автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Очистка масел в гидрофицированных коробках передач тракторов

Московский Агроинженерный Университет им.В.П.Горячкина

На правах рукописи

Заброда Евгений Анатольевич

Очистка масел в гидрофицированных коробках передач тракторов

05.20.03.-Эксплуатация,восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 1997

Работа выполнена на кафедре "Транспорт в сельскохозяйственном производстве" Московского Агроинженерного Университета им.В.П.Горячкина.

Научные руководители - доктор технических наук,

профессор Коваленко В.П. - доктор технических наук,

Митягин В.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

Яковлев B.C. - кандидат технических наук профессор Ачкасов К.А.

Ведущее предприятие - Цетральная машиноиспытательная

13.00 на заседании специализированного совета К 120.12.03. ВАК России при Московском Агроинженерном Университете им.В.П.Горячкина по адресу : 127550,г.Москва ул.Тимирязевская 58, МРАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Агроинженерного Университета им.В.П.Горячкина.

Автореферат разослан "¿9 Т# 1997 года.

Отзыв в двух экземплярах,заверенный печатью,просим напр-влять по вышеуказанному адресу.

Учёный секретарь специализированного

станция МО г.Солнечногорск

Защита диссертации состоится

года в

совета доктор экономических наук, профессор

Общая характеристика работы

Актуальность теш : Современное сельскохозяйственное производство - энергонасыщенная отрасль народного хозяйствам которой широко эксплуатируются автомобили.тракторы и другие сельскохозяйственные машины,а также стационарные двигатели различного назначения.Все эти энергетические установки оснащены различного вида устройствами для передачи крутящего момента к приводному агрегату - трансмиссиями,для надёжной работы которых требуются высококачественные масла.

Работа трансмиссий сопровождается разрушением поверхностей трения сопряжённых деталей,основными причинами которого являются износ (истирание).заедание (задир) и питтинг (изъязвление) рабочих поверхностей.Степень этих повреждений в значительной мере зависит от качества трансмиссионного масла.В процессе эксплуатации качество трансмиссионных масел существенно ухудшается,причём значительную роль в этом процессе играет загрязнённость масла.

Сельскохозяйственное производство потребляет большое количество дорогостоящих и дефицитных трансмиссионных масел.Резервом обеспечения потребности в маслах является их рациональное использование путём постоянного восстановления качественных показателей масла в процессе эксплуатации посредством очистки его от загрязнений.

Другим путём снижения расхода трансмиссионных масел в процессе эксплуатации сельскохозяйственной и транспортной техники является увеличение сроков замены масел по их фактическому состоянию.

Наиболее уязвимым агрегатом трансмиссии с точки зрения износа является коробка передач,поэтому целесообразно изучить фактическую загрязнённость трансмиссионного масла и разработать методы повышения его чистоты в коробке передач.

Целью данной работы является повышение долговечности агрегатов трансмиссии мобильных машин сельскохозяйственного назначения путём обеспечения чистоты трансмиссионных масел в процессе эксплуатации и оптимизации сроков их замены.

Объект исследования : гидрофицированные коробки передач тракторов сельскохозяйственного назначения.

Методика исследования включала : анализ тенденций развития сельскохозяйственных тракторов и условий функционирования применяемых рабочих жидкостей;лабораторные исследования ка-

чественного состава масла; стендовые испытания фильтроэлемен-тов;лабораторные испытания методов оценки загрязнённости масла; эксплуатационные испытания тракторов К-701 А.

. Научная новизна работы :

1.Найдены математические зависимости для определения загрязнённости трансмиссионных масел и расчёта системы их очистки в гидрофицированных коробках передач.

2.Разработаны методики контроля качества масла в полевых и лабораторных условиях.

3.Разработана система очистки масла в гидрофицированных коробках передач современных тракторов.

Практическая ценность:Разработанная система очистки трансмиссионного масла позволяет повысить ресурс его работы в 1,4 раза,обеспечивая при этом удаление частиц загрязнений размером более 20 мкм.Применение разработанного экспресс-метода, позволяет за короткое время без дополнительного оборудования определить степень загрязнённости масла,что даёт возможность производить его замену не по срокам, предусмотренным периодичностью технического обслуживания,а по фактическому состоянию.

