WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

С целью проверки и получения более достоверных результатов проведены стендовые испытания консервационных составов в условиях открытой атмосферы. Испытания проводили на стальных образцах аналогично лабораторным испытаниям и на образцах втулочно-роликовых цепей. С целью уменьшения затрат на проведение исследований отбирали наиболее эффективные консервационные материалы по результатам ускоренных испытаний. Общая продолжительность испытаний – 1 год, это позволило имитировать реальную специфику хранения сельскохозяйственной техники. Осмотр объектов в процессе испытаний в первые 10 дней проводили ежедневно, а затем через 2, 3, 6, 9 и 12 месяцев.

Для исследования влияния условий хранения и защитного состава на сохраняемость втулочно-роликовых цепей выбирали образцы втулочно-роликовых цепей с шагом 19,05 мм. Монтаж цепей на стенде имитировал условия их хранения непосредственно на сельскохозяйственных машинах в ослабленном состоянии. Исследования по каждому варианту хранения и консервации проводили с шестикратной повторностью в течение 1 года.

Методика исследования влияния условий хранения и консервационных материалов на процесс изнашивания втулочно-роликовых цепей. Характерной особенностью методики являются исследования на стенде для ресурсных испытаний втулочно-роликовых цепей.

Для проведения испытаний, на базе ГОСНИТИ создан стенд (рис. 1) для

1 – вал электродвигателя; 2 – пульт управления; 3 – винт; 4 – порошковый тормоз;

5 – манометр; 6 – кран перепускной; 7 – кран впускной; 8 – втулочно-роликовая цепь;

9 – звездочка; 10 – защитный кожух

Рисунок 1 Схема стенда для ресурсных испытаний втулочно-роликовых цепей

испытания цепей с номенклатурой шага 19,05 и 25,4 мм, ремней и других изделий, которые можно соединить в замкнутый контур. Для имитации условий эксплуатации и обеспечения форсированного износа, на втулочно-роликовую цепь подавалось 100 г гранулированного кварцевого песка (размеры частиц - 0,8…1,6 мм) через каждые два часа работы. Число зубьев звездочек Z=19, значение частоты вращения звездочек цепной передачи фиксировалось универсальным тахометром АТТ-9006 с лазерным маркером. Режим испытаний цепного контура следующий: частота вращения валов электродвигателя и тормоза – 1700 мин-1 (скорость движения цепи 9,86 м/с), нагрузка в ведущей ветви цепи – 1000 Н. Продолжительность испытаний одного контура – 50 ч.

Оценка влияния условий хранения и защитного состава на изнашивание образцов цепей проводилась по величине относительного удлинения путем измерения их среднего шага.

Методика исследования влияния условий хранения и консервационных материалов на усталостную прочность втулочно-роликовых цепей. Основной задачей являлось получение усталостной характеристики втулочно-роликовых цепей, выражающей снижение прочности цепей в зависимости от технологии обслуживания и числа циклов изменения нагрузки. С целью определения остаточного ресурса втулочно-роликовых цепей после 50 ч ресурсных испытаний их разбирали на участки по 7 звеньев и испытывали на усталостную прочность (при N=6106 циклов) на надежном и многофункциональном стенде (рис. 2) с дистанционным управлением для динамических испытаний на усталостную прочность многозвенных и упруго деформируемых изделий, в том числе, при комбинированных циклических нагрузках растяжения, изгиба и кручения.

1 – основание; 2 – электродвигатель; 3 – муфта; 4 – опора подшипниковая; 5 – экран защитный;

6 – испытываемые изделия; 7 – устройство для регулировки растягивающих усилий;

8 – компрессор; 9 – блок управления; 10, 11 – вал; 12, 13 – фланец; 14 – крепления;

15, 16 – шарнир вращения; 17 – ползун опорный; 18 – пневмоцилиндр; 19 – шток;

20 – электромагнитный клапан; 21, 22 – датчики контактные

Рисунок 2 Схема стенда для динамических испытаний на усталостную прочность многозвенных и упругодеформируемых изделий

