146732 (730130), страница 6
Текст из файла (страница 6)
1 И-20 с присадкой 0328
2 И-20 с присадкой ГТН-1
3 И-20 с присадкой ГТН-12
4 И-20 с присадкой 0228
5 И-20 с присадкой RVS
6 И-20 с присадкой 0128
7 Базовое масло
Третья серия испытаний проводилась по схеме «кольцо-кольцо» (торцы колец), рис. 3.1, согласно ГОСТ 23.224-86 «Обеспечение износостойкости изделий» по группе А.
Сравнительным экспресс испытаниям подвергались следующие материалы:
- сталь 40Х (HRC52) в сочетании с бронзой Вр. С30;
- чугун специальный ЧС (НВ210) в сочетании с серым модифицированным чугуном С4М (НВ252).
Результаты испытаний.
При испытаниях: сталь 40Х в паре с бронзой (нагрузка 800Н, скорость скольжения 0,5 м/с) в базовом масле И-20 - скорость изнашивания составила 117 мкм/ч, а коэффициент трения 0,066.
При этом микротвердость поверхностей трения:
- сталь 40Х - 5720 Мпа;
- бронза Вр. С30 - 2540 Мпа.
При испытаниях идентичных пар трения, но в масле И-20 с присадкой RVS, при идентичном нагрузочно-скоростном режиме скорость изнашивания составила 100 мкм/ч, а коэффициент трения 0,052.
При этом микротвердость поверхностей трения:
- сталь 40Х - 6420 Мпа;
- бронза Вр. С30 - 2740 Мпа.
Результаты испытаний приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Результаты испытаний пары трения сталь 40Х бронза Вр. С30.
| Смазочный материал | Параметры | |||
| Скорость износа, мкм/ч | Коэффициент трения | Микротвердость стали, Мпа | Микротвердость бронзы МПа | |
| И-20 | 117 | 0,066 | 5720 | 2540 |
| И-20 + RVS | 100 | 0,052 | 6420 | 2740 |
| Улучшение свойств, % | 14 | 21 | 11 | 7 |
При испытаниях: чугун специальный ЧС в паре с серым модифицированным чугуном СЧМ (нагрузка 800Н, скорость скольжения 0,5 м/с) в базовом масле И-20 скорость изнашивания составила 10 мкм/ч, а коэффициент трения - 0,127.
При этом микротвердость поверхностей трения:
- ЧС - 3100 Мпа;
- СЧС - 3000 Мпа.
Характер переходного процесса представлен на рис. 3.2.3.
При испытаниях идентичных пар трения, но в масле И-20 с присадкой RVS, при идентичном нагрузочно-скоростном режиме скорость изнашивания составила 8,7 мкм/ч, а коэффициент трения 0,1.
При этом микротвердость поверхностей трения:
- ЧС - 5140 Мпа;
- СЧС - 7240 Мпа.
Результаты испытаний сведены в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 - Результаты испытаний пары трения СЧ - СЧМ.
| Смазочный материал | Параметры | |||
| Скорость износа, мкм/ч | Коэффициент трения | Микротвердость ЧС, МПа | Микротвердость СЧМ, МПа | |
| И-20 | 10 | 0,127 | 3100 | 3000 |
| И-20 + RVS | 8,7 | од | 5140 | 7240 |
| Улучшение свойств, % | 13 | 21 | 39 | 59 |
Выводы и рекомендации по внедрению.
Анализируя результаты лабораторных испытаний, которые предоставлены в таблицах 3.1 - 3.4, можно сделать следующие выводы:
1) Применение присадки RVS в базовых минеральных маслах индустриальном И-20 снижает скорость изнашивания материалов от 8 до 14% и механические потери на трение - от 10 до 21%.
2) Применение присадок RVS в базовом масле значительно интенсифицирует образование на поверхностях трения защитных износостойких пленок (вторичных структур). Особенно твердые пленки образуются на чугунах (микротвердость возрастает от 26% до 59%), затем сталях - 11% и в меньшей степени бронзах - 7%.
3) Применение присадки RVS значительно сокращает время приработки (обкатки). Данная присадка может служить в качестве приработочного и модифицирующего материала.
При применении присадки RVS все пары трения становятся чувствительными к быстрому увеличению нагрузки (скорости нагружения, н/с).
При больших скоростях нагружения эффективности присадки нет, и даже проявляется ее отрицательный эффект. Пары работают неустойчиво и склонны к задиру. Поэтому при применении присадки RVS изделие, агрегаты, двигатель необходимо прирабатывать ступенчато от минимальных нагрузок от минимальных нагрузок до эксплуатационных. Величина нагрузки на каждой из ступеней и время работы определяется в зависимости от конструкции изделия и материалов пар трения, т.е. в каждом конкретном случае отдельно.
