CC BY
61
УДК 631.173:658.58
B.И. Балабанов, доктор техн. наук, профессор
ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет — Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева»
C.А. Ищенко, канд. техн. наук, профессор
ФГОУ ВПО «Тихоокеанский государственный экономический университет»
В.В. Лехтер, аспирантка
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
И.В. Борзых, аспирант
ФГОУ ВПО «Приморская государственная сельскохозяйственная академия»
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ ОПОРНЫХ КАТКОВ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОБАВКИ К ПЛАСТИЧНОЙ СМАЗКЕ
Гусеничный движитель комбайнов работает в тяжелых условиях, в постоянном контакте узлов и агрегатов с абразивными частицами грунтов, испытывая значительные динамические нагрузки ударного характера [1]. Данный факт обусловлен большой массой комбайнов, которая колеблется, например, от 12,5 до 15 т (при заполненном бункере) для комбайна «Енисей 1200РМ» [2]. Так, при перекатывании катка через препятствие мгновенная нагрузка на него может составлять свыше 15 кН [3]. Общеизвестно, что работа в области динамических нагрузок является неблагоприятным условием для подшипников качения катков и приводит к их преждевременному износу (см. рисунок). Поэтому данный узел довольно часто отказывает при выполнении комбайном уборочных работ. Данное явление также обусловлено невыполнением своевременной регулировки подшипника, что связано прежде всего с отсутствием специальных средств и технологий диагностики, а также с большой трудоемкостью процесса, а зачастую и с нехваткой времени и трудовых ресурсов во время уборки. Таким образом, высокие динамические нагрузки способствуют быстрому увеличению зазоров между рабочими частями подшипника, а возникающие при больших зазорах удары деталей подшипника вызывают их разрушение. Такое положение вынуждает сельхозпроизводителя тратить значительные средства на ремонт катков и, кроме того, нести убытки от вынужденных простоев техники. Поэтому возникла необходимость в изыскании способов восстановления и снижения интенсивности изнашивания подшипниковых узлов катков с учетом специфики их эксплуатации.
Особенность эксплуатации рисозерноуборочных комбайнов,
как и любой сельскохозяйственной техники, — интенсивное использование их в течение короткого срока, регламентируемого агротребованиями конкретной культуры. Поэтому любые простои уборочных машин могут вызвать значительные потери урожая. В связи с этим альтернативным способом восстановления является так называемый безразбор-ный сервис узлов и агрегатов. Данный способ технического сервиса основан на комплексном подходе к объектам износа и включает в себя ряд последовательных технологических операций: диагностика узла трения, анализ износного состояния, выбор технологической среды для восстановления и собственно, само безразборное восстановление детали. Являющееся в данном случае ключевым, восстановление детали без проведения каких-либо операций по демонтажу и разборке узла основано главным образом на применении присадок и добавок к смазочным материалам, применяемым в данном узле трения. Принцип действия указанных веществ заключается в нанесении защитных и восстанавливающих покрытий на детали, так называемое плакирование поверхности. На сегодняшний день наиболее распространены металлоплакирующие добавки и присадки. Они содержат в своем составе смесь жирных кислот, соли или порошки пластичных металлов, глицерин и ряд других компонентов [4].
Общий вид опорного катка (слева) и оси с подшипниками
ВестникФГ0УВП0МГАУ№Г20'10 ---------------------------------- 87
Процесс плакирования осуществляется в результате химического восстановления и осаждения пластичных металлов из солей или из мелкодисперсных порошков в присутствии поверхностно-активных веществ. Недостаток присадок — их низкая эффективность, заключающаяся в нанесении (образовании металлоплакирующих пленок) покрытий недостаточной толщины для восстановления прецизионных деталей, подшипниковых узлов и ряда других деталей.
Данное направление постоянно развивается, и недавним нововведением стало добавление к пластичной смазочной композиции, содержащей олеиновую кислоту и ее соли, пластичных металлов меди, олова и никеля, дополнительных элементов в виде ультрадисперсных порошков этих же пластичных металлов — «Ретурн Металл-М». При ее применении в составе пластичной смазочной композиции поверхности трения полностью покрываются композиционной защитной пленкой толщиной до 10 мкм из пластичных металлов добавки, с высокими прочностными и антифрикционными свойствами.
