К вопросу о повышении безотказности низко нагруженных пар трения на примере сопряжения «ось - втулки ротора» центрифуги

Важное значение для эффективного функционирования сложных узлов и агрегатов, к каким относят двигатели внутреннего сгорания, имеет обеспечение необходимого смазочного режима всех его пар трения. Из технической литературы известно, что около 90% отказов происходят вследствие износа при трении. В связи с этим предъявляются высокие требования к качеству работы агрегатов системы смазки [1]. Наиболее эффективным устройством, фильтрующим появляющиеся в масле работающего двигателя абразивные частицы, является центробежный масляный фильтр – центрифуга. Вследствие износа в процессе эксплуатации сопряжения «ось – втулки ротора» снижается частота вращения ротора и соответствующая очистительная способность центрифуги [2]. Наиболее целесообразным было бы восстановление сопряжения при эксплуатации двигателя, применяя существующие в настоящее время ремонтно-восстановительные составы (РВС) [3, 4].

Однако необходимым условием применения РВС являются ударные нагрузки в сопряжении или существенный уровень вибрации. Вертикально расположенное сопряжение «ось – втулки ротора» центрифуги практически не нагружено при работе. Вибрация ротора, появляющаяся при предельном износе сопряжения , крайне нежелательна из-за опасности поломки оси по отверстиям для подвода масла.

Возникает противоречие, разрешить которое можно, восстанавливая исследуемое сопряжение с применением РВС в условиях ремонтного предприятия, обосновывая режимы искусственного создания ударных нагрузок или вибрации неизношенного или частично изношенного сопряжения.

Для разрешения создавшегося противоречия необходимо провести исследования.

Объекты и методы

Объектом исследования является процесс безразборного восстановления низко нагруженных пар трения двигателей.

Цель исследования: повышение безотказности центрифуги, используя обоснование режимов безразборного восстановления сопряжения «ось – втулки ротора» с применением ремонтно-восстановительных составов.

Для достижения цели необходимо решить задачи:

• 1.    Изучить технологии и ремонтно-восстановительные составы для безразборного восстановления пар трения при обкатке машин и в условиях рядовой эксплуатации.

• 2.    Исследовать влияние состояния сопряжения «ось – втулки ротора» центрифуги на эффективность ее функционирования.

• 3.    Обосновать режимы восстановления исследуемого сопряжения в условиях ремонтного предприятия.

• 4.    Проверить эффективность функционирования восстановленных пар трения в условиях рядовой эксплуатации.

• 5.    Провести технико-экономическую оценку предложенного способа восстановления.

Экспериментальная часть

Для проведения экспериментальных исследований по обоснованию режимов восстановления изучаемого сопряжения в лаборатории кафедры инженерной графики и механики ОмГАУ им. П.А. Столыпина изготовлена установка (рисунок).

Установка для экспериментальных исследований

Восстанавливаемый параметр – частота вращения ротора центрифуги.

Факторы, влияющие на процесс восстановления и изменяемые в процессе эксперимента:

• 1.    Начальный зазор в сопряжении – от ∆ норм до ∆ пред .

• 2.    Вид масла (вязкость масла, содержание присадок).

• 3.    Вид РВС.

• 4.    Концентрация РВС.

Программа экспериментальных исследований включает этапы:

• 1.    Подбор режима восстановления, при котором будет достигнуто оптимальное значение параметра при рабочих температуре и давлении масла.

• 2.    Проверку восстановленных пар трения на обычном дизельном масле.

• 3.    Проверку работоспособности исследуемого сопряжения в условиях рядовой эксплуатации.

Результаты исследований

В результате экспериментальных исследований будут определены режимы восстановления сопряжения, на основании которых предложены рекомендации ремонтным предпри- ятиям. Свойства поверхностного слоя, образованного с применением РВС, позволят значительно повысить безотказность центрифуги, обеспечив чистоту масла в смазочной системе двигателя, и снизить износ двигателя.