Диссертация (1173118), страница 7
Текст из файла (страница 7)
А так жев качестве присадок в антифризы добавляют ингибиторы – присадки, которыедолжны противостоять образованию коррозии. Но с течением времени вода изантифриза испаряется, а ингибиторы постепенно теряют эффективность. Еслиуровень жидкости понизился, и при этом нет повреждения в системе, то добавляют только воду, но желательно дистиллированную или хотя бы кипяченую,так как в обычной воде содержатся соли, которые не только образуют накипь,но и ухудшают действие присадок, содержащихся в антифризе, заставляя ихбыстро терять свои свойства.Но все же антифризы являются агрессивными средами. Наиболее частойосновой низкозамерзающей жидкости является гликолевая – это смесь воды иэтиленгликоля.
А водные раствора этиленгликоля химически агрессивны и вы-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com34зывают коррозию стальных, алюминиевых, чугунных, латунных и медных деталей системы охлаждения, припоев, которые используются для спайки ее узлов. Кроме того, этиленгликоль сильнотоксичен. Пропиленгликоль – по свойствам аналогичен этиленгликолю и менее токсичен, но примерно в 10 раз дороже.Любая охлаждающая жидкость в той или иной мере агрессивна и взаимодействует с резиной, алюминием и чугуном.
Этот процесс проходит еще болееинтенсивно при использовании некачественных охлаждающих жидкостей.Таким образом для нормальной работы системы охлаждения двигателядорожно-строительных машин необходимо использовать качественный антифриз и проводить правильное и своевременное техническое обслуживание. Атак же для использования серийно выпускаемой техники в специальных условиях эксплуатации необходима предварительная подготовка машины и ее адаптация к данным условиям эксплуатации.1.3.3.
Влияние вибраций на долговечность элементов системы охлаждения двигателя дорожно-строительных машинИсточники вибраций могут быть внешние и внутренние. К внешним источникам вибрации относятся неровности дорожного покрытия и воздействия,вызванные водителем через органы управления: при трогании с места, переключении передач, торможении стояночной тормозной системой и др. К внутренним источникам вибрации относятся неравномерность работы двигателя иконструктивно-технологические особенности узлов и деталей дорожностроительных машин.Основным источником вибраций дорожно-строительных машин являютсянеровности дорожного покрытия.
Они повышают интенсивность изнашиваниядеталей подвески, увеличивают расход топлива, снижают сохранность перевозимых грузов и скорость движения машины. При усилении вибрации, вызываемой неровностями дороги, ослабевают крепежные соединения рамы, нарушает-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com35ся соосность агрегатов, возникают дополнительные нагрузки на детали подвески и карданной передачи, значительно снижается надежность радиатора, деталей электрооборудования, несущих элементов кузова и др. Также неровностидорожного покрытия создают вибрации, которые дополняют вибрации от узлови деталей внутри машины, что приводит к их дополнительному нагружению, а,следовательно, и к сокращению их ресурса.Так же вибрации могут привести к такому физическому явлению, как резонанс, при котором происходит значительное увеличение амплитуды колебаний колебательной системы, если присутствует источник вибрации с частотойблизкой к частоте собственных колебаний системы [20].
А это может привестик серьезным разрушительным последствиям за очень короткий промежутоквремени.Элементы системы охлаждения двигателя дорожно-строительных машинподвержены воздействию вибраций от других узлов и деталей и внешних источников (в основном от двигателя), а так же сами являются источниками вибрации.Часто во время эксплуатации машины может быть заметное усилениевибраций двигателя на холостом ходу. Исправный мотор при нормальной работе предполагает наличие минимальных вибраций. В холодное время года двигатель может вибрировать несколько сильнее. А после 3-5 минут прогрева уровень вибраций должен прийти в норму.
Если появились заметные вибрации, этоуказывает на то, что возможны определенные неисправности, такие как неравномерная работа цилиндров, ошибки при замене ремня ГРМ (смещение даже наодин зуб приводит к нарушению фаз газораспределения), ошибки в креплениии неисправности подушек двигателя, дефект креплений силового агрегата, неправильная балансировка деталей после ремонта и т.д.
Разница в весе деталейможет вызвать серьезное усиление вибраций. Повышенные вибрации являютсягубительными для ДВС, так что подобную проблему необходимо диагностировать и устранить как можно быстрее. А так же данное явление является губительным для элементов системы охлаждения двигателя, так как система охла-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com36ждения тесно связана с работой двигателя.Основным источником вибраций в системе охлаждения двигателя дорожно-строительных машин является вентилятор.
