Файл: Хандельсман Ю.М. Камневые опоры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 137

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

степени очистки может изменяться от 0,1 до 1,3. Последнее зна­ чение соответствует очистке в тлеющем разряде.

Загрязнения поверхности (окисленное масло, мыла

и

т.

и.),

проникающие в масло в процессе смазки,

могут

резко

снизить

срок его

службы.

Низкая

степень

очистки

одна

из

распространенных

причин нарушения стабильности

трепня

в

КО.

В работе [10] ошибочно утверждается, что коэффициент ста­

тического

трения

смазанных

и несмазанных опор

одинаков.

Анализ эксперимента, на основании которого сделано такое утверждение, показывает, что без смазки использовались недоста­ точно хорошо очищенные опоры.

По данным работы [60], следы масла с поверхности цапфы сферической камневой опоры удается удалить только при повтор­ ной шлифовке. После погружения цапфы в трансформаторное

масло тщательная

очистка трихлорэтиленом

не

удаляет масла

с трущихся поверхностей. После приложения

к

опоре давления

4170 н/мм2 на цапфе

и на камне были видны

следы масла.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДБОРА И ПРИМЕНЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.НАЗНАЧЕНИЕ И ВЫБОР СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВКО смазочные материалы применяют для снижения и стаби­ лизации трепня, предотвращения или уменьшения износа и защиты

металлических детален опор от коррозии. Наряду с этим они вы­ полняют и дополнительные функции: отводят тепло из зоны тре­ ния, способствуют повышению несущей способности опор, удержи­ вают продукты износа во взвешенном состоянии, демпфируют ударные н вибрационные нагрузки.

При подборе исходят из основного назначения смазочного ма­ териала для конкретной опоры. В отдельных случаях при подборе смазочного материала дополнительные функции, выполняемые сма­ зочным материалом, могут иметь решающее значение. В КО при­ меняют преимущественно жидкие смазочные материалы.

Отличительные признаки смазочных материалов, применяемых в КО. Малые размеры детален и особые свойства камневых мате­ риалов привели к тому, что в КО контактные давления иногда достигают (2,0—2,5) ІО3 н/мм2. При этом опоры должны быть чувствительны к предельно малым усилиям сдвига. Тонкие слои смазочных материалов, разделяющие сопряженные детали опор, должны отличаться высоким сопротивлением нормальным нагруз­ кам и возможно меньшим сопротивлениям сдвиговым усилиям.

Подобными свойствами обладают только масла и смазки с

высо­

кой

смазочной способностью [36].

 

смазочных материалов свя­

зана

Другая отличительная

особенность

с технологией

смазки

КО. В

них

размещается

очень

малый

( 1- ІО-7—4 -ІО“3 мл)

H несменяемый

(несколько лет)

объем

масла

[40]. В связи с этим масла и смазки должны иметь высокую ста­

бильность своих свойств во времени.

материала

Третья

специфическая особенность смазочного

(масла) также является следствием технологии смазки

и связана

с поверхностными свойствами жидких масел. КО, как правило, не снабжаются лубрикаторами или другими устройствами, аккумули­ рующими масло. Масло вводится в зазоры между деталями опор, где фиксируется за счет поверхностных и капиллярных сил. По­ этому масла, используемые в КО, должны обладать высокой адге­ зией и достаточным поверхностным натяжением.

Перечисленные особенности смазочных материалов характерны для большинства приборных масел и смазок. Приборные масла и смазки относятся к числу наиболее качественных смазочных мате­ риалов. Их стоимость в сотни раз превышает стоимость минераль­ ных масел общего назначения [29].



Технические требования к приборным маслам делятся па общие

ичастные [38].

Кобщим требованиям относятся: а) высокая смазочная спо­ собность; б) высокая стабильность свойств во времени; в) от­

сутствие коррозионного воздействия на

смазываемые материалы;

г)

оптимальные поверхностные

свойства;

д) оптимальная вязкость

и

е) широкий температурный

диапазон

применения.