Реализация работы.Разработанные в диссертации методические положения,а также результаты экспериментальных исследований используются на АО"Кировский завод" и его дочернем предприятии АОЗТ "Автоматика".Фильтроэлемент новой конструкции для очистки масла в коробке передач установлен, на новом тракторе К-20,проходящим в данное- время государственные испытания на Владимирском тракторном полигоне.Опытные фильтры установлены на два трактора К-701 А, работающие в механизированной колонне N 23 Калужской области в г.Балабаново.

Апробация работы.Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МРАУ в 1996-1997 г.г.и на постоянно действующем научном-техническом семинаре "Улучшение эксплуатационных показателей тракторов и автомобилей" посвященного 90-летию профессора Ждановского Н.С. в СПбГАУ 23-25 апреля 1997 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 работ и подана 1 заявка на изобретение.

Объём работы.Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов,списка литературы и приложений.

Содержание работы

В первой главе проведён анализ причин загрязнений масла в коробке передач сельскохозяйственной техники,рассмотрено влияние этих загрязнений на надёжность агрегатов трансмиссий.На основании анализа работ российских и зарубежных авторов поставлены и обоснованы задачи исследования.

Исследования качества нефтепродуктов,используемых при эксплуатации сельскохозяйственной техники в работах К.В.Рыба-кова.В.П.Коваленкои А.И.Руденко и др..показали,что в подавляющем большинстве случаев по пути следования от нефтебазы до заправочных ёмкостей трактора наблюдается ухудшение качества нефтепродуктов, главным образом за счёт увеличения их загрязнённости.

Загрязнения в виде атмосферной пыли,влаги и воздуха поступают в масло в результате газообмена внутренней полости коробки передач с окружающей средой через сапун,неплотности стыков корпусных деталей,а также через уплотнения вращающихся валов.Основным компонентом атмосферной пыли являются абразивные вещества - окислы кремния и алюминия.

Выполнение трактором различных сельскохозяйственных и транспортных работ протекает в условиях повышенной запылённости окружающего воздуха.Как показали исследования,число частиц размером больше 10 мкм в 1 м3 воздуха при работе сельскохозяйственного трактора достигает весьма значительной величины от 10б до 108 шт.При этом интенсивность поступления частиц пыли с размером больше 10 мкм,в коробку передач, в зависимости от степени герметизации,составляет от 10б до Ю10 шт, в минуту.Другим источником загрязнений являются частицы, образовавшиеся в процессе износа сопряжённых деталей коробки передач.

Постоянный газообмен полости коробки передач с окружающей средой приводит к обводнению масла.За 200 моточасов,даже при невысокой влажности окружающего воздуха концентрация воды возрастает от 0,001 до 0,8 %.В работах А.Ф.Тельнова,Н.Н.Краснова Удлера Э.И. и др.Содержащиеся в нефтепродуктах твёрдые частицы

полидисперсны,и их размеры колеблются в очень широких пределах. Так как процесс формирования загрязнений - вероятностный,целесообразно аппоксимировать эксперементальные данные каким-либо теоретическим распределением.Некоторые учёные предлагают использовать для описания гранулометрического состава загрязнений в нефтепродуктах логарифмически нормальное распределение,в котором логарифм размера частиц распределён по нормальному закону. Однако более точные результаты даёт использование плотности Вейбулла-Гнеденко : -я 5

Р(б)= А ба_1 е (1)

где<£ и А - коэффициенты,характеризующие дисперсию и математическое ожидание распределения; 5 - размер частиц,мкм.

Функция распределения :

б _д га

Р(5) = Г Р(б) с1 6 = 1 - е (2)

о

Процесс образования и накапливания загрязнений в масле коробок передач носит непрерывный характер.Многочисленные исследования позволили установить,что превалирующим повреждением основных узлов и деталей гидрофицированной коробки передач является абразивный износ,обусловленный наличием в рабочей жидкости твёрдых неорганических загрязнений - абразива.При этом наиболее опасны частицы размером 10...20 мкм,когда давление в уплотнителных зазорах составляет 1,5...3 МПа.

Среди комплекса мероприятий,направленных на снижение загрязнений масла,наиболее рациональное направление - это его очистка устройствами,включенными непосредственно в контур циркуляционных систем смазки в трансмиссиях тракторов.Эти устройства должны обладать необходимой тонкостью очистки трансмиссионного масла,оьеспечивающей возможность полного удаления твёрдых загрязнений определённого размера.

