Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Ефимов Владислав Викторович

Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости
<
Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ефимов Владислав Викторович. Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.03.- Самара, 2000.- 218 с.: ил. РГБ ОД, 61 01-5/2287-0

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 11

1.1.Анализ эксплуатационных условий и долговечности гидросистем сельскохозяйственной техники 20

1.2. Перспективы использования растительных масел в технике 27

1.3. Изменение стабильности растительных масел в процессе окисления в эксплуатационных условиях

1.4. Методы и технические средства диагностики и обслуживания гидравлических систем сельскохозяйственной техники 32

1.5.Основные выводы и задачи исследования

2. Программа и общая методика исследования

2.1. Программа исследования

2.1.1. Обоснование параметров компенсатора герметичности для гидравлических систем 46

2.2.Общая методика исследования

3. Теоретическое обоснование комплексного показателя качественного состояния рапсового масла

3.1. Обоснование показателя эксплуатационной оценки качества рапсового масла 52

3.2.Процесс накопления абразивных примесей в рапсовоммасле 53

3.3. Процесс изменения коэффициентов стабильности по вязкости, кислотному числу и их общего коэффициента при эксплуатации рапсового масла 58

3.4. Обоснование комплексного коэффициента качества рапсового масла и его предельного значения 65

3.5. Прогнозирование остаточного ресурса рапсового масла 73

4.Методика экспериментальных исследований 78

4.1. Мето дика лабораторных исследований 78

4.2.Методика стендовых испытаний 87

4.3.Методика эксплуатационных испытаний 94

5. Результаты экспериментальных исследований по использованию рапсового масла в гидросистемах сельскохозяйственной техники 98

5.1.Результаты лабораторных сравнительных испытаний рапсового и минеральных масел 98

5.2. Результаты сравнительных стендовых испытаний редукторов 113

5.3. Результаты испытаний рапсового масла на гидравлическом стенде 115

5.4. Результаты эксплуатационных испытаний рапсового масла в гидросистемах сельскохозяйственной техники и их анализ 118

5.5. Анализ изменения концентрации продуктов изнашивания в рапсовом масле при эксплуатационных испытаниях 130

5.6. Результаты исследования эксплуатационных показателей гидросистемы сельскохозяйственной техники при альтернативном применении рапсового масла в качестве рабочей жидкости 134

5.7. Обоснование режимов технического обслуживания гидросистем сельскохозяйственной техники при использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости 139

6. Экономическая эффективность результатов исследования 145

6.1. Экономическая эффективность альтернативного использования рапсового масла в гидросистеме 145

6.2. Технико-экономические показатели результатов исследований по применению компенсатора герметичности 148

Общие выводы 155

Литература

Введение к работе

Возрастание угрозы глобального экологического кризиса требует принципиально нового подхода к решению проблем предотвращения загрязнения окружающей среды. Смазочный материал, как свежий, так и отработанный, является одним из основных источников загрязнения био-, гидро-, лито-, атмосферы. Альтернативой в этом случае могут служить масла растительного происхождения, обладающие высокой биоразлагаемостыо (до 100%) и низкой токсичностью. Важным аргументом в пользу применения растительных масел является также ограниченность ресурсов нефти. Причем, в данном случае существенную роль играет возобновляемость сырья, что усиливает значение этого исправления. С современной точки зрения в качестве основы или компонента смазочного материала оптимальным вариантом по доступности, стабильности и физико-химическим характеристикам является рапсовое масло.

Для устранения экологических последствий применения минеральных масел принята гипотеза о возможности альтернативного применения в гидросистемах сельскохозяйственной техники растительного рапсового масла.

При использовании рапсового масла в качестве смазочных материалов и рабочей жидкости в гидросистемах сельскохозяйственной техники важны не только их высокая биоразлагаемость и отсутствие экотоксичности, но и технические характеристики, определяющие пригодность их применения.

Долговечность гидросистем сельскохозяйственной техники определяется сроком службы ее сборочных единиц. В условиях эксплуатации ресурс гидросистемы в значительной степени характеризуется техническим состоянием ее гидронасоса.