Смазочная способность или, как ее иногда называют, масля­ нистость является одним из основных технических свойств прибор­ ных масел. Тем не менее она не нормируется. На практике о сма­ зочной способности судят по величине коэффициента трения f и

скорости изнашивания

смазываемых материалов

Чем

ниже f и

тем выше смазочная способность.

трепня

рассматри­

Способность масел

снижать коэффициент

вается как их антифрикционное свойство. Снижение износа и со­ хранение стабильного коэффициента трения во времени связывается с противонзиосными характеристиками смазочных материалов. Указанные свойства иногда оцениваются «несущей способностью» граничных слоев [2].

Антифрикционные и антинзносные свойства смазочных материа­ лов, как было показано в гл. Ill, зависят не только от качества смазок, но и от природы материалов трущихся поверхностей. По этой причине невозможно нормировать показатель смазочной спо­ собности. Известно, что масла с хорошей смазочной способностью в

2—8 раз снижают коэффициент граничного

трения. Такие

масла в

8

раз и более

уменьшают интенсивность изнашивания

стали У10А

в паре с лейкосапфпром.

во времени

зависит от

их

Стабильность свойств масел и смазок

химической

и физической стабильности.

Химическая

стабиль­

ность характеризуется низкой скоростью поглощения кислорода и нарастания вязкости, кислотности и перекисных чисел. Скорость окисления, как правило, повышается с температурой. Способствует окислению масел и смазок действие света, каталитическое действие металлов и некоторых других веществ. Для многих приборных масел скорость окисления существенно зависит от удельной по­ верхности (отношения поверхности, соприкасающейся с кислородом, к объему) масла. Гарантийный срок на масла и смазки устанав­ ливают в зависимости от допустимой степени изменения их свойств при хранении в состоянии поставки с учетом опыта применения. Физико-химические изменения (увеличение кислотности, перекисного числа, вязкости) регламентируются техническими условиями. Срок хранения далеко не всегда совпадает со сроком допустимой эксплу­ атации масел, так как в зависимости от конкретных условий второй может быть существенно больше пли меньше первого [38].

Окисление является главной, по не единственной причиной не­ допустимых химических превращений смазочных материалов. Высо­ кая влажность в сочетании с повышенной температурой способ­ ствует гидролизу некоторых масел с выделением коррозионноагрессивных веществ. Не допускается применение масел, способных к самопроизвольной полимеризации, конденсации или деструкции в условиях хранения и применения.

Физическая стабильность характеризуется низкой скоростью испарения. Испаряемость масел зависит от их состава и глубины очистки. Высокая испаряемость особенно опасна для масел, при­ меняемых в малых объемах. С увеличением температуры и удель­


ной поверхности контакта с воздухом скорость испарения боль­ шинства смазочных материалов быстро возрастает. Испарение при­ водит к недопустимым изменениям свойств масел. В начале возрастает вязкость, в дальнейшем исчезает жидкая фаза. По­

следнее

может привести

к

сухому трепню.

Испаряемость стро­

го регламентируется

техническими

условиями

на смазочные ма­

териалы.

 

коррозионных

агентов

(воды, минеральных

кислот,

Наличие

органических

кислот

высокой

концентрации)

в смазочном

мате­

риале, применяемом для КО с металлическими элементами, не­ допустимо. Все масла и смазки подвергаются испытаниям на кор­ розионную агрессивность по отношению к тем материалам, в кон­ такте с которыми они работают. Смазочный материал под каплей масла не должен проявлять признаков коррозии при температуре применения по крайней мере в течение 30 суток [38].

Поверхностные свойства масел оцениваются коэффициентом по­ верхностного натяжения, краевым углом смачивания 0 и растекаемостыо. Последние две характеристики существенно зависят от ПАВ, присутствующих в масле, состава и степени очистки смазы­ ваемой поверхности, ее шероховатости. Для приборных масел, размещаемых в зазорах опоры, недопустима капиллярная депрессия (0> 90°), при которой масла не проникают в зазоры. Большая растекаемость особенно опасна для масел, фиксируемых на от­ крытых поверхностях. Чем меньше зависимость поверхностных свойств масел от температуры и степени очистки смазываемых по­ верхностей, тем надежнее их фиксация в узлах трения и шире область применения.