Сравнения с альтернативными технологиями.
Таблица 3.5 RVS - технология и классический ремонт на примере тележки трамвайного вагона Т-3
| Технологическая операция | Виды ремонта тележки трамвайного вагона Т-3 | |
| Капитальный ремонт с заменой изношенных деталей | Ремонт по технологии RVS | |
| Демонтаж и разборка | Требует специально оборудованное помещение и обученный персонал. | Не требуется |
| Дефектация | Требует оборудования и справочных данных | По косвенным признакам |
| Комплектация запчастями | Требует наличия складов, системы учета и дополнительных материальных затрат на закупку запаса запчастей | Не требуется |
| Сборка и установка | Требует помещения, оборудования и специально обученного персонала | Не требуется |
| Заливка нового масла | Расходуется объем масла в редукторе | RVS добавляются в старое масло |
| Обкатка и замена масла | Работа с неполной загрузкой, дополнительный расход масла | Приработка в течение 20 минут |
Экономическая целесообразность применения данной технологии.
К настоящему времени имеется практический опыт применения данной технологии на оборудовании и технике всех отраслей промышленности, транспорта и энергетике, а именно:
- Гидросистемы:
* масляные насосы любых типов, гидроклапаны, и распределители, гидроцилиндры.
- Компрессоры:
* поршневые и турбокомпрессоры.
- Промышленные редукторы и трансмиссии.
- Отдельно стоящие подшипники, открытые шестеренчатые передачи (как пример -регенеративный воздухоподогреватель на ТЭЦ и ГРЭС).
- Двигатели внутреннего сгорания:
* дизельные и карбюраторные всех типов и марок.
Экономическая целесообразность применения данной технологии. 1) Резкое сокращение расходов на ремонт:
1.1) Замена капитальных и плановых ремонтов на профилактическую обработку.
1.2) Не требуется замена трущихся деталей, т.к. постоянно поддерживая металокерамический слой в рабочем состоянии, можно отказаться от необходимости их замены.
2) Снижение потерь на трение, устранение вибрации, локальных нагревов, механических шумов приводит к экономии электроэнергии до 15 - 20 %, топлива от 15%,
3) Устранение факторов загрязнения масла увеличивает срок его службы в 3 - 5 раз, что приводит к его экономии.
4) Открывается возможность замены в парах трения цветных металлов на сталь.
Применение RVS технологии в ХКП «Горэлектротранс».
Харьковское управление «Горэлектротранса» с июля 1997г. проводит на своем подвижном составе ремонтно-восстановительные работы по RVS - технологии следующих агрегатов и механизмов:
1. Редукторы трамваев
2. Редукторы троллейбусов
3. Компрессоры троллейбусов
4. Гидроусилители насосов на троллейбусах ЗИУ-9 и Rocar
5. Автотранспорт
6. Станочный парк
Суть обработки заключается в восстановлении изношенных пар трения путем наращивания металлокерамического слоя. Ремонт производится в режиме штатной эксплуатации.
За время проведения работ были получены положительные результаты по всем узлам и механизмам. Практический опыт показал, что срок эксплуатации механизмов и агрегатов, обработанных по RVS-технологии, увеличивается в 2-4 раза, и дает значительную экономию, что позволяет рекомендовать к внедрению RVS-технологию.
3.3. Новые системы автономного децентрализованного энергообеспечения городского электротранспортного транспорта «
Одним из показателей, определяющим уровень стабильности экономической жизни городов, является качество транспортного обслуживания горожан. Поэтому развитию городского общественного транспорта, в частности, городского электрического транспорта (ГЭТ), его надежности, повышению технического уровня и энерговооруженности, снижению расходов энергоносителей (электроэнергии, тепла, природного газа) и себестоимости перевозок, бесперебойному, гарантированному энергоснабжению во всех странах мира уделяется основное внимание.
С точки Зрения топливно-энергетического баланса города, при дефиците энергоресурсов и повышении цен на энергоносители, значительная экономия электрической и тепловой энергии может быть достигнута выравниванием суточных графиков нагрузки, т.к. коэффициент минимума нагрузки составляет 0,4 .... 0,5, использованием дифференцированных и многоставочных тарифов на тепло и электроэнергию, которые не должны противоречить социальным и экологическим проблемам. К числу таких мероприятий относятся: маневрирование электрогенерирующими мощностями, аккумулирование электрической и тепловой энергий, приоритетное использование автономной и малой децентрализованной энергетики, электроотопления, применение электротранспорта с аккумуляторами электрической энергии, потребителей энергии в ночное время, повышения автономности системы внутреннего электроснабжения городского электрического транспорта (ГЭТ) и др.
