CC BY
39
:>*о(нм( и млшииомдіниі омский научный «с тни* м і ап. гот
Предлагаемая методика проста в реализации, удобна на стадии проектирования, выбора и оптимизации технического решения и может быть обобщена на общий случай нагружения.
Библиографический список
1. Умлнский, А.А. Справочник проектировщика рас-четно-теоретический / А.А. Умлнский. - М. : Стройиз-ллт, 1973. - Т.2. - 416 с.
2. Ходким, Е.Г. Решение задачи устойчивости тонко-
стенных профилей / Е.Г. Холкин. // Млтериллы всероссийской научно-технической конференции. РОССИЯ МОЛОДАЯ: передовые технологии — в
промышленность. - Книга 1. -Омск : ОмГТУ. 2008. — С 159-163.
3. Вольмир, А.С. Сопротивление материалов / А.С. Вольмир. Ю.П. Григорьев, А.И. Станкевич ; под ред. Д.И. Млклревского. - М. : Дрофл. 2007. - 584 с.
4. Алфутов, Н А. Устойчивость движения и равновесия / П.Л. Алфутов, К.С. Колесников. - М : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. — 253 с.
ХОЛКИН Евгений Геннадьевич, аспирант кафедры «Сопротивление материалов»».
СОКОЛОВСКИЙ Зиновий Наумович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Сонротииление материалов»».
Дата поступления статьи в редакцию: 27.03.2009 г.
© Холкин Е.Г., Соколопскнй З.Н.
УДК 665.765 с в КОРНЕЕВ
Ж. М. ИВАНКИВ Р. В. БУРАВКИН И. И. ШИРЛИН Н. В. ДОРОШЕНКО С. В. ДОРОШЕНКО
Омский государственный технический университет ОАО «Сургутнефтегаз», г. Сургут Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ РАБОТЫ УЗЛОВ ТРЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА
При эксплуатации техники в условиях низких температур в масла из-за конденсационных процессов поступает вода. Присутствие воды в маслах приводит к изменению их противоизносных свойств, сокращению периодичности замены и росту потока отказов техники.
Ключевые слова: низкие температуры, вода, масла смазочные.
Эксплуатационная надежность техники во многом зависит от качества и рациональности выбора смазочного материала, здесь должен быть учтен целый ряд производственных и эксплуатационных факторов 11). Для своевременного и качественного смазывания машин заводы-изготовители снабжают их таблицами или картами смазывания, содержащими необходимые сведения по периодичности смазывания для различных марок смазочных материалов. Заводы-изготовители машин должны вносить в таблицы и карты смазывания изменения, соответствующие уровню новейших научных разработок. Однако, к сожалению, это происходит не всегда. И в современных картах смазки не редко можно найти марки ма-
сел. снятые с производства.
На выбор трансмиссионного масла определяющее влияние оказывают: конструктивные особенности передачи, режим и условия ее работы. К конструктивным особенностям относятся тип редуктора, характер расположения валов, на которых установлены зубчатые колеса, число ступеней, габариты, степень шероховатости трущихся поверхностей, материал. из которого изготовлены колеса, способ подачи смазочного материала в область контакта. К режимным факторам работы передачи, определяющим выбор масла, относятся передаваемые нагрузки. а следовательно, и давления в зоне контакта, скорости в зубчатых передачах, температурный
Концентрации поды и масле, Ч масс.
Концентрация полы о масла. Ч масс.
Рс.Н
Нагрузка спаривания
4000
заоо к - - - • Юте* Кинетик (ТМ-5-10)
— Спапноф п. Синтетик (ТМ-5-1В)
■V . . ТО . П ОЛ 1 ( П\
V ■ ••гап | 1
3400 Ч 1
% >>
«М1Л1 3000
2П00 гх N
2600 ч ч > г
2400 - ———-—»< % "ч %
/ « / 1 1
2200
4 5 6 7 В
Концентрации поды а масле, Ч масс
г Э 4 • • 7 «
Концентрации поды и пасло, Ч масс
Рис. 1. Изменение трибологнческнх характеристик трансмиссионных масел от концентрации воды: л - изменение индекса задира; б - изменение критической нагрузки; л - изменение нагрузки сваривания;
г - изменение показателя износа
диапазон работы смазочного материала (2).