Вязкость. КО работают в граничном, смешанном и жидкостном режимах смазки. Для КО жидкостного режима подбирают масла

с вязкостью не выше 10-ІО-6 м2/сек.

При смешанном режиме смазки

в зависимости от условий работы

(скорость, зазор,

нагрузка)

и

доли жидкостного трения вязкость применяемых

масел может

колебаться

от 60 до 300■ 10—6 м2/сек при 20° С [55].

Для

КО,

ра­

ботающих в широком диапазоне температур, одним

из

основных

технических

требований является

малая зависимость

вязкости

масла от температуры

 

 

 

 

Температура применения. Как уже отмечалось, с повышением температуры может резко возрастать скорость окисления и испа­ рения приборных масел. Поэтому окисляемость и испаряемость определяют верхний температурный предел и срок их применения. При низких температурах возрастает вязкость, появляется статиче­ ское сопротивление сдвигу. Нижний температурный предел работы масел характеризуется температурой застывания. Она должна быть на 6—7° ниже температуры их применения [38].

Частные технические требования к смазочным материалам вы­

текают из

специфических условий применения

КО.

В некоторых

приборах

КО работают

при

экстремальных температурах

(—70;

+ 250° С),

в вакууме, в

среде

кислорода, азота

и

других

газов,

в условиях радиационного излучения. Приборные масла, применяе­ мые в тропическом климате, должны обладать не только повышен­ ной химической стабильностью и влагостойкостью, но и противо­ стоять поражению микроорганизмами. От некоторых масел, приме­ няемых в электроприборах, требуют или высокой электрической проводимости, или, наоборот, повышенного сопротивления электри­ ческому току. Обычные приборные масла, будучи в объеме ди-


 

Характеристика смазочных материалов,

применяемых в камневых опорах

 

 

 

 

 

 

 

 

KS

 

 

Испаряемостьпо 7934ГОСТ—56 в %

 

 

 

 

 

 

ТемпературазастыССввания

СО

—■ія

4>

 

Нарастаниевяз­ покости 7934ГОСТ—56

Растекаемостьпо 7934ГОСТ—56 %в

Коэффициент трения*

Диаметрпятна визноса*мкм

 

 

 

О Р

 

 

 

 

«

5.

Ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

С

О

 

 

 

 

 

 

Марка

ГОСТ,

Температур­

 

О

*

к

 

 

 

 

 

 

ный

 

ю

5

а

 

 

 

 

 

 

смазочного

технические

предел

 

р .

о

=

о

 

 

 

 

 

материала

условия

работоспособ­

 

J3

т

Я ю

 

 

 

 

 

 

 

ности в ‘С

 

5

=5

э с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

f о

0) £Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к1

О1 О°

S

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-

СІ

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длитель­

ность

сохране­

ния свойств в состоянии поставки в годах

мц-з

7935—56

10-Г-+50

—15

НИИЧП-МБЧ-

ТУ-25-09-17—69

20-г+50

—28

-30-3

 

 

 

МЗП-6

7935—56

104-+50

—20

МБП-12

7935—56

104-+50

—20

МЧМ-5

ТУ-18-РСФСР-

104-+50

—25

 

-278—70

 

 

С-3

СТУ-36-10-17—

—35ч-+50

—45

С-2

63

 

 

То же

—454—[-50

—50

С-1

»

404-+50 —55

МН-30

8781—71

—304- +50

—40

МН-45

8781—71

454-+50

—52

МН-60

8781—71

—60-4+50

—67

НИИЧП-МН-

ТУ-18-РСФСР-

604-+50

—67

-60у

-198—69

—604-+80

—70

НИИЧП-НС-бп ТУ-18-РСФСР-

 

-197—69

 

—70

ОКБ-122-4

МХП 4216—55

—604-+70

ОКБ-122-14

МХП 4216—55

—604-+70

—70

ОКБ-122-16

МХП 4216—55

604- + 100

—70

МП-704

ВТУ-НП-184-65

—504-+80

Ниже

 

