Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Большинство пар трения машин (нэправляюшие — рнс. 11.8, а, зубчатые передачи, подшипники) работают при граничном смазывании, когда толщина слоя смазочного материала составляет около 0,1 мкм н менее. ййг йг 1 Кн/е Рис. 11.8 Граничное смазывание де- талей: а — схема направляющих: б — схема об- разования смазочного слав Рис. 11хх Зависимость козффикнента трения 1 от скорости скольжения и области существования различных режимов смазывания: 1 — гидростатическоим !1 — гидродииамического; 111 — контактно-гидродинамяческого; 1У вЂ” граничного 233 В этих условиях поведение смазочного материала определяется не его вязкостью, а зависит от особых свойств, которые он приобретает в узких зазорах под влиянием воздействия поверхностей трения. Поверхностный слой твердого тела обладает большой активностью.
Это объясняется тем, что внутри твердого тела каждый атом окружен другими атомами и прочно связан с ними по всем направлениям. На поверхности же остаются свободные связи, благодаря которым создается атомное (молекулярное) притяжение. Вследствие этого поверхность твердого тела всегда покрыта тончайшей пленкой, которая образуется в результате адсорбции. Молекулы 1 (рис. 11.8, б) смазочного материала в адсорбированном слое ориентированы перпендикулярно к твердой поверхности 2 (в виде ворса), благодаря чему смазочный материал в тангенциальном направлении легко изгибается, а в перпендикулярном обладает сопротивлением сжатию. Слой имеет способность «са~мозалечиваться», что предотвращает лавинообразное схватывание в зоне контакта 3.
При режиме граничного смазывания микрогидродинамические составляюзцие подъемной силы отсутствуют, а между процессами образования и разрушения поверхностных пленок устанавливается устойчивое равновесие, чему способствует поверхностная обработка (азотирование и т. п.). Области существования различных режимов смазывания показаны на рис. 11.9. Переход от одного режима смазывания к другому не имеет четких границ, и существуют также переходные зоны, например режим полужидкостной смазки.
Здесь появляются зоны контакта, а силы трения имеют две составляющие, обусловленные режимами граничной и жидкостной смазки. Расход смазочного материала. Повышение расхода масла более определенного значения не снижает коэффициент трения и интенсивность изнашивания, но усложняет конструкцию машины.
При гидростатическом режиме расход определяется основными эксплуатационными характеристиками (несущей способностью, жесткостью, потерями на трение и т. п.). При других режимах смазывания часто расход выбирают исходя из экспериментальных данных. Подшипники качения смазывают проточным жидким маслом или пластичным смазочным материалом. Высокоскоростные шпиндельные подшипники смазывают также масляным туманом или путем впрыскивания масла в зону контакта.
При выборе расхода смазочного материала следует помнить, что подшипники с несимметричной конструкцией (радиально-упорные) требуют примерно в 100 раз большего расхода, чем радиальные. Это относится, в первую очередь, к импульсны~м строго дозированным системам для смазывания. Роликоподшипники лучше удерживают смазочный материал, чем шарикоподшипники; в упорных подшипниках смазочный материал сбрасывается с тел качения силами инерции. При циркуляционном смазывании между расходам масла и температурой подшипника существует прямая связь.
Прн слишком малом расходе растут потери мощности и температура подшипника. С увеличением расхода потери и температура падают до тех пор, пока не достигается минимум потерь при достаточном смазывании. При дальнейшем увеличении расхода возрастают потери мощности (на перемешивание масла), увеличивается температура.
Снижение температуры достигается, когда отводимое маслом количество теплоты превышает количество теплоты, создаваемое в результате перемешивания масла. Для высокоскоростных шииндельных опор при ги/~(4... 5) Х10з мм/мин лучшие результаты достигаются при подаче масла каплями (0,3— 0,5 смз/ч), при объеме каждой капли 3 — 5 ммз. (Потери мощности в 6 — 8 раз ниже, чем при циркуляционном смазывании.) Смазывание с помощью масляного тумана (при расходе масла 60 †1 капель/мин) дает несколько худшие результаты.
