книги из ГПНТБ / Серов А.В. Надежность лесозаготовительного оборудования

эксплуатации влияние серы проявляется намного боль­ ше (в 3—6 раз), чем в стационарных условиях при ра­ боте на стенде в лаборатории. Объясняется это тем, что в условиях эксплуатации режим работы переменный и двигатель может работать продолжительное время

Рис. 19. Износ автотракторных двигателей в зависимости от качества топлива (содержания серы) и температуры в системе охлаждения:

втопливе (1,3%)

спониженной нагрузкой и температурой, при которой влияние серы значительно большее. О том, насколько велико влияние серы при пониженной температуре в си­

80

стеме охлаждения двигателя, можно судить по данным графика, приведенном на рис. 19. Как в карбюраторных, так и в дизельных двигателях при минимальном содер­ жании серы (до 0,2%) с понижением температуры до 30°С износ повышается на 350%. При более высоком содержании серы износ повышается значительно боль­ ше, и при температуре 35°С он уже в 14 раз больше, чем при нормальных условиях.

Качество смазочных масел также оказывает значи­ тельное влияние на эксплуатационную надежность всех видов лесозаготовительного оборудования. От качества смазочных масел зависит надежность автотракторных двигателей, трансмиссий механических и гидравлических устройств. Нарушение карт смазки по применению сма­ зочных материалов часто служит основной причиной преждевременного выхода двигателя из строя.

От качества масла (низкотемпературных свойств) зависит пусковая надежность двигателей и возможность »работы других механизмов при пониженной темпера­ туре, а также топливная экономичность. Качество масла оказывает большое влияние на интенсивность коррозии металлических деталей, которая в свою очередь является одной из основных причин ухудшения надеж­ ности и долговечности двигателей внутреннего сгорания. Важным показателем надежности служит интенсив­ ность образования отложений, которые, покрывая по­ верхность деталей, ухудшают тепловой режим, нару­ шают нормальную подачу масла к поверхностям трения, понижают плотность сопряжений (например, между поршнем и цилиндром при закоксовывании поршневых

колец).

Для того чтобы обеспечить надежную работу меха­ низмов, недостаточно иметь нужный сорт масла и про­ верить его качество. Не менее важно учитывать, как бу-

дет изменяться качество масла в процессе работы меха­ низма под влиянием рабочего процесса и внешних фак­ торов (температуры окружающей среды, запыленности, влаги и других). Не зная степени влияния различных факторов на изменение эксплуатационных качеств масел и его реальной работоспособности, нельзя принимать надлежащие меры, обеспечивать своевременную смену масла, соблюдать оптимальные режимы работы, приме­ нять сорта масел в соответствии с конкретными усло­ виями, полноценно выполнять мероприятия по техниче­ скому обслуживанию, связанные с работой системы смазки. Требования к качеству масел и их влияние на эксплуатационную надежность оборудования возрас­ тают по мере того, как совершенствуются машины и ме­ ханизмы, повышается производительность, увеличива­ ются силовые и температурные нагрузки (табл. 17).

Анализируя показатели табл. 17, нетрудно убедиться в том, что-даже в тех двигателях, которые модернизиро-

Таблица 17

Характеристика режима работы двигателей ЗИЛ

82

вались на старой основе (ЗИС-5, ЗИЛ-121), условия работы масла стали значительно напряженнее. В новых двигателях ЗИЛ (ЗИЛ-130, ЗИЛ-133) требования к ка­ честву масла возросли в еще большей степени, и эксплу­ атация этих двигателей на тех маслах, на которых эксплуатировались старые типы двигателей, вообще не­ допустима.

Опыт эксплуатации новых двигателей ЗИЛ показы­ вает, что при нарушении рекомендаций по смазке и при­ менении масел типа автол наблюдается заклинивание поршней, обрыв шатунов, сплошные задиры по всей ша­ тунной шейке, провертывание вкладышей, задиры толка­ телей. Ранее подобные дефекты' в двигателе ЗИЛ в мас­ совом порядке вообще не наблюдались.

Эксплуатационные качества масел, обеспечивающие надежность двигателей, зависят от ряда факторов, важ­ нейшими из которых являются: качество исходного сырья, технология производства, режим работы и конст руктивное совершенство системы смазки.

Смазочное масло, полученное в натуральном виде, обладает определенными качествами, которые могут обеспечивать работу механизма в тех или иных уело виях в течение определенного промежутка времени.

Когда требования по условиям работы механизмов возрастают настолько, что «запас» естественных качеств исчерпан и работа сопряжений не может быть обеспе­ чена вообще или срок службы масла становится весьма малым, в него вводят специальные добавки — присадки.