В настоящее время для очистки различных жидкостей применяются всевозможные пористые материалы с разнообразой структурой, гидравлическими свойствами, эффективностью очистки, физико-механическими показателями, способами изготовления и т.д.

Анализ конструкций существующих фильтров для очистки смазочных масел показал, что наибольшее распространение получили

фильтры,выполненные на основе волокнистых материалов (сетки, ткани, нетканые материалы).Использование этих материалов объясняется их относительной дешевизной,технологичностью, широким диапазоном эксплуатационных показателей и гидравлических свойств.

В последнее время начинают применятся фильтрационные материалы на полимерной основе (пенополиуретаны - ППУ,пластмассовые пористые материалы - ППМ).Применение их объясняется сравнительной дешевизной,простотой изготовления и утилизации.

Установлено ,что предельно допустимое состояние трансмиссионного масла,требующее его замены,определяется рядом показателей, основными из которых,наряду с вязкостью масла и его про-тивозадирными свойствами,являются содержание в масле воды и частиц загрязнений размером 25-50 мкм.

На основании проведённого анализа научно-исследовательских работ были поставлены следующие задачи исследования:

- исследовать фактическую загрязнённость трансмиссионных масел в процессе эксплуатации мобильных машин;

- теоретически обосновать эффективность использования средств очистки трансмиссионного масла в процессе эксплуатации;

- дать обоснование разработки лабораторных и экспресс-методов контроля загрязнённости трансмиссионного масла,пригодных для использования в условиях сельскохозяйственного производства;

- разработать методики контроля загрязнённости трансмиссионных масел в лабораторных и эксплуатационных условиях ;

- провести лабораторно-сгендовые и эксплуатационные испытания предложенных технических средств и контрольных методов ;

- дать рекомендации по практическому внедрению результатов работы и оценить их экономический эффект.

Во второй главе дано теоретическое обоснование методов обеспечения чистоты и контроля загрязнённости масла.

Попадание загрязнений в трансмиссионное масло,используемое для смазки агрегатов трансмиссий,происходит не только извне (при заправке и дозаправке системы маслом,при контакте масла с атмосферным воздухом через дренажные устройства), но и за счёт продуктов,образующихся в процессе эксплуатации трансмиссий в 'следствие износа сопряжённых деталей и в результате химических процессов (окисления,полимеризации и т.д.)

в масле.

Предположим,что загрязнения в масле распределены равномерно, количество масла в агрегатах поддерживается постоянным за счёт контроля его уровня.поступление в него загрязнений в процессе эксплуатации трансмиссии, также >происходит равномерно. Тогда изменение концентрации, загрязнений в трансмиссионном масле при отсутствии его очистки в.процессе эксплуатации можно описать уравнением материального баланса : ■ ■ ■■

¿с а + qtf.Cn

•— = -—--(3)

<*с цп)х

где. с-текущая концентрация загрязнений в масле ,г/ч, в момент времени х ;

а - скорость поступления продуктов загрязнения в масле,г/ч; Угг,- начальный объём масла в агрегате трансмиссии, л; интенсивность поступления масла при доливе,л/ч; ~ интенсивность потерь масла из трансмиссии (за счёт утечек,испарения,разбрызгивания и т.п.),г/ч; Сн - начальная концентрация загрязнения в масле,г/л;

Требуемая полная грязеёмкость маслоочистителя за период тр,т.е. за цикл работы маслоочистителя до его очередного технического обслуживания (замены или промывки фильтрующих элементов масляного фильтра,удаления осадка из ротора центрифуги), равна :

Сн + Ск

(Зм = ([УМ + [ цд - Тр -------+ вХр) ф (4)

2

Для того,чтобы осуществлять одновременное техническое обслуживание маслоочистителей,входящих в систему очистки трансмиссионного масла,целесообразно обеспечить их равно-ресурсную работу.Условия равноресурсной работы двухступенчат-рой системы из последовательно включённых маслоочистителей с одинаковой пропускной способностью будет иметь вид :

2 <ЗЫ1 2 <ЗМ2 _„_:----------- „ ---------------------- (5)

Ооч (Сн + Ск)<Р1 Ооч (Сн + Ск) (1-

Найденные выражения позволяют производить расчёт системы очистки трансмиссионных масел в агрегатах трансмиссии и на основании полученных данных выбирать конструкцию и параметры средств очистки,входящих в эту систему.

