WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

J=1,467+6,164x1-8,171x3+0,785x1x3+0,295x2x3-2,564x12+11,014x32;

Fнагр.=1682-470x1-35x2-296x3+85x1x3+214x12-48x32;

Mтр.=0,325+0,00165x1+0,01143x3-0,00668x1x3+0,01224x12+0,00357x32

Значения параметров трибосистемы J, Fнагр. и Мтр.. выражены, соответственно, в мг, Н и Нм. Значения факторов x1-3 в процентах.

Адекватность полученных моделей проверялась по критерию Фишера.

В графическом виде полученные модели приведены на рис. 10.

Для проверки адекватности полученной математической модели было проведено сравнение результатов непосредственного определения трибохарактеристик работающих масел на трибологическом стенде, и трибохарактеристик, рассчитанных по математической модели по результатам анализа загрязненности масла и рассчитаны коэффициенты корреляции между ними.

Анализ результатов исследований показал, что между результатами экспериментальных испытаний и теоретическими расчетами существует тесная корреляционная связь. Наибольшая теснота связи наблюдается для трибохарактеристики «нагрузка схватывания» (r=0,87...0,98) и значения износа образцов (r=0,89...0,94). Однако, полученная с использованием математической модели, зависимость изменения момента трения от загрязнения масла не совпадает с экспериментально полученными результатами. По математической модели момент трения повышается с увеличением содержания нерастворимого осадка, тогда как для масел, работающих в двигателях характерна тенденция к снижению момента трения при увеличении времени наработки.

Четвертая глава посвящена изучению влияния присадок на трибологические свойства моторных масел.

Одним из направлений улучшения трибологических свойств смазочных материалов является введение в моторные масла присадок на основе ультрадисперсных порошков мягких металлов (Zn, Cu, латунь). Важными факторами качества присадки являются составляющие комплексы УДП металлов, их дисперсность, а также их количественное содержание в смазочной среде.

Для изучения трибологических свойств ряда перспективных смазочных композиций на основе УДП меди, цинка, латуни, полученных в различных газовых средах на производственной базе КТЦ ТНЦ СО РАН (г. Томск) был проведен однофакторный эксперимент.

Сущность метода заключается в сравнительных испытаниях масел, модифицированных УДП порошками и присадками по следующим показателям:

- относительное изменение момента трения Мтр;

- несущей способности пар трения к критической нагрузке Ркр, при которой происходит схватывание образцов;

- противоизносным свойствам по величине суммарной потери массы образцов m.

Исходными материалами при проведении трибологических испытаний являлись смазочные композиции на основе моторного масла SAE 20, модифицированного ультрадисперсными порошками меди, латуни, цинка, полученными в среде различных газов, а также присадками, приобретенными в торгово-розничной сети, в следующих комбинациях:

- SAE 20 + УДП Cu (CO2);

- SAE 20 + УДП Cu (Ar);

- SAE 20 + УДП Cu (Ar + O2);

- SAE 20 + УДП Zn;

- SAE 20 + УДП латуни;

- SAE 20 + УДП Cu (N2)

- SAE 20 + «Ресурс»

- SAE 20 + «Люкс - Трибо»

- SAE 20 + «EuсoPower»

- SAE 20 + «Хадо»

По результатам трибологических испытаний выявлено, что в качестве антифрикционной и противоизносной присадки целесообразно использовать добавки УДП Zn и Cu, полученной в среде азота (N2), во всем диапазоне рассмотренных нагрузок, так как на всех парах трения состав с этой добавкой обладает наименьшими моментом трения и небольшими суммарными износами испытуемых образцов трения. В качестве добавки, повышающей несущую способность масла к схватыванию трибосопряжений, целесообразно использовать добавку УДП латуни, так как на большинстве пор трения состав с этой добавкой обладает наибольшей несущей способностью к схватыванию.

Для определения оптимальной концентрации УДП Сu в моторных маслах был поставлен эксперимент с использованием методов теории планирования экспериментов, которые позволяют получать эмпирические модели трибопараметров в виде:

Y=kx1nx2m

где Y – параметры объекта трибосистемы;

x1; x2;– факторы, влияющие на исследуемый трибологический процесс;

n, m – показатели, подлежащие определению

В качестве управляемых факторов принимались: радиальная нагрузка FN, (фактор ); концентрация УДП Cu в модифицированной смазке (фактор ).

За параметры оптимизации трибосистемы (кольцо – колодочки - модифицированная смазка) были приняты:

  • коэффициент трения fтр – (Yfтр.)
  • износ кольца по массе, г. М – (YМ)
  • износ вкладышей (колодочек) по массе, г. mср – (Ymср.);

Остальные факторы: скорость скольжения образцов, температура модифицированной смазки, материал и геометрия трибосопряжений стабилизировались.