Он создает воздушный поток,который охлаждает жидкость, протекающую по трубкам радиатора. Он состоитиз крыльчатки и ступицы со шкивом. Вентилятор создает вибрации и повышенную шумность.Причин возникновения вибраций, шума и гула вентилятора системыохлаждения двигателя может быть много:- нарушение крепежа, которым притягивается пластиковый вентилятор кшкифу мотора;- радиатор не вставлен в свое гнездо (лежит на поперечине подвески);- разрушение вентилятора: отломилась часть лопасти крыльчатки вентилятора, что приводит к дисбалансу;- наличие грязи на крыльчатке и как следствие дисбаланс;- подушки не держат мотор должным образом, и идет вибрация;- отсутствие смазки, при этом наблюдается сильный гул вентилятора;- повреждение подшипника.Для снижения вибрации и шума вентилятора используют аксиальныевентиляторы, которые обычно делают с неравномерным шагом лопастей.
Сейчас чаще применяют 6-8-лопастные вентиляторы, отлитые целиком из алюминия или пластмассы, лопасти которых имеют сечение крыла.Радиатор – теплообменный узел, который предназначен для передачитепла от охлаждающей жидкости потоку воздуха. Он крепится к кузову машины с помощью резиновых подушек (опор), что необходимо для уменьшениявибраций и ударных нагрузок, возникающих при движении.Во время движения и/или работы дорожно-строительных машин на ихнесущую систему действуют сложные динамические нагрузки, состоящие вобщем виде из симметричных и кососимметричных вибрационных нагрузок,вызывающих изгиб и кручения несущей системы, которые передаются на радиатор и вызывают его сложную деформацию.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com37Как показали приведенные в литературе исследования, на радиатор дорожно-строительных машин действуют вибронагрузки двух частотных диапазонов, из которых первые связаны с перемещением транспортного средства поопорной поверхности, а вторые вызваны работой двигателя внутреннего сгорания [20, 21, 43].По результатам исследований [20] вибрационные нагрузки, воздействующие на радиатор системы охлаждения двигателя, в значительной степени изменяют его энергетические характеристики.
А так же выявлено отрицательноевлияние эксплуатационных вибронагрузок на энергетические характеристикирадиатора и процесс теплорассеивания в целом, что необходимо учитывать прирасчете и проектировании системы охлаждения ДВС, в которой планируетсяприменить алюминиевый радиатор сборной конструкции.Интенсивные вибрации в совокупности с высокими температурами охлаждаемых поверхностей, а также повышенные температуры самих охлаждающих жидкостей способны оказывать существенное влияние как на характер кавитационно-коррозионных процессов, так и на интенсивность вызываемых имиразрушений.
Методом устранения таких нежелательных последствий являетсяиспользование ингибирующих присадок к охлаждающим жидкостям.Процесс кавитации, которому подвержены элементы системы охлаждения, сопровождается появлением вибрации и стуков, что в свою очередь приводит к ослаблению крепежных деталей, смятию резьбы, разгерметизации уплотнений и постепенному отказу деталей. Вибрации поверхности охлаждаемыхэлементов приводят к усилению кавитационно-коррозионных разрушений.В реальных условиях при работе двигателя разрушения поверхностейохлаждаемых деталей происходят при наличии вибрации и теплопередачи. Вработе [63] показано, что эти факторы оказывают существенное влияние, как нахарактер, так и на интенсивность кавитационно-коррозионных процессов.
Вибрации деталей систем охлаждения могут приводить к следующим, способствующим разрушению процессам:- к возникновению в омывающей вибрирующие детали жидкости вихре-PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com38вых акустических течений;- к действию в охлаждающей жидкости переменных давлений, приводящих к возникновению кавитации;- к возникновению в стенках вибрирующих деталей периодически действующих напряжений.Необходимо отметить, что вредные последствия даже умеренных вибраций имеют свойство накапливаться и проявляться в самой различной форме. Ктаким последствиям, например, относятся: возникновение усталостных трещин,ускорение износа и поломка крепежных деталей, потеря герметичности, деформация сердцевины радиатора, ослабление мест соединений охлаждающихтрубок и пластин.1.4.
Анализ традиционных методов ремонта элементов системыохлаждения двигателя дорожно-строительных машинВосстановление работоспособности дорожно-строительных машин, имеющих течь охлаждающей жидкости в радиаторе, традиционно осуществляетсялибо заменой всего радиатора, либо пайкой или сваркой. Данные методы применяются достаточно давно и поэтому являются уже хорошо изученными. Каки любые методы ремонта, они имеют ряд преимуществ и недостатков.При пайке мягкими припоями основными достоинствами являются: простота оборудования (может производиться обычным паяльником) и недорогойприпой. При пайке твердыми припоями можно отнести к достоинствам высокую прочность и коррозионную стойкость паяного соединения, температураплавления (tпл) припоя на 20-40°С меньше температуры плавления основногоматериала.