 25 %. Тогда срок замены масла
в агрегате, работающей в абразивной среде, с учетом величины износа головки (ножки) и зоны чистого качения зубьев шестерен при активном участии абразивных частиц вычисляем:
Т =и •1 •1 • Кк • пР ( и,к ) ст 52,54 ст2 • • п
а ст и.
к
У • г, • г
/а к и
С№,к 'Гк • Ут • т • (± К)
1
г2 • Бт2 а + 4 • к • г, ± 4 • к2 - г , • Бт а
и и и
13,1 й Н .-а )
5 ат \ и,к а /
час,
(4)
где Ь - длина зуба шестерен; 1 - передаточное отношение зубчатой передачи; - твердость материала ведущей (ведомой) шестерни; Пр^,к)-число циклов повторных деформаций, приводящие к разрушению деформированного слоя поверхности трения; са - прочность абразивной частицы на сжатие; 4г- средний размер абразивных частиц, участвующих в процессе изнашивания; пте,к- частота
вращения ведущей (ведомой) шестерни; уа, ут- плотность абразивной частицы и масла соответственно; 7к, Zw - число зубьев ведущей, ведомой шестерни;
соотношение твердости поверхности трения шестерни и прочности абразивной частицы; ек - концентрация активных абразивных частиц; т- модуль зацепления; к- коэффициент высоты зуба; а - угол зацепления.
Накопление механических примесей в масле агрегата в процессе эксплуатации. Результаты испытаний, проведенных на коробке передач трактора с целью определения количества загрязнителей отработанного масла, показывают, что при замене масла агрегатов накапливается значительное количество твердых частиц [1-3], состоящих из почвенной пыли и продуктов износа, количество которых в несколько раз превышает установленную норму
(0,25 %), обеспечивающую износостойкость зубьев шестерен, коробки передач тракторов.
Зависимости, полученные по результатам испытания, представленные на рисунке 1 можно условно разделить на три характерных участка.
Третий характерный участок зависимости соответствует работе агрегата более 400 часов, где накопление механических примесей происходит более интенсивно.
Таблица 1.
Изменение концентрации и размера абразивных частиц в масле коробки передач трактора
от продолжительности эксплуатации
№ пробы масла Концентрация механических примесей в масле, % Распределение абразивных частиц в масле коробки передач по размерным группам, %
Общее количество Абразивые частицы Продукты износа 4-8 мкм 9-12 мкм 13-16 мкм 17-30 мкм 21-25 мкм 26-40 мкм
Наработка 250 часов
1 0,29 0,15 0,14 65,3 17,8 7,0 5,4 2,4 2,3
2 0,28 0,13 0,15 63,9 19,3 6,4 5,6 2,3 2,5
3 0,25 0,12 0,13 63,5 17,8 7,0 6,1 2,9 2,7
4 0,31 0,16 0,15 64,8 18,6 6,6 5,3 2,6 2,1
5 0,27 0,14 0,13 64,3 18,4 6,8 5,5 2,5 2,5
Средний 0,28 0,14 0,14 64,4 18,4 6,7 5,6 2,5 2,4
Наработка 1000 часов
1 1,18 0,57 0,55 72,1 13,6 6,3 4,2 2,0 1,8
2 1,25 0,55 0,54 71,9 14,3 5,3 4,5 1,9 1,9
3 1,21 0,57 0,58 72,2 12,8 5,8 4,8 2,1 2,3
4 1,26 0,59 0,56 70,4 15,1 6,0 4,5 2,0 2,0
5 1,28 0,54 0,52 71,7 13,9 5,8 4,6 1,9 2,1
Средний 1,24 0,58 0,55 71,7 14,0 5,9 4,5 2,0 2,0
Данные приведенные в таблице 1 [1] показывают, что с увеличением продолжительности эксплуатации относительное содержание абразивных частиц мелким фракционным составом 4-8 мкм в масле увеличивается. Так, после 250 ч работы абразивные частицы с размером 4-8 мкм составляют в масле коробки передач - 64,4 %.
После 1000 ч работы содержание абразивных частиц размером 4-8 мкм в масле коробки передач увеличились, и составляют 71,7 %. Повышение количества мелких абразивных частиц с увеличением продолжительности эксплуатации коробки передач, свидетельствуют о дроблении крупных абразивных частиц, проникающих в клиновидный зазор зубьев
шестерен и перехода активных абразивных частиц в пассивное состояние.
Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
1. Для повышения срока замены масла в коробке передач тракторов, с зубчатыми передачами работающих в абразивной среде необходимо повышать: длины зуба; передаточного отношения зубчатого зацепления; твердости материала зубчатых колес; уменьшить поступления извне абразивных частиц, за счет повышения герметичности агрегата; модуля зацепления и степени относительного проскальзывания, происходящих между зубьями шестерен.
Список литературы:
1. Икрамов У.А., Иргашев А. Расчет активности абразивных частиц // Совершенствование машин для хлопководства: сб. науч. трудов ТашПИ. - Ташкент, 1990. - С. 91-96.
2. Иргашев А., Хамроев Р.К. Экспериментальная оценка концентрации продуктов износа в масле агрегатов машин // Universum: технические науки. - №11 (80). - Москва, 2020. - С. 66-68.
3. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение, износ. - М.: Машиностроение. 1977. - 526 с.