Показатели работоспособности и долговечности гидронасоса зависят от его конструктивно-технологических параметров, определяющих потенциальные свойства конструкции, и эксплуатационных факторов, определяющих скорость изменения данных свойств с учетом условий работы: изменения нагрузочно-скоростных и температурных режимов, качества технического обслуживания и т.д. Основным фактором, ограничивающим долговечность гидравлической системы, является износ деталей.

В связи с этим приобретает важное значение поиск новых эффективных путей сохранения потенциальных свойств конструкции в эксплуатационных условиях, где актуальным и эффективным является обеспечение рационального режима смазывания поверхностей трения деталей. При характерных для гидросистем сельскохозяйственной техники неустановившихся нагрузочно-скоростных и температурных режимах работы важным параметром рационального режима смазывания является снижение скорости поступления абразивных примесей и окисления масла. Последнее особенно характерно при использовании рапсового масла.

Качество работы гидравлической рабочей жидкости в процессе эксплуатации снижается в значительной степени из-за запыленности окружающей среды, а также воздухообмена, ускоряющего процесс окисления гидравлического масла.

Для устранения отмеченных недостатков выдвинута гипотеза о возможности использования компенсатора герметичности, как метода конструктивного и технологического воздействия на параметры режима работы гидросистемы, обеспечивающего снижение абразивного износа деталей и скорости окисления масла.

Данные исследования проводились в соответствии с программой Государственного Комитета по науке и технике № 0.51.13 "Разработать и внедрить энергосберегающие технологические процессы, машины и оборудование, осуществить организационно-технологические мероприятия, обеспечивающие повышение экономии топливно-энергетических ресурсов", раздел №02.01 (ТІ, Т2, Т6), а также позицией 26 плана ОНК МЭАП от 21.09. 1988г. "Разработать высокоэффективные методы и средства обеспечения экономии топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации сельскохозяйственной техники", соисполнителем которых является Самарская государственная сельскохозяйственная академия. Экспериментальные исследования проводились в научной лаборатории химмотологии кафедры "Тракторы и автомобили" и сельскохозяйственных предприятиях Самарской области.

Цель работы - разработка и обоснование режимов альтернативного использования рапсового масла в гидросистемах сельскохозяйственной техники обеспечивающих их эксплуатационную надежность, снижением скорости изнашивания ресурсоопределяющих деталей и окисления масла, путем воздействия на воздухообмен гидросистемы.

Объектом исследований принят процесс изменения эксплуатационных свойств рапсового масла в реальных условиях эксплуатации гидросистем сельскохозяйственной техники.

Предметом исследований является взаимосвязь параметров, определяющих работоспособность рапсового масла в гидросистемах сельскохозяйственной техники.

Исследования проводились параллельно теоретическими и экспериментальными методами.

Теоретические исследования направлены на анализ процесса накопления абразивных примесей и изменения коэффициентов стабильности по вязкости, кислотному числу масла и общего их значения, а так же на обоснование метода оценки качества рапсового масла по комплексному коэффициенту качества и его предельного значения.

Проверка и подтверждение теоретических разработок осуществлялась в экспериментальных исследованиях. Определялись основные физико-химические свойства рапсового масла, их изменение в процессе эксплуатации, скорость изнашивания деталей гидронасоса, а так же влияние на нее компенсатора герметичности .

Научная новизна решения поставленной цели заключается в обосновании критерия оценки работоспособности рапсового масла в качестве альтернативной рабочей жидкости гидросистемы на основе взаимосвязи параметров, определяющих изменение его физико-химических своііств в эксплуатационных условиях.

Выявлена возможность увеличения ресурса рапсового масла с применением компенсатора герметичности.

Практическая непрост проведенных исследован определяется: методом оценки кичсстпп рапсового масла, работающего п гидросистемах сельскохозяйственной техники, по комплексному коэффициенту; рекомендациями по альтернативному использованию рапсового масла в качестве гидравлической рабочей жидкости, позволяющими обеспечит!, надежность работы, а также улучшить экономические и экологические показатели гидравлической системы. Обоснованы параметры компенсатора герметичности.

