УДК 62-69

ИЗМЕНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОПРИВОДА ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Рылякин Евгений Геннадьевич
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
кандидат технических наук, доцент

Аннотация
В статье рассматривается влияние отрицательных температур окружающего воздуха на интенсификацию процесса изнашивания прецизионных деталей гидропривода транспортно-технологических машин. Перечисляются основные неисправности возникающие у деталей и узлов гидроагрегатов, результате изменения физических свойств их рабочих жидкостей под действием холода. Предлагаются способы уменьшения влияния низкой температуры на изнашивание трущихся поверхностей.

Ключевые слова: вязкость, Гидропривод, изнашивание, рабочая жидкость, температурные условия, транспортно-технологические машины, трение


CHANGE OF TECHNICAL CONDITION OF THE HYDRAULIC ACTUATOR DETAILS AT LOW TEMPERATURES

Rylyakin Eugene Gennadyevich
Penza State University of Architecture and Construction
PhD of Technical Sciences, Associate Professor

Abstract
In article influence of negative temperatures of air on an intensification of process of wear of precision details of a hydraulic actuator of transport technological machines is considered. The main malfunctions arising at details and knots of hydrounits, result of change of physical properties of their working liquids under the influence of cold are listed. Ways of reduction of influence of low temperature on wear of the rubbing surfaces are offered.

Keywords: friction, hydraulic actuator, temperature conditions, transport technological machines, viscosity, wear, working liquid


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рылякин Е.Г. Изменение технического состояния деталей гидропривода при низких температурах // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/03/65883 (дата обращения: 30.09.2017).

Процесс изнашивания при низкой температуре весьма сложен и изменяется в зависимости от условий взаимодействия поверхностей, а также от физико-механических свойств. До настоящего времени не установлено количественной связи между температурой и интенсивностью изнашивания. Более того, среди исследователей нет единого мнения о том, увеличивается или уменьшается интенсивность изнашивания при понижении температуры. Большинство ученых все же считает, что с понижением температуры интенсивность изнашивания увеличивается [1].

Все без исключения исследователи подтверждают тот факт, что интенсивность изнашивания большинства элементов машин в условиях низких температур выше, чем в некотором диапазоне положительных температур [2].

Низкие температуры воздуха вызывают многократное увеличение вязкости смазочных материалов и технических жидкостей. Так, рабочая низкотемпературная жидкость ПГ-271 при температуре 50оС имеет вязкость 4×10-6 м2/с, а при температуре -50 оС – 3×10-4 м2/с [3]. Такое увеличение вязкости смазочных материалов снижает их жидкотекучесть, в результате чего поступление смазочных материалов к узлам трения затрудняется или может полностью прекратиться. Под действием низких температур влага, содержащаяся в смазочных материалах, кристаллизуется, что вместе с изменением свойств самих материалов снижает их смазывающие свойства (например, снижается свойство прилипаемости масла к металлическим поверхностям) и, тем самым, провоцирует возникновение сухого или полусухого режима трения и, как результата, повышения интенсивности изнашивания.

У технических жидкостей, используемых в гидравлических и тормозных системах машин, с повышением температуры снижается вязкость, возрастают утечки жидкости из гидросистемы, что ухудшает смазываемость поверхностей трения и увеличивает износ деталей гидравлических двигателей, цилиндров и аппаратуры.

Однако, основной причиной повышения интенсивности изнашивания, следует считать ухудшение условий трения – проникновения абразивных частиц в зону контакта деталей гидрооборудования, ослабление защитных свойств смазки, изменение зазоров сопряжения, обусловленных изменением температуры рабочей жидкости гидросистемы.

Применительно к гидрофицированным машинам установлено, что по причине преждевременного изнашивания выходит из строя 90% деталей, а по причине потери прочности – 10% деталей [4].