Одним из основных показателей качества всех сма­ зочных масел является вязкость, от которой зависит важнейшее условие надежной работы механических сопряжений — резделение трущихся поверхностей, обра­ зование «масляного клина», обеспечивающего наиболее благоприятный жидкостный характер трения.

83

Вязкостные свойства масел могут быть значительно улучшены посредством добавки специальных присадокдепрессаторов или загущающих (масла типа АКЗ или АСЗ). Иногда в условиях эксплуатации для понижения вязкости масла его разбавляют бензином, дизельным топливом, керосином или маловязким маслом (напри­ мер, веретенным).

В процессе работы вязкость масла изменяется, как правило, значительно медленнее других качеств, в основ­ ном в сторону повышения. Однако в некоторых случаях вязкость может понижаться настолько, что в результате резко ухудшается надежность. Наиболее часто это про­ исходит в двигателях при применении бензина низкого качества, в холодное время рода, при плохом подогреве перед пуском. В этих условиях часть бензина остается неиспарившейся, или после конденсации, в жидком со­ стоянии проникает в картер, способствуя понижению вязкости настолько, что смазка подшипников не обеспе­ чивается и они разрушаются-

Большое влияние на надежность оказывают противо­ коррозионные качества масел. В современных двигате­ лях интенсивность коррозии возросла под влиянием форсировки рабочего процесса — значительного повы­ шения часового расхода топлива, а следовательно, и ко­ личества продуктов сгорания, вызывающих коррозию, а также в результате применения топлив с повышенным содержанием серы.

Природные противокоррозионные качества масел не­ велики, и для обеспечения надежной работы современ­ ных двигателей в масла добавляют специальные при-

84

садки, которые либо нейтрализуют действие веществ, вызывающих коррозию, либо защищают поверхность деталей.

В условиях эксплуатации противокоррозионные ка­ чества масел изменяются в результате расхода присадки (рис. 20) в зависимости от режима работы и содержа­ ния серы в топливе.

С учетом влияния режима работы и качества топлива срок службы масла в двигателе не может оставаться неизменным и должен корректироваться с таким расче­ том, чтобы качество масла обеспечивало надежную ра­ боту двигателя.

Разные типы присадок неодинаковы по своей эффек­ тивности, поэтому количество их, добавляемое в масла, также неодинаково (от 3 до 8% и более). Природные качества масел не обеспечивают и другое важное свой­ ство-защ иту от образования отложений. Образование различных смолистых веществ зависит от технологии производства масла и от его стабильности в условиях воздействия высокой температуры, кислорода воздуха и продуктов сгорания рабочих смесей.

Стабильность масел повышается посредством введе­ ния антиокислительных присадок.

Образование отложений зависит не только от .ве­ ществ, образующихся в самом масле, но от тех веществ, которые проникают в масло в виде продуктов неполного сгорания топлива. Для того чтобы эти вещества не осе­ дали на поверхности деталей, в масло вводят противо­ нагарную присадку. Под действием такой присадки частицы нагара и сажи измельчаются настолько, что находятся в масле во взвешенном состоянии (рис. 21).

В связи с наличием противонагарных присадок ранее применявшийся на практике контроль состояния масла в двигателе по цвету становится непригодным. Чем

86

теля.

Продолжительность «работы» масла оказывает боль­

зубьями шестерен (особенно в главной передаче авто­

довольно высока, однако и она в современных условиях

87

оказывается уже недостаточной, особенно с учетом не­ обходимости понижения вязкости.

Применение трансмиссионных масел типа нигрол, ис­ пользовавшихся до последнего времени в трансмиссион­ ных механизмах тракторов и автомобилей, приводит

Продолжительностьработы маслад ддигателедосмены

Рис. 22. Изменение надежности двигателя в зависимости от продолжительности работы масла:

1 — продолжительность работы до залегания 1-го компрессионного кольца; 2 — количество нагара на деталях двигателя

в современных автомобилях к тяжелым последствиям (табл. 18). На поверхности зубьев шестерен появляются задиры, происходит выкрашивание (питтинг). В транс­ миссии автомобилей ЗИЛ-130 при работе на нигроле

88

полностью разрушается хвостовик (рис. 23). Темпера­ тура масла летом повышается до 130°С и более, наблю­ дается значительное окисление масла и образование отложений на деталях.

Из таблицы видно, что присадки к трансмиссионным маслам весьма эффективны, однако действие их неоди­

часто разбавляют керосином или дизельным топливом. При разбавлении керосином качество масла ухудшает­ ся, повышается износ зубьев, так как при высокой тем-

89