Стенд спроектирован на базе ГОСНИТИ (патент № 64370), функционирует следующим образом. При отключенном питании стенда открывают защитный экран 5, охватывающий механизм циклического растяжения, и закрепляют в нем изделия 6 в виде четырех отрезков из 5-7 звеньев приводных роликовых однорядных цепей типа ПР с номенклатурой шага 12,7-25,4 мм. Далее, включают компрессор 8 и в пневмацилиндр 18 подают воздух под первоначальным давлением 0,05 МПа, включают электродвигатель 2, частота вращения которого регулируется с пульта управления в диапазоне 1500…2500 мин-1, повышают давление воздуха в пневмацилиндре 18 до 0,19 - 0,4 МПа. Время проведения испытаний – 50…70 ч.

Методика исследования процесса изнашивания втулочно-роликовых цепей зерноуборочных комбайнов в условиях эксплуатации предусматривала исследование динамики процесса изнашивания приводных цепей в зависимости от способа обслуживания в период использования их по назначению и хранения без снятия с зерноуборочных комбайнов. Удобной для исследования в условиях эксплуатации являлась втулочно-роликовая цепь от приводного вала на нижний вал вариатора мотовила (81 зв.) комбайна «Дон-1500Б». Измерение износа цепей проводили по возможности чаще, при ежедневном обслуживании, во время вынужденных простоев комбайнов из-за поломки, влажной хлебной массы и др.

Третий раздел «Теоретические исследования» посвящен определению:

  • показателей динамики удлинения втулочно-роликовых цепей;
  • оптимального допускаемого удлинения втулочно-роликовых цепей;
  • критериев выбора рациональных способов обслуживания втулочно-роликовых цепей зерноуборочных комбайнов.

Анализ факторов, влияющих на процесс изнашивания втулочно-роликовых цепей, и требований, предъявляемых к математическому описанию этого процесса, показал, что отклонение параметра состояния в зависимости от наработки необходимо аппроксимировать случайной упорядоченной функцией с возрастающими реализациями и определением ее показателей:

, (1)

где b – показатель приработки цепи; v – показатель скорости изнашивания цепи; a – показатель степени функции; t – наработка.

В качестве критерия оптимизации показателей динамики удлинения цепей использован универсальный экономический критерий - минимальные удельные издержки на единицу наработки машины. В процессе его определения находили оптимальные значения допускаемых отклонений параметров состояния, используя программу TurboNec:

, (2)

где – вероятность отказа; – средний фактический используемый ресурс цепи; А – средние издержки на устранение последствий отказа; С – средняя стоимость индивидуального предупредительного диагностирования.

В работе определены критерии выбора рациональных способов обслуживания втулочно-роликовых цепей в период хранения и использования их по назначению. Учет издержек при обслуживании проводили по двум критериям:

    1. по минимальному значению суммы приведенных издержек при хранении,, руб;
    2. по минимальным издержкам при обслуживании цепей в период использования их по назначению, при, руб.

Таким образом, наиболее рациональным способом обслуживания цепи будет применение того консервационного материала и той технологии, при которых издержки будут минимальны при минимизации издержек в период хранения и в период использования цепей по назначению.

В четвертом разделе «Анализ и результаты экспериментальных исследований» рассмотрен анализ результатов экспериментов.

На рисунке 3 приведен график коррозионной стойкости образцов из стали марки Ст.3, покрытых консервационными материалами. Анализ результатов испытаний показывает, что наилучшую защиту образцов обеспечивает состав Маякор, т.к. величина коррозионных потерь составляет 6,8 г/м2, это на 10 % ниже, чем у составов Росойл-700 и НГ-222А, коррозионная стойкость которых в 22 раза выше по сравнению с контрольными образцами без защиты. Составы Росойл-710, АРВК+(И-20+АКОР-1(10%)), Росойл-710 + АРВК также обладают высокими защитными свойствами. В зависимости от состава коррозионная стойкость образцов увеличивается на 60…90 % по сравнению с контрольными образцами.