Маневрирование в силу специфических особенностей ТЭС и АЭС, крайне затруднено и не эффективно. Недостатком электроэнергии, как энергоносителя, является невозможность аккумулирования в достаточном количестве для выравнивания графиков нагрузки, однако, появившиеся в последнее время современные системы накопителей энергии (НЭ) позволяют частично эту проблему решать, тем более, что по прогнозам к 2010 г. более 10% всей выработанной в мире электроэнергии будет проходить через системы накопления, прежде чем попасть к потребителю.
С точки зрения тепло- и электроснабжения потребителей значительный интерес представляет опыт широкомасштабного применения в Германии и США и других развитых странах систем децентрализованного энергоснабжения (СДЭС) на базе автономных и экологически чистых теплоэлектростанций (ТАЭС) с использованием дизель-генераторов, работающих на природном газе, шахтном газе и биогазе. Например на территории бывшей ФРГ около 95% тепловых электростанций являются децентрализованными ТАЭС и работают на газе. Коэффициент использования топлива на этих ТАЭС достигает 90%, т.к. они работают по теплофикационному циклу. Такие ТАЭС строятся для энергоснабжения индустриальных и транспортных объектов, а также для отдельных малых потребителей: больниц, гостиниц, оранжерей, парников, бассейнов, банков, фермерских хозяйств и др. Эксплуатация показала высокую надежность и эффективность ТАЭС.
Специалистами Научно-технического предприятия «Конструкторское бюро среднеоборотных двигателей» (НТП КБСД) Государственного предприятия «Завод имени Малышева» (ГП «ЗиМ»), Харьковского государственного политехнического университета (ХГПУ), с участием ИМИСа, НИИ и НПО «Электротяжмаш», ХЭМЗ и др. разработана программа по малой децентрализованной и автономной энергетике, охватывающая также вопросы энергоснабжения ГЭТ и предусматривающая широкое использование:
- автономных блочно-модульных дизель-электростанций на базе дизель-генераторов 11ГД100 и 17ГД100Д, работающих на природном
газе, биогазе или шахтном газе, мощностью 1000 .... 1600 кВт, созданных на ГП «ЗиМ»;
- устройство накопления и хранения электрической энергии для нужд электроснабжения ГЭТ;
- устройство накопления и хранения тепловой энергии для нужд теплоснабжения ГЭТ.
Преимуществами такой системы децентрализованного энергоснабжения (СДЭС) применительно к ГЭТ являются:
- Возможность работ в режиме пиковых установок (эти функции выполняют дизель-генераторы и накопители энергии), в часы покрытия нагрузки. При этом, время запуска и приема нагрузки составляет не более 1...2 мин.
В часы «пик» и провалов нагрузки разница в пассажиропотоках составляет, в среднем, 3 раза. Количество подвижного состава на линии в часы «пик» больше, чем в периоды провалов нагрузки, в среднем, в 1,3 раза (т.е. - на 30%). Потребляемая мощность единицы подвижного состава в часы «пик» (за счет увеличения частоты движения и наполняемости вагонов с 5 чел/м2 до 20 чел/м2 возрастает, в среднем, в 1,3 раза (т.е. - 30%).
Таким образом, потребление электроэнергии парком подвижного состава городского электротранспорта в часы «пик» увеличивается, в среднем, в 1,3x1,3 = 1,69 = 1,7 раза, т.е. по сравнению с нагрузкой в периоды провалов (будем считать эту нагрузку базисной) «пиковая» нагрузка системы электроснабжения возрастает в 1,7 раза.
- Приближение источников энергии к потребителям электро- и тепловой энергий, что сокращает потери, снижает затраты на линий электропередачи (ЛЭП), кабельных тяговых сетей и стоимости энергии, создает условия для рассредоточения резерва и использования малогабаритных тепловых станций.
- Рациональность и гибкость системы питания тяговых сетей, позволяющей наиболее легко и просто выводить из нагрузки поврежденный участок и невозможностью превращения местной, локальной аварии в системную, характерную для централизованных систем, а также простотой устройства и экономической целесообразностью.
- Экономия топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), т.к. генерирование электроэнергии происходит с более высоким КПД и меньшей стоимостью кВт-ч, чем на существующих электростанциях Государственной энергосистемы Украины (обычно старого поколения), а с учетом совместного производства тепла, электроэнергии и сокращения протяженности ЛЭП экономия ТЭР составляет 25...30%.