 

 

50

МП-609

ТУ 38-1-01 -76-70

604-+100

—ПО

МП-614

ТУ-38-1-134-67

604- + 100

—65

ВНИИНП-1- 13374—67

—604-4-170 —60

чмо

ВТУ НП 142-63

—604- + 180 Ниже

МП-601

 

 

 

—70

МП-605

ТУ 38-1-01-78-70

—604-+200

—90

МП-610

ТУ 38-1-99-67

—604-+250 —70

мчт-з

ТУ 18-РСФСР-

104-+60

—18

 

-231-70

 

 

мпт-з

То же

104-+60

—15

* Получены при трении в течение

3 ч пары сталь—рубин,

сдвига 0,54 см/сек.

 

 

27—30

3,5

2,0

 

0,1

0,5

0,11

120

3,0

25—30

3,8

19,0

 

10,5

1,0

0,11

200

5,0

 

(температу-

(70°С,

 

 

 

 

 

 

ра испыта-

24 ч)

 

 

 

 

 

 

ния 80 °С,

 

 

 

 

 

 

 

 

время

 

 

 

 

 

 

 

 

 

испытания

 

 

 

 

 

 

23—26

3 ,4

100 ч)

 

0,2

0,5

0,14

 

128

3 0

4 ,0

 

 

19—22

3,2

3,0

 

0,2

0,5

0,12

 

140

3 0

15—18

2,8

1,0

 

0,18

1,0

0,10

 

160

2,0

11,4—

3,5

_

 

0,50

1,5

0,16

 

120

 

12,5

 

_

 

 

 

 

 

 

 

8,3—9,4

3,3

 

1,0

2,0

0,22

 

160

 

5 ,0 -6 ,2

2,8

_

 

2,0

Полная 0 25

 

250

 

22—23

3,6

1,0

 

0,2

0,5

0 13

 

130

е П

15—16

3,3

1,0

 

0,2

065

Э 11

 

150

 

11—12

3,5

1,0

 

0,2

0,75

3,12

 

160

5,0

11—14

3,6

_

 

0,4

0,12

 

152

5,5

 

(80°С,

 

11—14

3,5

1,0

 

24 ч)

0,12

 

ПО

5,0

 

0,5

 

 

 

 

 

(80’С.

 

 

 

 

 

11—14

2,6

 

24 ч)

 

 

2.5

 

0,65

 

22—28

2,6

 

0,3

 

 

 

2.5

22—28

2,5

 

0,47

Полная 0,12

 

180

2.5

5—7

2,5

 

6 ,0

»

0,09

 

94

 

 

(70СС,

 

 

 

12,0

1,7

 

24 ч)

»

0,21

240

 

 

(7(ГС,

 

 

 

 

 

5 .0

 

 

 

 

 

 

 

 

24 ч)

 

 

 

 

 

6

4,1

 

 

5 ,0

»

0,23

200

5,0

 

 

(80'С,

 

 

 

 

100 ч)

»

 

 

 

 

103

3,0

0,0

 

3 .2

0,17

 

150

2,5

 

(80СС,

 

 

 

 

 

50 ч)

»

 

 

 

 

20

 

 

 

25

0,14

240

 

 

 

 

(150'С,

 

 

 

 

 

50 ч)

»

 

 

 

 

35

2,0

 

 

5 ,0

0,13

208

 

 

 

(200еС,

 

 

1,3

 

100 ч)

» 0,21

 

 

 

116

 

5 ,0

 

160

3,0

 

(200~С,

 

 

 

 

 

100 ч)

 

 

 

 

 

22—25

3,3

3,5

ч)

0,2

1,0

0,13

120

2.5

 

(50°С, 48

 

 

 

 

 

 

30—35

4,0

3,5

ч)

0,2

1,0

0,1

120

2.5

 

(50°С, 48

 

 

 

 

 

 

смазанных различными

маслами, при давлении 2000 н/м м г

скорости