Задача рационализации применения трансмиссионных масел неразрывно связана с прогнозированием износа механических элементов трибологических систем, показателями надежности агрегатов. Наиболее эффективным подходом ддя решении этой задачи является технико-экономический метод оптимизации. Его сущность заключается в учете как технико-эксплуатационных параметров масел, так и стоимостных параметров его применения в эксплуатации. В соответствии с выше обозначенным подходом, предлагается сформировать комплексный показатель, на основе численного значения которого будет возможно производить оптимальный выбор марки трансмиссионного масла с учетом уровня его эксплуатационных свойств, стоимости и условий применения, то есть критерий выбора.
Существует два подхода при определении обобщенных показателей, когда предлагается представ-
лять обобщенные показатели в виде взвешенной суммы частных показателей или же их произведения. В данной работе был выбран второй подход
В соответствии с имеющимися экспериментальными результатами |3. 4) обобщенный показатель должен учитывать гидролитическую стойкость рассматриваемого масла в части изменения его трибологических характеристик, что показано на рис. 1.
Приведенные результаты подтверждают, что присутствие воды в масле оказывает существенное влияние на трибологические свойства трансмиссионных масел.
В связи с подходом, обозначенным в работе |5], среди общепринятых по ГОСТ9490-75трибологических показателей комплексным, учитывающим как протиноизносные. так и противозадирные свойства масла, является лишь одна - индекс задира [Из), то она, безусловно, должна быть принята к рассмотрению. Однако в процессе применения масла происхо-
ММІ И МАШИНОМДІНИС ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТМИК I* 1 ап. 3009
У-ДИш/Сшы н / %;
5= Стах/ДИз, % / Н;
^-скорость снижения трибологических характеристик по концентрации воды;
5-стабильность-трибояогических характеристик по концентрации воды;
Рис. 2. Стабильность и скорость изменения трибологнческой характеристики обводненного масла
дит изменение еготрибологическнх свойств, а продельный уровень этого изменения может быть установлен на основе предельного значения показателя нагрузки сваривания (Рс) и выражен предельной концентрацией воды в масле С^,. Тогда логичной характеристикой устойчивости комплекса трибологических свойств (5 - стабильности) масла в условиях обводнения может быть величина, обратная скорости снижения индекса задира (V) в рассматриваемом диапазоне до предельной, где значение предельной концентрации будет учитывать начальный уровень
' С
свойств масла, то есть -гг- (рис. 2).
ДИз '
Экономический показатель выбора масла, должен учитывать его стоимость, а также полноту реализации свойств масла в конкретных условиях применения. К первому относится стоимость масла СЛ|. руб/л, ко второму - коэффициент реализации ресурса -£,/£ф, то есть отношение предельно возможной периодичности замены масла, установленной с учетом интенсивности обводнения в конкретных условиях эксплуатации и гидролитической стойкости конкретной марки масла к фактически реализуемой периодичности в эксплуатации. На основе подсчета коэффициент реализации ресурса можно производить отсеивание марок масел, рассмотрение которых нецелесообразно в данных условиях эксплуатации 1,/1ф< 1 (то есть фактически реализуемая периодичность замены масла превышает предельно допустимую для обеспечения работоспособности трансмиссионного масла в условиях обводнения).
Таким образом, разработанный комплексный критерий К выбора трансмиссионного масла представляет собой отношение стоимостного показателя См к показателю гидролитической стабильности трибологических свойств Б и умноженное на коэффициент реализации ресурса - то есть критерий учитывает стабильность трибологических характеристик трансмиссионного масла к фактору обводнения в диапазоне ограниченном предельной концентрацией, установленной по предельной нагрузке сваривания и эффективность его применения в конкретных условиях эксплуатации.
К
См
..Ад. (С./Д Из) и
ГПІП
где К - критерий выбора. Н-руб.; ДИз - изменение показателя индекса задира (ДИ, = И', - И* . И', -
индекс задира товарного масла, Н; И'3 — индекс задира масла с предельным содержанием воды. Н); С„ -стоимость 1 л масла, руб.; С^ - предельная концентрация воды в масле, установленная по предельному значению нагрузки сваривания. % масс.; - ко-
эффициент реализации ресурса ({.„—предельная из условия достижения СПЫ| наработка до замены масла; фактически реализуемая в условиях эксплуатации наработка до замены масла).
Предельная наработка до замены масла определяется из условия достижения предельной концентрации воды в рассматриваемых условиях эксплуатации, в соответствии с разработанной моделью процесса обводнения в эксплуатации, и корректируется под план проведения ТО на предприятии.
Применение предложенного критерия позволит предприятиям рационально(|юрмировать номенклатуру используемых трансмиссионных масел с учетом их гидролитической стабильности, при эксплуатации техники в условиях холодного климата. Однако для достижения поставленной цели, рационализации выбора трансмиссионных масел для использования в условиях холодного климата, необходимо также учитывать фактор топливной экономичности техники при использовании различных марок масел и пластичных смазок, что является актуальной задачей и требует дальнейшей проработки.