1 – Маякор; 2 – НГ-222А; 3 – Росойл-700; 4 – Росойл-700 + АРВК; 5 – Росойл-710;

6 – АРВК + (И-20 + АКОР-1); 7 – Контрольные образцы (без защиты)

Рисунок 3 Коррозионная стойкость образцов из стали Ст.3

в условиях открытой атмосферы

Особый интерес представляют исследования коррозионной стойкости консервационных составов с содержанием в них нанопорошка на основе гидроксида алюминия (AlOOH - бемит). Для этой цели отобраны, по результатам предыдущих испытаний, самые эффективные консервационные материалы: Маякор и Росойл-700. Результаты испытаний показывают (рис. 4), что бемит увеличивает коррозионную стойкость на 25…85 %.

Объяснение повышения антикоррозионных свойств консервационных материалов с добавлением в них бемита заключается в его сорбирующих свойствах. Содержание 1 % AlOOH в консервационном материале значительно повышает коррозионную стойкость, это говорит о том, что происходят процессы химической адсорбции. Поглощение бемитом воды из окружающей среды, сопровождается образованием химических соединений - гидрогель.

1 – Росойл-700; 2 – Маякор; 3 – Маякор + 1% AlOOH; 4 – Маякор + 3% AlOOH;

5 – Маякор + 5% AlOOH; 6 – Росойл-700 + 1% AlOOH; 7 – Росойл-700 + 3% AlOOH;

8 – Росойл-700 + 5% AlOOH.

Рисунок 4 Коррозионная стойкость образцов из стали Ст.3 в камере Г-4:

Процессы хемосорбции сопровождаются образованием связи между молекулами адсорбента и адсорбата. В данном случае имеет место хемосорбция с образованием Al(OH)3, это одно из его качеств, которое обеспечивает технологичность применения материалов этого типа. В более узком смысле, этот процесс можно рассматривать как химическое поглощение воды развитой поверхностью консервационного материала благодаря AlOOH, т. е. как химическую адсорбцию.

Экспериментальные кривые описаны степенной функцией u(t)=vt. Аппроксимация и сглаживание произведены средствами Excel способом наименьших квадратов, величина достоверности аппроксимации () изменяется в пределах 0,734…0,997, что говорит о высокой точности полученных результатов

Анализ результатов испытаний втулочно-роликовых цепей в лабораторных условиях (рис. 5) показывает, что консервационный материал ЗАО «Торговый дом «Тульский патронный завод» И-20 + АКОР-1(10 %) не обеспечивает смазку узлов терния, так как в первые минуты испытаний из-за недостаточной вязкости и под действием центробежных сил смазка не удерживается на поверхности цепи. Консервационные составы Росойл-710 и (И-20+АКОР-1)+АРВК показали одинаковые смазывающие способности, величина наработки до предельно допустимого удлинения образцов цепей составила 57 ч, это на 15 % меньше чем наработка контрольных образцов. Наилучшими смазывающими способностями обладают составы: Маякор, Росойл-700 + АРВК, НГ-222А и Росойл-700, величина наработки цепей составляет 60,2; 61,0; 62,4; 68,4 мм соответственно, это на 8…16 ч больше по сравнению с контрольными образцами. Следует отметить, что присадка АРВК увеличивает износостойкость состава И-20 + АКОР-1 на 10 %, и наработка увеличивается на 5-7 ч, по сравнению с тем же составом без присадки. Таким образом, чем больше вязкость консервационного материала, тем меньше изнашивание узла трения, так как смазка лучше удерживается в полости соединения.

1 – Маякор;

6 – Росойл-700 + АРВК;

11 – Маякор + 3 % AlOOH;

2 – НГ-222А;

7 – (И-20 + АКОР-1) + АРВК;

12 – Маякор + 5 % AlOOH;

3 – Росойл-700;

8 – Контрольные образцы;

13 – Росойл-700 + 1 % AlOOH;

4 – Росойл-710;

9 – И-20 + АКОР-1;

14 – Росойл-700 + 3 % AlOOH;

5 – консервация по ГОСТ 7751;

10 – Маякор + 1 % AlOOH;

15 – Росойл-700 + 5 % AlOOH

Рисунок 5 Влияния условий хранения и консервационных материалов на динамику изнашивания приводных цепей в лабораторных условиях

Pages:     | 1 || 3 |






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