При смазывании шпиндельных подшипников пластичным смазочным материалом объем полости между защитными шайбами, препятствующими его вытеканию, заполняется на 30 — 40з4, что при хорошей герметизации обеспечивает работоспособность на 3 — 5 лет. Однако быстроходность шпиндельного узла по сравнению с узлами, смазываемыми жидкими маслами, снижается на 30 — 35 "/з. Расход (ем~/мин) смазочного материала при подаче к подшипникам скольжения (11 Я = й/7Чрп, (11.6) где й — коэффициент износостойкости смазочной пленки, мз/М:, 1)в диаметр отверстия, см; 1 — длина опоры, см; р — контактное давление, Па; и — частота вращения, мин '.
В паре трения сталь — бронза БрАЖМц 10-3-1,5 при смазывании маслом МС-20 К=0,57 10-" м'/Н. Одноразовый объем смазочного материала, подаваемого в подшипник скольжения )р (ра,(г) 1 (! 1.7) Время между двумя последовательными прокачками г=йгЯ. При граничном смазывании расход смазочного материала Я=ЯЬ, (11.8) где 3 — эффективная площадь (для подшипников З=пгУ); л — толщина пленки. Системы и устройства для смазывания 11].
Системы для смазывания — совокупность устройств, обеспечивающих подачу смазочного материала к поверхностям трения, а также возврат его в смазочный бак. Система должна обеспечить также хранение и очистку смазочного материала, контроль его поступления, предотвращение аварии оборудования при прекращении подачи смазочного материала, управление режимом смазывания. Для подачи смазочного материала к трущимся поверхностям используют: силу тяжести (самотеком из баков, капельное смазывание и т.д.), капиллярные силы (с помощью фитилей, войлочных подушек, пористых втулок и т. п.), силу вязкостного трения между смазочным материалом и перемещающейся поверхностью (с помощью фрикционных насосов, погружения вращающихся деталей в масляную ванну и т.
п.), давление на свободную поверхность смазочного материала, заключенного в емкость (с помощью масленок и т. п.); центробежную силу и скоростной напор жидкости (с помощью винтовых устройств, устройств с конусными насадками и т. п.); перепад давления, создаваемый смазываемым механизмом (самозасасывание); перепад давления, создаваемый насосами; силу инерции частиц смазочного материала (разбрызгнванием, распылением).
Основным классификационным признаком для систем являются конструкция и принцип действия распределительных устройств. По указанному признаку системы для смазывания разделяют на системы с насосным распределением, дроссельного дозирования, двухмагистральные, последовательные, импульсные, азрозольные и комбинированные. рг ) и) б1 е1 Рис. 11.10, Системы для смааынання с аасосным распреде- лением: а — схема многопоточного насоса; и†схема насосов с евиным аравовом; е, г — нонструацаа соответственно поршневого н шестеренвого насосов 235 11.3. Основные технические характеристики плунжерных многопоточных насосов Ручное вращение Максимальная частота вращения приводного вала, мни ' б ~ 22 б ~ 22 92Х54Х143 92Х56Х152 Габаритные размеры (длина Х ширина Х вы- сота), мм 1,4 1,45 1.55 1,5 Масса, кг Примечание.
Давление на входе (выходе) 0,05 (1,6) МПа; номинальный расход масла за цикл 0,04 смз; кинематическая вязкость применяемых масел 20 — 600 ммз/с. Выпускают также многоотводные насосы с встроенным баком. Все более широкое применение для цнркуляционной и особенно гидростатической системы для смазывания находят многопоточные шестеренные насосы с числом потоков 5 †(см. рис.
11.10, а). Масло подается на вход многопоточных насосов под давлением р„(см. рис. 11.10, б) и отводится по радиальным каналам (на рис. 11,10,г не показаны) из зон зацепления центрального колеса 3 и колес 1, равномерно расположенных по окружности (см. рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