БиблиографичсскиЛ список
I Корнеев С.В., Колунин А.В.. Дорошенко II.В.. Пн-липенко Д.Н. Совершенствование технического обслуживании техники в условиях низких температур // Значение технических регламентов в решении проблем создании и эксплуатации автомобилей в условиях Сибири и Крайнего Севера : материалы внеочередной конференции-семинара Ассоциации автомобильных инженеров. - Сургут, 2005. - С. 9-13.
2. Балтенас Р. Трансмиссионные масла. Пластичные смазки / Р. Балтенас, А.С. Сафонов. А.И. Ушаков. В. Шер-галне. - СПб. : ООО «Изд-во ДИК». 2001. - С. 208.
3. Корнеев С В.. Шестаковская Т.В.. Дорошенко П.В.. Дорошенко С.В. Оценка трибологических свойств обводненных трансмиссионных масел группы ТМ-5 // Мир нефтепродуктов. - 2007. - № 3. - С. 30-33.
4. Дорошенко П.В. Содержание воды как диагностический параметр работоспособности трансмиссионного масла / И В. Дорошенко, С.В. Дорошенко // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции
студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». - Омск : СибАДИ. 2007. — С. 14-17.
5. Дорошенко Н.В. Обоснование выбора трансмиссионных масел при эксплуатации дорожных и строительных машин в условиях холодного климата : дне...-канд. техн. наук. - Омск : СибАДИ, 2007. - С. 218.
КОРНЕЕВ Сергей Васильевич, доктор технических наук, декан нефтехимического института, заведующий кафедры «Химическая технология органических веществ»» ОмГТУ.
ИВАНКИВ Жанна Марсельевна, инженер отдела запасных частей ОАО «Сургутнефтегаз», г. Сургут.
БУРАВКИН Руслан Валерьевич, заместитель начальника отдела эксплуатации ОАО «Сургутнефтегаз», г. Сургут.
ШИРЛИН Иван Иванович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплотехника и тепловые двигатели» СибАДИ.
ДОРОШЕНКО Николай Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплотехника и тепловые двигатели» СибАДИ.
ДОРОШЕНКО Станислав Владимирович* инженер кафедры «Теплотехника и тепловые двшгатели» СибАДИ.
Дата поступления статьи в редакцию: 20.03.2009 г.
© Корнеев С.В., Иванкнв Ж.М., Бурапкнн Р.В.,
Шнрлин И.И., Дорошенко М.В., Дорошенко С.В.
УДК 665765 с в КОРНЕЕВ
Ж. М. ИВАНКИВ Р. В. БУРАВКИН И. И. ШИРЛИН Н. В. ДОРОШЕНКО С. В. ДОРОШЕНКО
Омский государственный технический университет
ОАО «Сургутнефтегаз», г. Сургут
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
ВЛИЯНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР НА СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ И ПОТОК ОТКАЗОВ МОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
При эксплуатации техники в условиях низких температур в масла из-за конденсационных процессов поступает вода. Присутствие воды в маслах приводит к изменению их противоизносных свойств, сокращению периодичности замены и росту потока отказов техники.
Ключевые слова: низкие температуры, вода, масла смазочные.
Значительная часть территории России расположена в зоне с суровыми климатическими условиями, где период отрицательных температур превышает шесть месяцев в году. В настоящее время идёт интенсивное развитие этих районов из-за освоения нефтегазовых месторождений и месторождений минеральных ископаемых. По причине малой изучен* ности влияния низких температур на работу мобильной техники организации теряют огромные средства при её эксплуатации и ремонте за счёт потерь из-за повышенного расхода топлива и увеличенной интенсивности износа сопряжённых подвижных деталей машин. Одной из основных причин проявления повышенных эксплуатационных затрат является из-
менение основных характеристик смазочных материалов |1,2, 3). Известно, что при изменен ии темпе* ратуры изменяется и вязкость масел. Причем не редки случаи, когда смазочные материалы вообще теряют подвижность из-за низких температур окружающей среды. Если для моторных масел можно обеспечить необходимый тепловой режим за счёт утепления моторного отсека машины для использования тепловыделения двигателя, в этом случае низкие температуры не влияют на топливную экономичность двигателя, то для трансмиссионных масел и пластичных смазок обеспечить необходимый тепловой режим практически невозможно. Влияние низких температур на работу двигателей внутрен-
