Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Мх Машиностроение, 1987. 272 с. 8. Соломенцев Ю. М., Сосонким В. Л. Управление гибкими производственными системами. Мх Машиностроение, 1988. 352 с, 9. Сосонкин В. Л. Микропроцессорные системы числового программного управления станками. Мл Машиностроение, 1985. 288 с. 223 10.
Сосонкин В. Л. Программное управление технологическим оборудованием: Учеб. для вузов. М: Машиностроение, 1991. 512 с. 11. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и дрч Под ред. С. В. Якубовского.
Мз Радио н связгь 1990. 496 с. 12. Цифровые злектромеханические системы / В. Г. Каган, Ю. Д. Бери, Б. И. Акимов, А. А. Хрычев. Мх Энергоатомиздат, 1985. 208 с. 13. Яиг С. Алгоритмические языки реального времени: Конструирование и разработка / Пер. с англ. Мз Мир, 1985. 400 с. Глава 11 СИСТЕМЫ СМАЗЫВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ. ОТВОД СТРУЖКИ 11.1.
Смазочные материалы Правильный выбор смазочного материала оказывает большое влияние на работу машин. Основные функции смазочного материала заключаются в следующем: обеспечении низкого коэффициента трения; отводе теплоты от трущихся поверхностей, в том числе вследствие большей теплоемкости масла, чем металлов; удалении продуктов изнашивания из зоны трения и предотвращении попадания инородных частиц в зазор; защите деталей от коррозии (минеральные масла). Основным показателем, характеризующим смазочные материалы, является их способность снижать износ трущихся поверхностей.
Достаточно ввести в зону контакта смазочный материал толщиной около 0,1 мкм, как силы трения снижаются в 10 раз и износ — в 1000 Раз! 13). По физическому состоянию смазочные материалы можно разделить на жидкие (основные), пластичные н твердые. В качестве жидкого смазочного материала в большинстве случаев применяют масло на основе нефтяных углеводородов (основной смазочный материал современных машин). Пластичные смазочные материалы имеют в своем составе 75— 95/о минеральных масел, 5 — 20о/о — загустителя, образующего «каркас», в котором удерживается минеральное масло, и 0 — 5о/о присадок. В тех случаях, когда обычные смазочные материалы применять нежелательно (в вакууме, при больших нагрузках и низких скоростях) применяют твердые смазочные материалы, характеризующиеся высокой теплостойкостью.
Отличительной особенностью твердых смазочных материалов является отсутствие способности самовосстановления при разрушении смазочной пленки. Многие свойства современных масел достигаются введением в них химических веществ (присадок), без которых масла не могли бы удовлетворять современным требованиям (протнвозадирные свойства, вязкостно-температурные характеристики и т. п.). В зависимости от условий работы рекомендуется применить следующие смазочные материалы: при высоких нагрузках и низких скоростях — вязкие масла (пластичные, твердые); при высоких скоростях — высококачественные масла с низкой вязкостью; при высоких температурах — жидкие масла с присадками, твердые смазочные материалы; во избежание загрязнений и образования шлама — высококачественные масла, пластичные и твердые смазочные материалы. 224 Ориентировочная область применения масел в подшипниках в зависимости от давления р„ и скорости о в зоне контакта показана на рис.
11 1. Минеральные масла. Смазочные масла на минеральной основе применяют для смазывания и охлаждения, переноса теплоты (теплоносители), в качестве рабочих жидкостей для гидравлических систем н т. п. 1РО й,г 0 дl 1 й1 цн/г Рис. 11.1. Диаграмма для выбора смазочного материала при смазывании подшипников: à — 3 — границы првменении мштветствеииа твердых. пластичных и жвдкнх смазочных материалов; 4, Б — смазывание соответственно роликопод- шипннков и подшипников скольжении Основные показатели качества масел при их выборе для обеспечения работоспособности деталей машин следующие: скорость изнашивания контактирующих поверхностей, нагрузка, заедание, коэффициент трения и приработочные свойства.
Вспомогательные характеристики: вязкостно-температурная зависимость„химические свойства (антикоррозийность), вспениваемость, высоко- и низкотемпературные свойства, окислительиая стабильность, диаэрация, совместимость с материалами уплотнений. Основные свойства. Вязкость — одна из наиболее важных характеристик смазочных масел. Она отражает свойство масла сопротивляться деформации сдвига или скольжению слоев, т. е. определяет внутреннее трение. Согласно закону Ньютона сила внутреннего трения г, пропорциональна скорости сдвига с(о/г)Ь и площади 5 поверхности трения: Р, = т1фсЬ/сЖ (11.1) илн т = г,/5 = т)сЬ/с(1т, где т1 — коэффициент внутреннего трения (динамический коэффициент вязкости); с(о — приращение скорости, соответствующее приращению дй координаты„Ь вЂ” толщина смазочного слоя.