Значения откликов определялись по результатам двухчасового эксперимента для каждой комбинации факторов при скорости скольжения образцов 3,9 м/с и температуре смазочной среды 90 °С. Каждый эксперимент повторялся три раза.

Обработка результатов полнофакторного эксперимента на персональной ЭВМ позволила получить эмпирические модели для каждого искомого параметра трибосистемы fтр, М, в исследуемом диапазоне нагрузок и концентраций УДП Cu в виде выражений:

Диапазон изменения С 0,10,3 %; FN 400600 H

fтр = 7,910-7FN1,488С0,152lnFN-1,604

M = 4,46810-13FN3,574C0,8631 ln FN-5,842

=5,10210-10FN2,355С0,536lnFN-3.678

Диапазон изменения С 0,30,6 %; FN 400600 H

fтр = 8,96310-8FN1,911С0,478lnFN-3,255

M = 1,42210-16FN4,789C1,849 ln FN-12,4

=5,61610-20FN5,874С3,417lnFN-22,47

Диапазон изменения С 0,61,0 %; FN 400600 H

fтр = 1,27510-4FN0,860С12,072-1,758lnFN

M = 8,45410-6FN1,145C36,011-5,258 ln FN

=1,00310-5FN0,928С41,35-6,201lnFN

Выражения в графическом виде представлены на рис. 11.

Для оценки эффективности модифицирования моторных масел присадкой на основе УДП Cu была поставлена серия экспериментов по оценке антифрикционных и противозадирных свойств полученных смазочных композиций.

В качестве объектов исследования были приняты моторные масла марок М8, М10ДМ, М10Г2к, М14В2 и присадка к моторным маслам «Гарант - М» (ТУ 0251-001-20690018-95). Для повышения достоверности в экспериментах были использованы не только свежие масла, но и прошедшие часовую наработку до замены по нормативам, установленным заводом - изготовителем. Фрагменты результатов испытаний масел М10ДМ М14В2 приведены на рис. 12.

Рис. 12. Результаты трибологических испытаний эффективности присадки «Гарант - М». 1 - диаграмма нагружения образцов. а) 2 - момент трения чистого масла М10ДМ; 3 - момент трения масла М10ДМ с наработкой 500 м/час; б) 2 - момент трения масла М10ДМ с наработкой 500 м/час, 3 - момент масла М10ДМ с наработкой 500 м/час после добавления присадки «Гарант - М»; в) 2 - момент трения чистого масла М14В2, 3 - момент трения масла М14В2 с наработкой 1000 м/час; г) 2 - момент трения масла М14В2 с наработкой 1000 м/час, 3 - момент масла М14В2 с наработкой 1000 м/час после добавления присадки «Гарант - М».

Для пары трения сталь 45 - сталь 45 добавление присадки как в чистые, так в отработанные масла приводит к снижению коэффициента трения на 21-30 %, причем наиболее эффективно действие присадки проявляется на масле М10Г2к. Также добавление присадки позволяет добиться повышения несущей способности от 35% для чистого масла (М8) до 30-91% для отработанных масел, причем наибольшее увеличение достигается для масел, имеющих сравнительно малую несущую способность (М8 отр., М14В2 отр.).

Для пары трения сталь 45 - латунь 60 снижение момента трения не так выражено, как для пары сталь 45 - сталь 45. Наиболее эффективно действие присадки проявляется на чистых маслах (уменьшение на 17-25%), а на отработанных маслах уменьшение Мтр. не так выражено (на 9-13%).

В пятой главе представлена методика комплексного контроля и восстановления трибологических свойств моторных масел. Данная методика основана на зависимостях изменения трибологических свойств моторного масла от времени его наработки и условий эксплуатации конкретной машины. Методика состоит из:

- входного трибологического контроля моторных масел при поступлении на автопредприятие;

- периодического трибологического контроля моторного масла и прогнозирования его остаточного ресурса на протяжении всего периода эксплуатации. Пробы масла берутся при постановке машины на плановое техническое обслуживание. Поскольку по результатам трибологических испытаний невозможно однозначно оценить изменения физико - химических свойств масла, такие испытания необходимо проводить в комплексе с методами физико - химического и эмиссионно - спектрального анализов масла. При выявлении предельных значений какого - либо из физико - химических показателей масло бракуется;

- введения, при достижении маслом предельных значений трибопоказателей, присадки на основе ультрадисперсного порошка меди.