Анализ условий работы маслоочистителей при очистке трансмиссионного масла в коробках передач тракторов,проведённый в главе 1 показывает,что для этих условий целесообразно применять фильтры из пористых материалов.

Для увеличения грязеёмкости фильтрационного элемента при сохранении тех же габаритных размеров применяются двух- и многослойные фильтрационные элементы,изготовленные из материалов с различной тонкостью фильтрации.

Тонкость фильтрации фильтроэлемента определяется тонкостью фильтрации второй ступени и соответствует требованиям к чистоте трансмиссионного масла в процессе эксплуатации фильтроэлемента. Расчёт фильтроэлемента сводится к определению необходимой тонкости фильтрации каждой ступени,с тем чтобы обеспечить максимальную продолжительность работы фильтроэлемента до замены или промывки.При этом тонкость фильтрации указанных ступеней выбирается так,чтобы их ресурс работы был одинаковым.

Одинаковый ресурс работы у обоих ступеней фильтра будет при соблюдении условия :

Д (31 31 Д Б2 32

------- = ------- (6)

Ш1 Ш2

где Д01 и ДВ2 - грязеёмкость фильтрационного материала соответственно 1-й и 2-й ступени фильтра,кг/м2 ;

31 и 22 ~ поверхности фильтрации этих ступеней,м2 .

Для определения в лабораторных условиях загрязнённости трансмиссионных масел может быть использован турбодинамический метод,основанный на свойстве частиц загрязнений,имеющих различную величину,осаждаться в жидкости с разной скоростью.

Для регистрации скорости седиментации частиц целесообразно использовать фотоколориметрический способ,который основан на измерении оптической плотности среды путём сравнения яркости проходящего через неё светового потока с эталонным.При

разработке ускоренного метода определения дисперсного состава механических загрязнений в трансмиссионных маслах важным этапом является определение времени оседания частиц одного размера и одинаковой плотности в маслах различной вязкости.

Принцип ускоренного метода определения дисперсного состава механических примесей в минеральных маслах основан на том,что частицы различной крупности и плотности будут оседать с разной скоростью.Основное значение в теории седиментации имеет формула Стокса,выражающая силу сопротивления Гс, оказываемую вязкой средой движущейся шарообразной частице .

- 3 й 5 и (?)

где ¿Г- диаметр частицы,мкм;

и - скорость оседания,м/с. .

Оседание частицы,имеющей плотность р ,в вязкой, среде с плотностью рс происходит под действием силы тяжести fSr .которая в этих условиях равна •.

я 53 '

= п® =----( р - рс) ш (8)

Б

При достижении равномерной скорости оседания сила сопротивления среды уравновешивает силу тяжести Г е-.Из условия равенства этих сил получаем выражение для вычисления скорости осаждения частицы по заданным её диаметру и плотности,а также по плотности и вязкости среды :

1 Р - Рс ш ---- * ----------Ё 52 (9)

18 Ц

Наоборот,когда скорость осаждения частицы известна из наблюдений,можно определить её диаметр :

18 ц

------------(о (10) ,

( Р - Рс) В

Эти формулы'получены при допущении о несжимаемости и бесконечной протяжённости среды,а также и бесконечно малой скорости

движения масла на поверхности частицы.

Анализ дисперсионного состава примесей с помощью фотоэ-лектроколориметров основан на том,что пучок света,прошедший через жидкую среду,становится менее интенсивным.Чем оптически плотнее среда,т.е.чем больше загрязнений содержится в масле,тем более ослабляется интенсивность проходящего через неё пучка света.Для определения оптической плотности используется формула : , .

Го

о = 1в — = 1в Го- 1г 1в (И)

15

где 3'0 и 1з интенсивности пучков света соответственно исходного (падающего) и прошедшего через среду,содержащую загрязнения.

Принимая вместо интенсивности падающего света Гз- интенсивность света,прошедшего через чистую (эталонную) среду 10, получим относительную оптическую плотность загрязнений среды, характеризующую ослабление света суспензированными в ней частицами :

Цэ= (1е 1о- 1г 1в) (12)

Если измерять интенсивность света,прошедшего через суспензию за одинаковое время от начала оседания частиц на одном и том же уровне,то,очевидно.световой поток будет пропорционален суммарной поверхности частицы,т.е. пропорционален концентрации суспензии : б

I « к (1е 1о - 1е 15) (13)

5 о

где I - поверхность всех частиц взвеси,диаметр кото-

о раых меньше б ,мкм;

К - константа светопоглощения,зависящая от светопроницаемости, отражательной способности, прозрачности и других свойств загрязняющих масло частиц.

При эксплуатации тракторов и другой сельскохозяйственной

техники не всегда представляется возможным использовать для определения загрязнённости масла инструментальные методы,требующие лабораторных условий.В связи с этим возникла необходимость в разработке для этой цели экспресс-метода,применимого в эксплуатационных условиях.

Для решения этой задачи целесообразно использовать эффект обтекания тонким слоем масла частиц загрязнений.

Описать явление обтекания маслом твёрдых частиц загрязнений, опираясь только на законы гидродинамики - весьма сложная задача, поэтому для её решения использована теория комплексных чисел.Данный случай течения жидкости можно рассмотреть как .несовершенный или волнистый гидравлический прыжок (прыжок-волна) .который представлен рядом последовательных постепенно затухающих волн. В нашем случае затухающими волнами можно пренебречь,а рассмотреть форму профиля лба прыжка-волны и высоту гребня волны.Согласно сделанному допущению первый гребень принимаем в виде уединённой волны.При решении нелинейной задачи об уединённой волне используется метод конформных отображений, в частности принцип "сжатых отображений",в каком он применялся для решения аналогичной задач и К.О.Фридрихсом и Д.Г.Хайерсом .В результате имеем следующие выражения для значения глубины потока под вершиной первого гребня прыжка-волны и скорости на этой вершине (рис.1) :

Ьв 1 3

Пв=— = 1 + — Рг2 -{1-ехрС' 41п Рг( 1 + — 1п Рг)]> (14) 2 2

где Ь1 и VI - глубина и средняя скорость невозмущённого —, бурного потока м;

Гг=/\| е'И! - соответствующее число Фруда-,

вектор силы тяжести (зависит от угла наклона) Средняя скорость потока определяется экпериментальным путём.

При выводе уравнения (14) не делалось никаких дополнительных допущений относительно распределения скоростей и давлений в глубине потока,а также допущений,ограничивающих высоту первого гребня волны.

Уравнения для описания профиля лба прыжка-волны имеют весьма сложный вид; вместе с тем для рассматриваемого класса

задач это уравнение может быть сведено к более простой формуле: Ь

х / 3

Ав=-= 1 + ( Ьв- 1 ) зсЬ2 (—I/— 1п Гг )

1ц М 2

(15)

где Ь - глубина потока на произвольном расстоянии X от вершины волны; X - безразмерная глубина под вершиной волны,определяемая по формуле (14)

У —----- -------------

Схема обтекания частицы загрязнений

тонким слоем масла 1

Также можно определить длину лба прыжка-волны,которая представляет собой расстояние 1 от вершины до точки N1 ,где глубина потока И отличается от глубины Ь1 невозмущённого потока не более чем на IX :

ь =[|/ ------- ДГС[1 (ю^гГв - 1)] ^ (16)

3 1п Рг

Угол волнового склона лба волны (максимальный угол накло-

на свободной поверхности потока,который имеет место в указанной точке перегиба) :

Зависимость между углом волнового склона лба волны и размером частицы устанавливается из предположения,что углы а и йо .равны.Из приведённых выше формул видно,что чем больше размер частицы тем больше угол волнового склона лба волны,т.е. тем больше высота волны,и соответственно больше сама волна.По размерам волны можно достаточно точно определить размер частицы, из-за воздействия которой на поток жидкости возникла данная волна

В третьей главе Разработаны методы экспериментальных исследований.

Выбор показателей загрязнённости трансмиссионного масла производился на основе анализа литературных источников и нормативных документов.Соответственно в качестве оценочных показателей загрязнённости приняты :

- массовая концентрация загрязнений,а также их негорючей части;

- дисперсный состав загрязнений;

- элементный состав загрязнений.