Для оценки эффективности присадки «Ретурн Металл-М» были проведены эксплуатационные испытания. Объектом испытаний служил конический радиально-упорный подшипник № 7608 опорного катка комбайна «Енисей-1200РМ».
Сравнительные эксплуатационные испытания проводили в течение двух сезонов уборочных работ 2008-2009 гг. на двух рисозерноуборочных комбайнах «Енисей-1200РМ» в СХП «Артемовское» Приморского края. Для испытаний были подготовлены опорные и поддерживающие катки гусеничного движителя. Все катки были демонтированы с движителя и разобраны для проверки технического состояния подшипников и полного удаления остатков смазочных материалов. При последующей сборке был проверен и отрегулирован согласно заводским инструкциям зазор в подшипниковом узле. После установки на каретки движителя с чередованием через один катки были заполнены чистой консистентной смазкой и смазочной композицией из смазки Ли-тол-24 с добавлением весовой доли 8,5 % металлоплакирующей присадки «Ретурн Металл-М». Таким образом, на двух комбайнах оказалось по 24 катка с различными видами смазочных материалов.
После проведения сезонных работ катки разбирали и оценивали техническое состояние подшипниковых узлов. На роликовых подшипниках № 7608 катков, работающих с модифицированной смазкой, после наработки 350 га наблюдалось образование бледнорозовой сервовитной пленки на поверхности роликов и на рабочей поверхности наружного кольца.
За период испытаний на 24 катках, заполненных смазочной композицией с использованием разработанной присадки, не было зафиксировано ни одного ресурсного отказа. В то же время на катках, на ко-
88
торых использовалась чистая смазка Литол-24, зарегистрированы предельные ресурсные отказы конических радиально-упорных подшипников катков в количестве 7 штук.
Установлено, что нанесение на трущиеся поверхности защитной композиционной пленки пластичных металлов снижает интенсивность изнашивания стальных образцов до 5 раз; температуру в зоне трения — до 60 °С, а коэффициент трения составляет 0,0015. Наличие композиционного покрытия из пластичных металлов способствует реализации в последующей эксплуатации избирательного переноса при трении (эффекта безызносности) в обработанных соединениях. Поэтому применение в опорных катках данной присадки будет способствовать не только восстановлению рабочих поверхностей подшипников, но и снижению их момента сопротивления вращению, что, в свою очередь, приведет к снижению механических потерь в трансмиссии и, как следствие, будет способствовать экономии топлива. Также большое значение в этом случае имеют демпфирующие свойства нанесенного металлического слоя, который будет смягчать удары основного металла деталей подшипника. Кроме всего прочего, достижение эффекта безызносности этих тяжелонагруженных узлов будет способствовать увеличению их ресурса.
Необходимо отметить, что данная присадка эффективна при износах не более 10 мкм на соединение. При бульших износах ее применение нерационально. Для новых подшипников или подшипников с небольшими зазорами мы предлагаем применять разработанную для этого присадку Яи 2344165 [4] к жидким и пластичным смазочным материалам.
Таким образом, метод безразборного восстановления подшипниковых узлов гусеничного движителя применением металлоплакирующих добавок и присадок позволяет повысить долговечность, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт не только данного узла, но и всего комбайна в целом.
Список литературы
1. Ищенко, С.А. Диагностирование и ремонт гусеничного движителя в условиях Дальнего Востока: дис. ... докт. техн. наук: 05.20.03 / С.А. Ищенко — М., 2009.
2. Самоходный рисозерноуборочный комбайн «Ени-сей-1200РМ»: техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М., 1989.
3. Канделя, Н.М. Повышение эффективности работы зерноуборочного комбайна на гусеничном ходу в условиях зоны Дальнего Востока: дис. . канд. техн. наук: 05.20.01 / Н.М. Канделя. — М., 2005.
4. Кужаров А.С. Свойства и применение металлоплакирующих смазок: тематичесий обзор / А.С. Кужаров, Н.Ю. Онишук. — М.: ЦНИИТЭИ, 1985.
5. Пат. 2344165 Российская Федерация МПК7 С10М 129/40, С10К 30/06. Металлоплакирующая присадка к смазочным материалам / В.И. Балабанов, С.А. Ищенко, А.Г. Гамидов; заявитель и патентообладатель В.И. Балабанов. — № 2006114436/04; заявл. 28.04.2006; опубл. 20.01.2009. — Бюл. № 2.
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ №Г20Ю