Наличие механических примесей в рабочей жидкости приводит к абразивному изнашиванию, которое является практически единственным видом изнашивания металлических и полимерных деталей гидрооборудования. Интенсивность изнашивания пропорциональна количеству и размерам механических примесей. Исследованиями установлено, что увеличение загрязненности в четыре раза снижает долговечность гидрооборудования в два раза. Отсутствие или недостаточная эффективность фильтра сокращает срок службы насосов в 10…12 раз [5]. Все отечественные и зарубежные исследователи, занимавшиеся в разное время изучением процесса изнашивания и надежности машин, считают, что главным фактором, увеличивающим износ и снижающим надежность машин с гидравлическим приводом, является загрязненность рабочих жидкостей [6,7].

Температура (вязкость) рабочей жидкости оказывает существенное влияние на интенсивность абразивного изнашивания металлических деталей гидрооборудования. При низких температурах часть потока жидкостей проходит через переливной клапан фильтра, не фильтруясь. Кроме того, в более вязкой жидкости абразивные частицы легче удерживаются во взвешенном состоянии и транспортируются по гидросистеме.

Интенсивность изнашивания деталей существенно зависит от температуры, причем температуры ниже 0оС оказывают на изнашивание наибольшее влияние. Например, при изменении температуры от +20 до –30оС износ манжетных уплотнений увеличивается в 5,5 раза, а колец круглого поперечного сечения – в 5,2 раза. Изменение температуры от +20 до +80оС вызывает значительно меньший износ: манжетное уплотнение – в 1,5 раза, кольца круглого поперечного сечения – в 1,4 раза [5].

На изнашивание металлических деталей температура жидкости также оказывает большое влияние. При изменении температуры от +20 до –30оС износ увеличивается в 1,25 раза, при изменении температуры от +20 до +80оС – в 1,2 раза [5]. Повышение износа металлических деталей при отрицательных и положительных температурах обусловлено ухудшением условий взаимодействия поверхностей трения, которые, не влияя на характер изнашивания, увеличивают его интенсивность.

При температурах от +10 до +50оС наблюдается участок наименьшего износа деталей. В этом интервале температуры поверхности трения наиболее полно разделяются слоем рабочей жидкости.

Уменьшить интенсивность абразивного изнашивания, снизить силы трения в зоне контакта деталей гидрооборудования можно за счет применения более совершенных конструкций фильтроэлементов, строгого выполнения технико-эксплуатационных требований и оптимизацией температуры рабочей жидкости.


Библиографический список
  1. Rylyakin E. G., Kostina V. I. Research of hydrounits details wear resistance // Contemporary Engineering Sciences. – 2015. – Vol. 8, no. 11. – P. 477-480.
  2. Крамаренко, Г.В. Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах / Г.В. Крамаренко, В.А. Николаев, А.И. Шаталов. – М.: Транспорт, 1984. – 136 с.
  3. Кох, П.И. Климат и надежность машин / П.И. Кох. – М.: Машиностроение, 1981. – 175 с.
  4. Рылякин, Е.Г. Снижение энергозатрат на трение в ресурсоопределяющих сопряжениях гидропривода мобильных машин [Текст] / Е.Г. Рылякин, И.Н. Семов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2014. – 4(49). – 159-162.
  5. Каверзин, С.В. Обеспечение работоспособности гидравлического привода при низких температурах: моногр. [Текст] / С.В. Каверзин, В.П. Лебедев, Е.А. Сорокин. – Красноярск, 1997. – 240 с.
  6. Рылякин, Е.Г. Влияние воды на свойства гидравлических рабочих жидкостей [Текст] / Е.Г. Рылякин // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2014. – № 2 (10). – C. 195-198.
  7. Исследование изнашивания прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры [Текст] / А.В. Новичков, Е.В.Новиков, Е.Г. Рылякин, А.В. Лахно, П.И. Аношкин // Международный научный журнал. – 2014. – № 3. – С. 108-111.


Все статьи автора «Рылякин Евгений Геннадьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: