автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных свойств автотракторных трансмиссионных масел электрофизическими воздействиями и добавлением присадок

/ 0 9

УПРАВЛЕНИЕ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ПРИ ГОСКОМИТЕТЕ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИИ И ЗАКУПКАМ

УЛЬЯНОВСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ институт

На правах рукописи НАЗАРОВА Надежда Владимировна

УДК 621.892.09:631.372.004

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ АВТОТРАКТОРНЫХ ТРАНСМИССИОННЫХ МАСЕЛ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМИ ВОЗДЕЙСТВИЯМИ И ДОБАВЛЕНИЕМ ПЙ1САДСК

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск - 1990

Работа выполнена на кафедрах "Эксплуатация машинно-тракторного парка" Кишиневского ордена Трудового Красного Знамен] сельскохозяйственного института ш.:еки М.В.Фрунзе и "Трактор! и автомобили" Куйбышевского сельскохозяйственного института.

- заслуженный деятель науки МСС1 доктор технических наук, Лауреат Государственной премш МССР, профессор ЛЫШКО Г.П.

- доктор технических наук, профе ссор[ПОЖАНОВ И.П.1

- доктор технических наук, профессор ГОНЧАРЕНКО В.Г.

- кандидат технических наук, доцент ПОРЯДИН Ю.С.

- Поволжская государственная зональная машиноиспытательная станция.

Защита диссертации состоится ". ис^ЦО 1990 г. в 43/часов на заседании специализированного Повета К 120.82.01 Ульяновского сельскохозяйственного института по адресу: 432601, г.Ульяновск, Бульвар Новый Венец, I Ульяновский сельскохозяйственный институт.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке институт.

Автореферат разослан "// " СсСь/ц^Л^/ 1990 г.

Научный руководитель

Научный консультант Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

Ученый секретарь специализированного Совета . ^

канд.техн.наук, доцент К.У.Сафаров

л - 3

. 11 " ^

) ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблеш. Экономическая политика Коммунксти-:ской партии Советского Со^эза на современном этапе предусмат-[вает динамичное и пропорциональное развитие общественного юизводства, повышение его эффективности, ускорение научно-хнического прогресса, рост производительности труда.

В сельскохозяйственном производстве эти задачи связаны с едрением ресурсосберегающих методов использования техники, учно обоснованных результатами исследований.

Для повышения эффективности использования энергонасыщен-х тракторов и другой сельскохозяйственной техники необходимо едъявлять более жесткие требования к качеству смазочных мал.

Проведение исследований режимов смазки становится весьма гуальным в связи с поставленной задачей по дальнейшему по-лению моторесурса тракторных трансмиссий до 8...10 тысяч мо-часов, в то время как гарантируемый заводом ресурс находится пределах 4...6 тысяч моточасов. Поэтому улучшение эксплуата-энных свойств трансмиссионных масел является одним из важней-с резервов повышения долговечности трансмиссий. Простое и жомичное решение этой задачи достигается путем рационально использования минеральных масел с улучшенными эксплуатаци-¡ыми свойствами. Создание новых смазочных материалов и приса-с к ним открывает широкие технические возможности повышения юсостойкости деталей тракторов, не требующих изменения кон->укции машин и технологии изготовления.

Цель исследования. Повышение долговечности тракторных «смиссий путем улучшения эксплуатационных свойств автотрак->ных трансмиссионных масел электрофизическими воздействиями .обавлением присадок.

Объект исследования. В качестве основного объекта исследований были выбраны трансмиссионные масла марок ТЭп-15 и ГСп-14,5 по ГОСТ 23652-79 СГМ-2-18 и ТМ-1-18 по ГОСТ 17479.285), работающие в агрегатах скоростных и энергонасыщенных тракторов Т-25А и Т-15СК.

Научная новизна. Обосновано влияние энергетических показателей и температурной напряженности на режим смазки тракторной трансмиссии. Исследовано влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на изменение эксплуатационных свойств трансмиссионных масел. Впервые использованы ультразвук, малые дозы гаша-излучзння и добавление присадок - стабильных свободных радикалов применительно к трансмиссионным маслам, обладающим значительной вязкостью.

Практическая ценность. Использование нитроксильного радикала в трансмиссионных маслах позволяет повысить срок службы масла, увеличить ресурс ведущих постов тракторов Т-150К и получить годовую экономию 48,8 рублей на один полноприводной трактор.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были долояены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Кишиневского сельскохозяйственного института им. М.В.Фрунзе (1983...1986 гг.), Куйбышевского и Ульяновского сельскохозяйственных институтов (1984...1989 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы одиннадцать печатных работ, в том числе одно авторское свидетельство.

Внедрение. Рекомендации и методика улучшения трансмиссионных масел путем добавки 0,1$ нитроксильного радикала внедрены в совхозе "Южный" Куйбышевской области.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, б глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Она изло-

¡сена на 130 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков, 10 таблиц и 15 приложений. Список использованной литературы включает 145 наименований, в тон числе 7 на иностранных тзыках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во "Введении" отражена актуальность настоящей работы и [еобходимость проведения исследований но данной теме.

В первой главе "Состояние вопроса и задачи исследований" гроведен анализ отечественной и зарубежной литературы по воп-юсам износа деталей и влияния смазочного действия масел на повышение долговечности тракторных трансмиссий.

Механическая трансмиссия является одним из механизмов, ра-отающих в тяжелых эксплуатационных условиях, однако роль и начение смазки в сельскохозяйственном производстве недооцени-ается. Опыт эксплуатации тракторов в сельском хозяйстве пока-ывает, что трансмиссии имеют недостаточную долговечность. Ра-ота в условиях загрязненности и большой запыленности воздуха риводит к попаданию абразивных частиц в агрегаты трансмиссий, го способствует повышенному износу деталей и снижению срока нужбы масла.

Изучению вопросов трения, смазки и износа в машинах посвя-зны работы многих отечественных и зарубежных ученых. Исследо-шия показывают, что способность трансмиссионного масла обес-¡чивать нормальную работу трущихся сопряжений при минимальном ¡носе, а также снижать трение, относится к числу его важнейших гсплуатационных и физико-химических свойств, значительно изме-пощихся в процессе эксплуатации сельскохозяйственных тракто-1В.

В настоящее время качество трансмиссионных масел повыша-

ется путем осуществления ряда мероприятий: улучшение базового масла; использование ультразвуковой, радиационной и других способов обработки минеральных масел; подбор противоизносных, противозадирных, депрессорных, антиокислительных и других присадок.

При исследовании литературных источников выявлены основные направления улучпения эксплуатационных свойств моторных, индустриальных и минеральных масел с животными и растительными кираш путем воздействия на них ультразвука, ионизирующих излучений, презвде всего гажа-излучений, добавления различных присадок.

Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что для минеральных масел с относительно малой вязкостью (моторных и индустриальных) разработаны и находят применение ряд способов, существенно улучшающие их эксплуатационные качества.

Использование указанных способов применительно к трансмиссионным маслам, обладающим более высокой вязкостью по сравнению с шторшим 1шслаыя, в специальной литературе не освещено.

В связи с возросшими требованиями к трансмиссионным маслам представляет теоретический и практический интерес проверка и обоснование наиболее эффективного способа улучшения их эксплуатационных свойств.

На основании проведенного анализа были поставлены следующие задачи:

1. Обосновать показатели оценки качества трансмиссионных масел, характеризующие надежность работы сельскохозяйственных тракторов.

2. Изучить влияние различных методов на изменение эксплуатационных свойств трансмиссионных масел; исследовать влияние различных композиций присадок и приемов на снижение интенсивное-

ги изнашивания деталей.

3. Провести теоретическое обоснование методов улучшения (ксплуатацианньк свойств трансмиссионных масел путем использо-¡ания стабильных свободных радикалов.

4. Разработать методики исследования эксплуатационных :войств трансмиссионных масел по толщине смазочного слоя в зо-\е контакта методом нормально-тлеющего разряда.

5. Экспериментально проверить результаты теоретических и абораторных исследований в стендовых и эксплуатационных усло-иях работы тракторных трансмиссий.

6. Обосновать способ и оценить экономическую эффективность лучшения эксплуатационных свойств трансмиссионных масел.

Во второй главе диссертации приведены программа и общая етодика исследований, включающая теоретические, лабораторнгз, тендовые и эксплуатационные испытания, обоснованы объект ис-ледований и условия проведения экспериментов.

Приведена методика планирования экспериментов и выбор ма-ематической модели влияния эксплуатационных факторов на про-эсс изнашивания.

В третьей главе "Теоретические предпосылки исследований" ассмотренн вопросы влияния различных факторов на эксплуатаци-•шые свойства трансмиссионных масел, показано действие свобод-¿х радикалов.

В результате трения контактирующих поверхностей, разделение слоем минерального масла, образуются свободные радикалы (К*) 1 его молекул. Они могут возникать в результате деформации мо-жул за счет механического воздействия и локального повышения ;мпературы в зоне контакта. Кислород, растворенный в масле, 1аимодействует с образующимся из молекул масла радикалами с !разованием перекисных радикалов. Процесс образования перекис-

'2 2-2141

ных радикалов переходит в стадию радикально-цепного окисления масла.

В целом этот процесс может быть представлен следующим образом:

ПН —— К - стадия инициирования;

И Ог —20г ) стадия продолжения (I)

.г}

цепи;

ЕООН —КО' + ОН - стадия вырожденного

разветвления.

Свободные радикалы, образующиеся на стадии вырожденного разветвления, могут сами инициировать цепь окисления:

ЙН-ЙО'— К'-Ш;

кн-тон — е -НаО. (2)

Задача исследования заключалась в том, чтобы предотвратить именно этот процесс. Необходимо уловить активные радикалы, заменив их на неактивные. Эту роль могут выполнять ингибиторы. Протекающие при этом реакции могут быть представлены следующим образом:

К - ГпН —- КН - }п ;

1п ; (3)

1п + К* —- Iп-1*.

В результате образуется неактивное в реакциях продолжения цепи соединение (1п~И).

Следовательно, действие нитроксильного радикала, приводящее в итоге к улучшению противоизносных характеристик масла, обусловлено подавлением радикально-цепных реакций разрушения масла.

Однако, нитроксильный радикал сам может выступать в роли инициатора окислительного процесса масла. При большой концент-

зции нитроксильного радикала реакция отрыва этим радикалом гома водорода от молекул масла становится достаточно ощутимой, связи с этим концентрация нитроксильного радикала, как инги-1тора процесса, имеет Еполне определенный оптимум.

При высоких контактных температурах происходит разрушение злекул масла. С повышением температуры скорости реакций увешиваются, причем для разных реакций это увеличение можег иь различным. Если быстрее возрастает константа реакции ини-шрования по сравнению с ингибг.рованием, то радикал будет решать оптимально при более низких температурах. При обратном »отношении оптимальный режим смещается в сторону высоких тем-;ратур. Указанными реакциями обусловлено существование опти-шьной температуры масла в объеме.

В связи с этим вопрос теплового состояния агрегатов трак->рных трансмиссий следует считать весьма актуальным, что трепет подробного изучения факторов, влияющих на тепловой режим «комиссионного масла при эксплуатации тракторов в различных :ловиях.

Температурный режим трансмиссии зависит от многих эксплуа-[Ционных и конструктивных факторов, и в первую очередь, от по-рь мощности в ее сборочных единицах.

Потери мощности Мп можно представить как разность между дведенной Nf и отведенной N2 мощностями:

Nn = N1 ~ N2 (4)

Для современных конструкций тракторных трансмиссий энер-тические потери могут быть классифицированы в общем виде едугащим образом:

Nn = Mß *Mr + WfPf WrefWrc* Яд * Нпн f WnP, (5)

e IVe - потери мощности на вращение деталей трансмиссии;

А/г - потери мощности на внешнее трение от нагружения пар

2141 1

трения внутренними нагрузками; А1рр - потери мощности на вращение шестерен в масле как дисков и на разбрызгивание масла; Мгв -потери мощности на выдавливание масла из переменных зазоров пар трения и на его засасывание; /\(х - потери мощности на изменение направления и разбрызгивания струи масла; Д/Гд - потери мощности на дросселирование масла между подвижными и неподвижными деталями; - потери мощности на внешнее трение вызываемое полезной нагрузкой;

(\|пр - потери мощности на привод масляного насоса и дросселирование масла в системе смазки. В уравнении (5) составляющие определяют до-

полнительные потери мощности на работу циркуляционной смазочной системы, а остальные составляющие - энергетические потери при каргерной смазке деталей, характеризуемые коэффициентом по лезного действия трансмиссии г^.

Потери мощности и к.п.д. определяют тепловой режим трансмиссии. Уравнение теплового баланса имеет вид:

£}( = 08*йч+1Ъ (6)

где [¡! - фрикционное тепло трансмиссии;

13^ - количество тепла, выделившееся при дросселировании масла в системе смазки;

- тепло на нагревание деталей трансмиссии и масла;

- тепло на нагревание деталей системы смазки;

05 - тепло, отведенное через картер трансмиссии во внешнюю среду;

0$ - тепло, отведенное из трансмиссии через систему смазки Анализ составляющих теплового баланса трансмиссии позво-

:ет предложить следующую модель процесса разогрева и сТаби-зации температурного режима работы трансмиссионного масла,

едетавленную на рисунке I.

«

4,*

РисЛ. Зависимость параметров теплообмена от времени работа трансмиссии (7") в процессе разогрева.

Суммарное тепло, образующееся в трансмиссии:

, (7)

Решив это уравнение, получим зависимость температурного >епада от в вмени разогрева трансмиссии Т :

(8)

¿0 - разность температур трансмиссии и окружающего воздуха в начале периода разогрева. Здесь выражение %*■({- р~оГЧсарактеризует повышение теи-

л' ' 1 1 „ГУ?-?

атуры при тепловыделении Цп -COilSt , а выражение с0{? жение температуры вследствие отвода тепла в окружающую среду определенных для данной конструкции трансмиссии теплоем-ги ( On ) и коэффициента теплопередачи ((¿п ).

Таким образом, проведенные исследования позволили качест--ю оценить факторы, определяющие температурный режим работы

трансмиссионного масла. Для количественной оценки температурного режима работы необходимы экспериментальные исследования динамики температуры масла и соответствующее изменение его физико-химических свойств.

Известно, что изменение физико-химических свойств масел обусловлено комплексным влиянием температурного режима работы, кислорода воздуха, механических воздействий, продуктов износа и посторонних примесей, попадающих извне, и т.д. Критериями оценки данных изменений являются вязкость масла ( ), кислотность (ШН), содержание механических примесей (J~) и т.п. Согласно законов постоянства отношения и произведения в природе, изменение указанных показателей от времени работы масла (' иожет быть представлено графически (рис.2-а) и выражено системой уравнений:

г con si; cansí; - corisl. (9)

Эффективными методами улучшения эксплуатационных свойств трансмиссионных масел является также обработка их ультразвука и воздействие ионизирующего излучения (^-лучи). Ваяно в дани методах определить оптимальный режим обработки масла, характеризуемый интенсивностью и продолжительностью воздействия, что является задачей лабораторных и стендовых экспериментов.

Показателями эффективности методов улучшения эксппуатаци онных свойств масла могут служить толщина масляной пленки (О как параметр режима смазки, и показатели, характеризующие из нашивание деталей: диаметр пятна износа на машине трения íDu суммарный боковой зазор в трансмиссии (угол закручивания J- ) концентрация "железа в масле" (fe ). По результатам анализа п цессов смазки и износа деталей тракторных трансмиссий изменен данных показателей от определяющих их параметров характеризуе

ся определенными графическими (рис.2-6) и аналитическими взаимосвязями:

= согг$( ; ^•с^'-саг^;

сап5.1]

>

-^г-аапвб;

где - скорость скольжения в сопряжении;

^ - удельная линейная нагрузка в контакте;

- время работы масла; £ - температура масла в объеме; Я> - осевая нагрузка в узле трения; Т - режим обработки масла (время).

(10)

Рис.2. Взаимосвязь параметров режима смазки, физико-химических свойств и режимов работы масла.

Комплексный анализ взаимосвязей (10) обеспечивает обоснование рациональных методов улучшения эксплуатационных свойств трансмиссионных масел, направленных на увеличение сроков их службы и повышение долговечности тракторных трансмиссий.

В четвертой главе "Методика экспериментальных исследовр-ний" излагаются методики экспериментальных исследований:

- лабораторные исследования физико-химических и эксплуатационных показателей трансмиссионных масел (товарных и улучшенных);

- испытания масел на лабораторных установках;

- стендовые сравнительные ускоренные испытания масел;

- эксплуатационные испытания тракторов T-I50K с улучшенным и товарным маслами в производственных условиях.

Обработка масел ультразвуком выполнялась на установке УЗГ-ЮУ. В ванну заливалось по 3 л масла. Продолжительность ультразвуковой обработки составляла 20, 40, 60, 100 и 120 минут при частоте излучаемых колебаний 20 кГц."В процессе обработки температура масла поддерживалась 353...363 К. Масло, обработанное ультразвуком, сливалось в стеклянные банки с притертыми пробками.

Облучение масел осуществлялось на гамма-установке "Флора-М"-дозами 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0; 10,0; Ю2; i03 и Ю4 крад.

Для улучшения эксплуатационных свойств масел за счет применения стабильных свободных радикалов использовались: фтало-цианин индия, вердазильный радикал, феназин, нитроксильный радикал и тритретбутилфенол, рекомендованные Научно-исследовательским институтом физической химии АН УССР им. JI. В. Пи сараевского.

В исследованиях использовались методы планирования многофакторных экспериментов и математической обработки экспериментальных данных на ЭВМ "Наири-К".

В пятой главе "Результаты экспериментальных исследований" представлен анализ результатов экспериментальных исследований. В лабораторных условиях исследовались изменения физико-химических и эксплуатационных показателей трансмиссионных масел с.целью _

выбора оптимальной композиции масла, обладающей наилучшими эксплуатационными свойствами. Основными критериями в оценке смазывающей способности композиций масел были приняты диаметр пятна износа, критическая нагрузка и нагрузка сваривания (рис.3 а). Исследования показали, что противоизносные свойства масел существенно изменяются в зависимости от времени озвучивания, воздействия гамма-излучения и концентрации стабильных свободных радикалов. Установлено, что оптимальным временем озвучивания следует считать один час при интенсивности озвучивания 20 кГц, оптимальное время облучения составляет 30 мин. при дозе облучения 6000 рад, оптимальная концентрация нитроксильного радикала (лучший из пяти исследованных) - 0,1%.

■а7 хцн/О'

огзг вяз

-№

Рис.3. Зависимость противоизносных свойств различных композиций масел с оптимальными параметрами от нагрузки (а) и температуры (б): I - товарное ТЭп-15; 2 - облученное; 3 - озвученное; 4 - с нитроксильным радикалом; 5 - линия Герца.

Дальнейшее увеличение концентрации нитроксильного радикала ухудшает противоизносные свойства масла (увеличение диаметра пятна износа на четырехшариковой машине трения), что подтверждает теоретические предпосылки о механизме действия нитроксиль-

ного рад икала. Установлено влияние температуры масла на его протиаоизносные свойства. Так, при повышении температур! масла диаметр пятна износа нижних шариков соответственно увеличивается (рис.3 б) для всех композиций масел.

Из графиков видно, что при исследованных температурных и нагрузках наилучшими противоизносными свойствами обладает композиция масла с нитроксильным радикалом. Поэтому в дальнейших исследованиях трансмиссионное масло с 0,1% концентрацией нит-роксильного радикала было принято оптимальной композицией.

Были проверены также антифрикционные свойства масел. Выявлено, что нитроксильный радикал снижает коэффициент трения. Экспериментально подтверждена прямая взаимосвязь коэффициента

трения (л/) и осевой нагрузки (Ро ) при коэффициентах пропор-

J /1й № циональности =0,0003 для товарного масла ^ р =0,0002 для

улучшенной композиции uacífa.

Для проверки результатов лабораторных исследований по вли янию нитроксильного радикала на масло и трущиеся поверхности были проведены сравнительные стендовые испытания агрегатов трансмиссий ВТЗ и OIS. В ходе этих испытаний установлено, что средняя температура масла в объеме находилась в пределах 75... 80°С в редукторе BI3 и 80...87°С в редукторе ОК. Выявлено,что кинематическая вязкость масел при Ю0°С после 1000 часов работы в различных редукторах отличалась незначительно. Так, вязкость масел возросла с 14,6 до 17 мм^/с в редукторах 013 и до 16,3 мм*"/с в редукторах ВТЗ. Изменение вязкости связано с накоплением в масле продуктов окисления.

Установлено, что в трансмиссионных маслах с нитроксильным радикалом в количестве 0,1% процесс окисления замедлен по срав нению с товарным маслом. Разница составляет 0,04 КОН/г для масел в редукторгх ВТЗ и 0,07 - в редукторах ОТЗ. Повышение тем-

пературного рещша, в свою очередь, способствует ускорении процесса окисления масла.

Для приближения условий испытаний к эксплуатационным режимам в ыасло добавлялся абразив по рекомендациям НАТИ. Поэтому в масле постепенно накапливались механические примеси, состоящие из абразива, продуктов износа и окисления масла. Наличие нитроксильного радикала в трансмиссионном «аеле снизило влияние абразива на износ деталей и, соответственно, на процентное содержание механических примесей в масле. Эта разница составила 0,22% в редукторах ВТЗ и 0,13$ в редукторах ОТЗ.

В ходе испытаний масел в редукторах были взяты пробы дяя оценки противоизносных свойств на 4-х шариковой ыапине трения. Результаты по износу шариков, работающих в маслах из редукторов с разной степенью загрязненности, приведены на рисунке 4 а.

Рис.4. Изменение противоизносных свойств трансмиссионных масел при стендовых испытаниях: I - масло товарное ТЭп-15; 2 - масло ТЭп-15+0,15? нитроксильного радикала;

- - редуктор! ВТЗ; ----редукторы ОТЗ.

Анализ кривых, характеризующих износ шариков на различных юмпозиция^ масел с разной степенью загрязненности механически-

ыи примесями показывает, что противоизносные свойства масел изменяются в соответствие с содержанием в них механических примесей. Результаты длительных стендовых испытаний показали, что основное изменение физико-химических свойств масел происходит в первые часы работы. Аналогичный характер имеют и графики, определяющие интенсивность накопления железа в масле редукторов, как результат износа деталей (рис.4 б).

Полученные результаты исследований были положены в основу разработки номограммы для определения приведенного износа в зависимости от концентрации и размера абразивных примесей в масле (рис.5).

Применение нитроксильного радикала в трансмиссионных маслах повышает долговечность деталей. Проведенные стендовые испытания редукторов тракторных трансмиссий показйЯи, что использование 0,1? нитроксильного радикала в трансмиссионном масле ТЭп-15 по сравнению с товарным маслом позволило снизить средний износ деталей на 42...48%. Чтобы понять сущность явлений,

ределения приведенного износа И от концентрации К и размера Р абразива: масло ТЭп-15; окружная скорость нижнего ролика 2,88 м/с; нагрузка 970 Ша.

происходящих в контакте трения при взаимодействии нитроксиль-ного радикала в масле с поверхностями трения, были проведены специальные исследования по определению толщины масляного слоя. Эти данные получены на роликовой машине трения (рис.6) и подтверждены на шестеренчатом стенде.

Рис.6. Зависимости толщины масляного слоя в контакте зубчатых колес от нагрузки (а) и скорости вращения (б): I - масло ТЭп-15+0,1!? нитроксильного радикала; Z - масло ТЭп-15; 3 - масло ТАп-15.

Исследования показали, что толщина масляного слоя зависит от нагрузки (рнс.6 а). С повышением нагрузки толщина масляной пленки уменьшается, оставаясь в то же время на 12...18? больше при добавлении 0,1% нитроксильного радикала.

Влияние нитроксильного радикала на увеличение толщины масляного,слоя в контакте трения с повышением нагрузки можно объяснить способностью активных присадок формировать на трущихся поверхностях деталей пленок определенного состава, толщины и структуры при наличии оптимальных температур и других условий.

Установлено также, что при постоянных температуре л нагрузке толщина масляного слоя существенно зависит от скорости

вращение зубчатых колес (рис.6 б). При повышении скорости толщина масляного слоя экспоненциально увеличивается.

Положительное влияние нитроксильного радикала на эксплуатационные свойства масел и изнашивание деталей тракторных силовых передач подтверждается сравнительными эксплуатационными испытаниями ведущих мостов тракторов Т-15СК в условиях совхоза "Юишй" Куйбышевской области. Установлено, что вязкость масла ТЭп-15 +■ нитроксильного радикала после 3000 моточасов находилась на уровне вязкости товарного масла после 2000 моточасов работы.

Аналогичное соотношение установлено для суммарного углового зазора в зацеплении шестерен ведущих ыостов и содержания "железа в масле", как показателя износа деталей. Скорость изнашивания деталей вследствие положительного действия нитроксильного радикала снизишсь на 24...28$.

В шестой главе "Технико-экономическая оценка результатов исследований" проведено экономическое обоснование результатов исследований, которое показало, что применение трансмиссионного масла с нитроксильным радикалом в ведущих мостах позволяет сэкономить около 50$ трансмиссионного масла и получить годовой экономический эффект 48,8 руб. на ведущие мосты одного полноприводного трактора.

ОБЩИЕ вывода

I. Проведен анализ методов улучшения эксплуатационных свойств трансмиссионных масел электрофизическими воздействиями и добавлением присадок. Оценены и экспериментально проверены следующие методы: воздействие на масло ультразвука, гамма-излучений и использование присадок - стабильных свободных радикалов, эффективно повышающие противоизносные, противозадирные

и другие свойства трансмиссионных масел.

Z. Выявлено положительное влияние ультразвука и гамма-лучей на повышение противоизносных свойств трансмиссионных масел; экспериментально установлено повышение противоизносных свойств улучшенных масел по сравнению с товарными на 15...18$.

3. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена высокая эффективность нитроксильного радикала в трансмиссионных маслах а ¡зависимости от концентрации, температурного режима и других факторов. Показано, что 0,1% нитроксильного радикала в трансмиссионном шсле ТЭп-15 снижает интенсивность изнашивания деталей на 24., .2855 по сравнении с товарным наслои.

4. Исследованиями физико-химических и эксплуатационных показателей трансмиссионных масел с нитрохсильшм радикалом в оптимальных концентрациях установлено, что:

- повидается толщина масляного слоя в зоне контакта на 9...14$;

- улучшаются противозадирные свойства на 28...32%;

- возрастает нагрузка сваривания на 21...27?.

5. Усовершенствованы методики оценки противоизносных свойств касла по толщине сглаз очного слоя на роликовой малине трения и зубчатых редукторах, которые погашает надежность квалификационной оценки эксплуатационных спойсгз трансмиссионных масел.

6. Эксплуатационные испытания ведущих мостов тракторов Т-1&СН в условиях совхоза "Юйсный" Куйбышевской области показали, что использование нитроксильного радикала в трансмиссионном масле ТЭп-15, повышающего срок службы масла и ресурс ведущих мостов, позволяет получить годовую экономическую эффективность 48,8 рублей на один полноприводной трактор.

Основные положения диссертации опубликованы в работах автора.

1. Исследование факторов, влияющих на работоспособность трансмиссионных масел сельскохозяйственных тракторов. За дальнейшую интенсификацию "сельскохозяйственного производства.: Тезисы докладов на 1-й областной научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства области. -Куйбышев, 1976, с.36..¿37 (соавтор Болдашев Г.И.).

2. Повышение срока службы трансмиссионных масел. Химия и технология топлнв и масел,4977, £ 6, с.39...41 (соавторы: Матвеев В.В., Болдашев Г.И.).

3. Улучшение эксплуатационных свойств трансмиссионных масел. Научно-технические проблемы повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Тезисы докладов Республиканской конференции. Кишинев, 1984, с.69...70.

4. Стендовые и полевые испытания трансмиссионных масел

с улучшенным* эксплуатационными свойствами. Знания и творчество молодых - сельскому хозяйству: Тезисы докладов X областной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства. Куйбышев, 1985. с.71...72.

5. Влияние присадок на улучшение эксплуатационных свойств трансмиссионных масел. Роль молодых ученых и специалистов во внедрение научно-технических достижений в сельскохозяйственное производство. Тезисы докладов республиканской конференции. Кишинев, 1985, с.163.

6. Способ улучшения противоизносных свойств трансмиссионных масел. Информ. листок № 151-86 ЦНТИ. - Куйбышев, 1986.- 2с

7. Эксплуатационные испытания трансмиссионных масел в ведущих мостах тракторов Т-15СК. Тематический сборник научных трудов. Куйбышев, 1986. с.22...25.

8. Стенд для испытания трансмиссий тракторов. Информ. листок » 209-86 ЦНТИ. - Куйбышев, 1986. - 2 с.

9. Улучшение протявоизносных и противозадирных свойств грансммссионных масел путем озвучивания. Сборник научных трудов. Ульяновск, 1987, с.35...38.

10. Трансмиссионное масло. A.c. СССР № 1425200. - Опубл. в Б.П., 1988, № 35 (соавторы: Матвеев В.В., Лкшко Г .П., Похо-денко В.Д., Дегтярев Л.С.).

11. Улучшение эксплуатационных свойств товарных автотракторных трансмиссионных масел воздействием ультразвука. Сборник научных трудов. Кишинев, 1989.

Подписано в печать 21.03.90 г. ЕО 09505. Формат 60x84/16 Бумага оберточная белая. Оперативная печать. Уч.-изд.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 2141.

Типография им. Мягя Куйбышевского полиграфического объединения, г. КуйбышеЕ, ул. Венцека, СО.