На рис. 11.2 показано изменение напряжения сдвига для жидких масел (1) и пластичных (2) смазочных материалов. Для смазочных материалов на основе минеральных масел напряжение линейно зависит от скорости сдвига, а вязкость не зависит от е(п/с(Ь. При введении присадок смазочные масла могут превращаться в неньютоновские, для которых характерно наличие предельного на- ' пряжения сдвига т„. Вязкость большинства применяемых масел составляет 5 — 100 сПз. Отношение вязкости т< к плотности р называют кинематической вязкостью: т=т</Р Прямых методов измерения динамической или кинематической вязкости не существует, поэтому измеряют условную вязкость, которую затем переводят в абсолютную систему единиц.
Условная вязкость измеряется в градусах условной вязкости ВУ (градусах Энглера). Это есть отношение времени истечения испытуемого масла объемом 200 смз из вискозиметра (через калиброванное и» ус 1г 4 1р ур ХЮ 15<)ммг/с Х Р П< М 44< 1,4 Рнс. 1!.4. Зависимость кннематяческой вязкости т смазочных материалов от температуры; à — Л <Ве есати З вЂ” АМГ-Ю: З— И-<2А; 4 — тазя; 5 — И-ЗОА; 4— И-40А Рнс. 11.2.
Изменение на- Рнс. 11.3. Зависимость пряженяй сдвига жидких показателя степени и от масел (1) я пластнчных кннематнческой вязкости смазочных материалов прн температуре 50' С (г) отверстие диаметром 2,8 мм) при данной температуре ко времени истечения дистиллированной воды при 1=+20' С. Связь между условной и кинематической вязкостью (мз/с) имеет вид о=0,0731ВУ вЂ” 0,0631/ВУ. Вязкость смеси т, смазочных масел с вязкостями оь ть ..., т, определяют по формуле т,< я<а<+тяп,+... +т„а„, где а<, аь ..., а„— объемные части каждого масла в смеси.
С повышением температуры вязкость снижается. Для минеральных масел зависимость кинематической вязкости от температуры имеет вид [Ц т< = чзо(50/1) ", (11.2) где ть тщ — вязкости смазочного материала соответственно при заданной температуре 1 и при температуре 50'С; и — показатель степени. Зависимость показателя степени п от вязкости показана на рис. 11.3. Зависимость кинематичеокой вязкости от температуры показана на рис. 11.4. Часто критерием выбора смазочных масел является их вязкость, однако во многих случаях она не является определяющим параметром и целесообразно иметь один смазочный материал для различных механизмов.
При выборе масла нужно стремиться, чтобы его вязкостно-температурная кривая (индекс вязкости) была как можно более пологой. С ростом давления динамическая вязкость повышается. Таким образом, в точках контакта рабочие вязкости т<в выше номинальных при одинаковой температуре. Это обусловливает работоспо- 226 собность передач при больших удельных нагрузках (контактно-гидро- динамическая смазка): т) =т~,Е"~э-'1, (11.3) где и, — динамическая вязкость при р,=0,1 МПа; а — коэффициент зависимости вязкости от давления; иж(1,5... 2,4)10 — ' Па-', р — заданное давление (р(100 МПа). Сжимаемость характеризуется коэффициентом сжимаемости под которым понимают относительное изменение объема, приходящееся на единицу изменения давления: 1 ЛУ (11.4) Tр ИО' где $'з — начальный объем; Н~фр — изменение объема при изменения давления.
Величина Е, обратная коэффициенту сжимаемости р, называется модулем объемной упругости; Е= (1,5... 1,75) 10' МПа. Модуль объемной упругости и смазочная способность масла зависят от наличия воздуха в масле. Относительное количество воздуха, которое может раствориться в масле до его насыщения, прямо пропорционально давлению на поверхности раздела. Для минеральных масел объем воздуха может превышать 10з/, объема жидкости (при р= =0,1 МПа). Наличие растворенного воздуха в масле при неизменном давлении в незначительной степени влияет на работу гидравлических устройств.
Однако при понижении давления (например, в результате изменения скорости и направления потока во всасывающей магистрали) из масла начинает интенсивно выделяться воздух, что приводит к образованию механической смеси воздуха и масла, снижению КПД насоса, модуля объемной упругости и смазочных свойств масел. Наличие нерастворенного воздуха вызывает образование пены даже при ничтожном (менее 0,1з/з) количестве воды (эмульсирование масла). Устойчивые эмульсии постепенно превращаются в вязкие включения, засоряющие фильтрующие устройства, ускоряется коррозия деталей (чистые минеральные масла, не бывшие в эксплуатации, пену практически не образуют). Маловязкие масла образуют пену из крупных пузырьков, которые быстро исчезают. При большой вязкости возникают тонкодисперсные мелкие пузырьки, которые создают стабильные пены.
Температурное расширение минерального масла характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения а, под которым понимают относительное изменение объема при изменении температуры на 1'С: а= — —, (11.5) Температурный коэффициент а зависит от исходной плотности р и при ее изменении от 700 до 10000 кг/мз изменяется в пределах 0,00126— 0,00052'С-'. Ориентировочно можно считать, что при нагревании на 1'С объем изменяется на 0,07$,. Теплоемкость минеральных масел характеризуется удельной теплоемкостью С, которая определяет количество теплоты, необходимое для повышения температуры единицы массы на 1'С. При температуре до 100' С С= (2,05...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