На основании рассмотрения литературных данных и материалов экспериментальных исследований, изложенных в главе 1, для диагностирования состояния трансмиссии в качестве основного выбран спектральный метод анализа масел.

Эталонные образцы для спектрального анализа приготавливались на основе свежих масел, применяемых в трансмиссиях машин на базовом предприятии. Элементы вводились в масла в виде окислов.

Для количественного определения элементов в работающем масле готовилось в среднем 3-4 эталонных образца с концентрациями, близкими к ожидаемым концентрациям этого элемента в анализируемой пробе масла.

Определение дисперсного состава загрязнений производился микроскопическим методом с применением микроскопа МБИ-15, дополнительно оборудованного телевизионной камерой КТО и монито-

(17)

ром от телевизионного устройства ПТУ-63.Эквивалентный диаметр частиц определялся по методу диаметра Фера.

Определение дисперсного состава загрязнений в масле проводилось на микроскопе в проходящем свете с общим увеличением 225 раз. Для облегчения подсчёта частиц поле микроскопа проецировалось с помощью телевизионной камеры на экран монитора, снабжённый масштабной сеткой, цена деления которой при выбранном увеличении равна 5 мкм.

Исследование гидравлических свойств,эффективности задержки загрязнений и сравнительного ресурса фильтров производилось на испытательном стенде.

Гидравлические свойства фильтроэлементов определялись на рабочих режимах,соответствующих производительности полноразмерных фильтров,предназначенных для работы в трансмиссии сельскохозяйственных машин.Определение режимов фильтрации проводилось с применением методов теории подобия и теории фильтрации при условии,что фильтрация масла происходит при постоянной скорости.

Номинальная тонкость фильтрации определялась на основе сравнения дисперсного состава и счётной концентрации загрязнений до и после фильтрования.

Масло используемое в коробках передач загрязнялось кварцевой пылью с удельной поверхностью ЗуД=5600 см2/г, ГОСТ 8002, до достижения концентрации 0,093 % по массе.Ресурсная характеристика представляет собой зависимость перепада давления на фильтре от времени его работы :

ДР = f (t) (18)

Лабораторный метод и экспресс-метод определения загрязнённости масел проверялись при помощи микроскопа МБИ-15 с пересиленным выше дополнительным оборудованием.

В четвёртой главе Приведены результаты экспериментальных исследований.

Исследованем его фактической загрязнённости масла в коробках передач тракторов К-701А.Установлено,что концентрация механических примесей в среднем составляет 0,11% .Концентрация искусственного загрязнителя для проведения стендовых испытаний выбрана 0,13 X.

Полученные данные показывают,что распределение размеров частиц загрязнений подчиняются логарифмическому закону распре-

состава загрязнений и экспериментальные данные

О- трактор N 1; трактор N 2; о- трактор N 3.

Испытаниям на тонкость и полноту отсева подвергались пенополиуретаны ППУ-40,ППУ-80,ППУ-ЭО-130.

Расчёт фильтроэлемента по гидравлическому сопротивлению и номинальной тонкости фильтрации сводится к определению габаритных размеров (Н-высота,Б-наружный диаметр,с1-диаметр второй ступени очистки,^ -внутренний диаметр).

С помощью математического моделирования установлены размеры каждой ступени фильтрации,Площадь боковой поверхности : первой ступени равна 31= 58090 мм2,второй ступени 32=812569 мм2

Разрушающий перепад давления для испытываемых филътрозле-ментов составил_0,69 МПа.При этом произошло частичное разрушение фильтрующего слоя фильтроэлемента первой ступени.

д.

Рис. 3.

Фильтроэлемент для очистки трансмиссионного масла в гидрофицированных коробках передач тракторов

Испытания под действием нагрузки в 100 кг (сжимающей аксиальной) фильтроэлемент объёмного типа выдержал.

Для оперативного контроля загрязнённости трансмиссионных масел в эксплуатационных условиях предложено использовать эффект обтекания частиц загрязнений тонким слоем масла и найдены зависимости между размером частицы и параметрам образующихся в слое масле возмущений,что позволило разработать экспресс-метод определения загрязнённости масла частицами 15-50 мкм.

Проверка предложенных методов анализа загрязнённости трансмиссионных масел производилась по разработаннм методикам. Результаты сравнительного анализа показали .что расхождение между результатами,полученными ускоренным и контрольным (микроскопическим) методами составляет не более 10 %,что свидетельствует о достаточной точности предлагаемого метода и возможности его применения для контроля чистоты масел в лабораторных условиях.

Таблица 1

Зависимость длины волны от размера обтекаемой частицы

Размер частицы,мкм 5 10 20 30 40

Размер волны,мкм 20 40 81,3 126 154

В главе 5 Проведён расчёт технико-экономических показателей при внедрении в эксплуатацию нового масляного фильтра.

Сравнительный экономический эффект составил 1938 руб/м*ч, при годовой наработке 2807 м*ч,или 5440000 рублей в год.

Общие вывода

1.Установлено,что на работу агрегатов трансмиссии значительное влияние оказывает загрязнённость масел,применяемых для смазывания сопряжённых деталей этих агрегатов.Поэтому целесообразно осуществлять очистку масла от загрязнений в процессе эксплуатации и замены их при достижении загрязнённости выше допустимого уровня.

2.Найдены математические зависимости,описывающие процессы накопления загрязнений в трансмиссионных маслах и их очистки установленными в системе маслоочистителями.а также расчётные выражения для определения основных параметров средств очистки.

3.Исследована фактическая загрязнённость трансмиссионных масел в процессе эксплуатации и на этой основе сконструирован двухступенчатый объёмный фильтр для обеспечения чистоты этих масел,на конструкцию которого подана заявка на получение патента.

4.Лабораторные исследования фильтрационных материалов показали, что для очистки трансмиссионных масел целесообразно применять пенополиуретан с размерами пор 80 мкм (1-я ступень) и 40 мкм (2-я ступень).

5.Для контроля загрязнённости масла в процессе эксплуатации разработаны ускоренный лабораторный метод, и экспресс-метод, на который подана заявка на получение.патента.

6.Стендовые и эксплуатационные испытания - разработанных

средств очистки и методов контроля показали их высокую эффективность. И показали,что ресурс работы масла,применяемое в гид-рофицированных коробках передач повышается в 1,5 раза.

7.Определён сравнительный экономический эффект при вводе в эксплуатацию нового масляного двухступенчатого объёмного фильтра,который составил 1938 руб/м*ч при работе трактора.

Основные положения диссертации опубликованы в работах :

1.Экспресс-метод контроля в смазочной системе автомобилей. Сборник тезисов постоянно действующего научно-технического семинара "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей" СПбГАУ 1997 (в соавторстве сКова-ленко В.П.)

2.Фильтр для очистки масла в смазочной системе автомобиля. Сборник тезисов постоянно действующего научно-технического семинара "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей" СПбГАУ 1997 (в соавторстве с Коваленко В.П.)

3.Технико-экономическая оценка очистителей смазочных масел в соавторстве с Коваленко В.П.) с.65-67.Сборник научных трудов МГАУ "Экономика,организация АПК в современных условиях" Москва 1996 г.

4.Эффективность защиты агрегатов трансмиссий от коррозии, журнал "Электрификация и механизация с/х" N 9 1997 г.(в соавторстве с Коваленко В.П..Митягин В.А.)

5.Сборник научных трудов МГАУ "Диагностика сложных технических систем и восстановление работоспособности их деталей и соединений" "Контроль загрязнённости смазочных масел в условиях эксплуатации с/х техники" (в соавторстве с В.П.Коваленко)}^, МГАУ 1997 с.83-86.

6.Сборник научных трудов МГАУ "Диагностика сложных технических систем и восстановление работоспособности их деталей и соединений" "Контроль загрязнённости смазочных масел в условиях эксплуатации с/х техники" "Очистка трансмиссионного масла в коробках передач мобильных машин"(в соавторстве с В.П.Коваленко) М;МГАУ с.80-83.

7.Фильтр для очистки масла журнал "Электрификация и механизация с/х" N 8 М;1997 ( в соавторстве с Коваленко В.П.)

Подана заявка на изобретение N0.97108730 (ВНИИГПЭ)

Подписано в печать /

Обьсм { уч.изд.л. Заказ N 151

Тираж ЮС экз. Формат 60x84 1/16

Ротапринт Московского государственного агроинженерного университета имени В.П.Горячкина 127550, Москва Тимирязевская, 58