Главным критерием проведения восстановления трибологических свойств моторного масла является экономическая эффективность этих мероприятий. Введение присадок в работающие масла позволит продлить срок службы на 25-35% в зависимости от марки масла и условий его работы. Экономический эффект проявляется в виде снижения затрат на приобретение моторных масел на 18...24 %.

Повышение экономической эффективности восстановления трибологических свойств моторных масел можно добиться путем создания участков по производству металлосодержащих присадок на крупных предприятиях по эксплуатации дорожных, строительных машин и автомобильного транспорта.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Разработан автоматизированный комплекс для оценки трибологических свойств смазочных масел и определения эффективности присадок к ним с условиями испытаний, максимально приближенным к условиям работы максимально критичных по ресурсу трибосопряжений дорожных и строительных машин.

2. Разработана методика трибологических испытаний на автоматизированном трибокомплексе смазочных масел, применяемых в дорожных и строительных машинах и присадок к ним.

3. Получена математическая модель изменения трибологических свойств моторного масла от изменения его физико - химических характеристик.

4. Исследовано влияние металлосодержащих присадок на трибологические свойства моторных масел. Наиболее эффективной является присадка на основе ультрадисперсного порошка меди, полученного в среде азота. Оптимальная концентрация присадки составляет 0,3-0,4% по массе.

5. Исследованы возможности улучшения трибологических свойств и продления ресурса моторных масел путем введения присадок на основе УДП меди. Введение присадок в моторные масла позволяет продлить их срок службы на 25-35 % со снижением затрат приобретение на 18...24 %.

6. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика комплексного контроля и восстановления трибологических свойств моторных масел.

7. Разработанный автоматизированный трибологический комплекс используется в лаборатории контроля топлив и масел ОАО «Томусинская автобаза» (г. Междуреченск).

8. Трибологический комплекс используется ООО «Фирма Техносинтез» при контроле качества производимой присадки к моторным маслам «Гарант – М».

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

1. Ларионов С.А. Триботехническая оценка состояния работающих моторных масел /С. А. Ларионов, В. И. Доблер// Архитектура и строительство: Сборник трудов научно – технической конференции - Томск: ТГАСУ, 2002.-С 75-76.

2. Ларионов С.А. Триботехнический стенд для оценки качества работающих моторных масел/С. А. Ларионов, В. И. Доблер, А. Л. Терехов // Современные проблемы машиностроения и приборостроения: Сборник трудов I международной конференции - Томск: STT, 2002.- С 26-31.

3. Патент на полезную модель 32602 РФ, МПК7 G01 N3/56. Автоматизированный комплекс для триботехнического контроля смазочных свойств рабочих жидкостей и исследования фрикционно – износных свойств конструкционных материалов / Ларионов С. А., Доблер В. И., Терехов А. Л. - №2003114684/20; заявлено 21.05.2003; опубл. 20.09.2003 // Изобретения, полезные модели. – 2003 г.

4. Трибологическая оценка антифрикционных и противоизносных свойств моторных масел/ С.А. Ларионов, В.И. Доблер, В.И. Довыдович, М.И. Лернер // Триботех-2003: Сборник трудов международной конференции -М:, 2003. -С. 66-72.

5. Ларионов С.А. Эффективный способ и средства поиска причин отказа в гидроприводах машин лесного комплекса / С. А. Ларионов, В. И. Доблер, А. Л. Терехов //Лес и бизнес.- С-Пб.: ЗАО «Белл», 2004.-№7.-С. 42-43.

6. Доблер В. И. Анализ изменения трибологических свойств моторных масел в режиме эксплуатации /В.И. Доблер, С. А. Ларионов, А.Л. Терехов // Транспортные системы Сибири: Сборник трудов II Всероссийской научно - технической конференции - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004.- С. 56-58

7. Доблер В. И. Способ технической диагностики гидроприводов строительных и дорожных машин/В.И. Доблер, С.А. Ларионов, А.С. Ларионов // Транспортные системы Сибири: Сборник трудов II Всероссийской научно - технической конференции - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004.- С. 58-60

8. Патент на полезную модель 43974 РФ, МПК7 G01 N3/56. Устройство нагружения к машине трения / Ларионов С. А., Доблер В. И., Терехов А. Л. - №2004129805/22; заявлено 11.10.2004; опубл. 10.02.2005, Бюл №4//Изобретения, полезные модели. – 2005 г. - № 4

Изд. лиц. № 021253 от 31.10.97. Подписано в печать

Формат 60х90/16. Бумага офсет. Гарнитура Таймс, печать офсет.

Уч.-изд. л. 2. Тираж 100 экз. Заказ №

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. соляная, 2.

Отпечатано с оригинал - макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»