Внедрение результатов исследований проводилось в процессе эксплуатационных испытаний в трех хозяйствах Самарской области. Мероприятия осуществлялись путем использования рапсового масла в качестве рабочей жидкости в гидросистеме сельскохозяйственной техники (МТЗ-80 - два трактора, ЮМЗ"-6А - два трактора, ДТ-75М - два трактора и двух комбайнов СК-5М "Нива" и Дон 1200 "Енисей"); оборудования компенсатором герметичности и средствами ее контроля двух тракторов (МТЗ-80 и ДТ-75М) и организацией технического обслуживания гидравлических систем по предлагаемой схеме.

На защиту выносятся:

• система показателей для комплексной оценки качества рапсового масла, используемого в гидросистемах сельскохозяйственной техники;

• теоретическое и экспериментальное обоснование метода оценки качества рапсового масла но комплексному коэффициент) и его предельному значению;

• метод прогнозирования остаточного ресурса рапсового масла с учетом условий эксплуатации гидравлической системы;

• метод снижения воздухообмена гидравлической! системы с окружающей! средой применением компенсатора герметичности; система технического обслуживания гидравлическоїі системы с использованием в качестве рабочей жидкости рапсового масла и применением номограммы его ресурсной оненки. 

Изменение стабильности растительных масел в процессе окисления в эксплуатационных условиях

Гидропривод является одним из наиболее перспективных технических средств, открывающих возможность повышения эффективности использования тракторов и сельскохозяйственных машин при одновременном снижении себестоимости механизированных работ, а следовательно, и производимой продукции. Гидропривод тракторов представляет собой сложные гидромеханические системы, имеющие высокою функциональную значимость для обеспечения работоспособности в целом. Такая система гидропривода в процессе эксплуатации может находиться во множестве состояний Е, которые подразделяются па два подмножества: подмножество исправных состояний Е и подмножество неисправных состояний Е /150/.Переход из одного состояния в другое происходит вследствие определенных эксплуатационных изменений и неисправностей.

Возможные неисправности в системах гидропередач разделяют на неисправности, которые определяются как недопустимые количественные изменения какого либо параметра агрегата, и другие, которые определяются изменением структурных связей в системе /37, 41, 150 .

В процессе работы гидросистемы из-за изнашивания ее составных частей и нарушения герметичности уплотнений изменяются параметры, характеризующие работу насоса, распределителя, гидроцилиндров/16, 22, 133, 174/.

Потеря работоспособности гидропередач может происходить по причине выхода любого параметра за пределы допустимой величины или вследствие нарушения функционирования гидропередач или их агрегатов (изгиб штока гидроцилиндра, разрыв манжеты, заклинивание перепускного клапана распределителя). Функциональные отказы гидросистемы составляют 60% от общего числа отказов, параметрические - 40%.

Сравнительный анализ показал, что 42% отказов обусловлено внешней иегерметичпостыо, 16% несоответствием параметров нормированным технической документацией уровням, 13% - отсутствием функционирования агрегата или его элементов, 12% - нарушением динамической устойчивости, 10% - нарушением и повреждением механических элементов гидравлической передачи, 4% - повреждением фильтров /24, 35, 48, 72, 76, 136, 146/.

Надежная работа гидроприводов сельскохозяйственных машин во многом зависит от качества рабочей жидкости. Рабочие жидкости, применяемые в гидроприводах, выполняют функции не только смазки, по и кинематического звена. В гидросистемах тракторов и других сельскохозяйственных машин в качестве рабочих жидкостеіі применяют гидравлические, моторные и индустриальные масла (табл. 1.1). К основным эксплуатационным показателям качества рабочих жидкостей относят: индекс вязкости, вязкость, кислотное число, зольность, коксуемость, содержание водорастворимых кислот и щелочей, содержание механических примесей и воды, температуру вспышки, воспламенения, застывания и др.

Для правильной эксплуатации гидрофицированных машин необходимо оценить причины изменения свойств рабочих жидкостей и влияние их па работоспособность гидравлических систем в целом.

К параметрам гидросистемы, существенно влияющими на изменение физико-химических свойств рабочей жидкости, относят: степень аэрации и вентиляции бака, температурный и силовой режим работы гидросистемы. С аэрацией и вентиляцией бака связаны увеличение притока и диффузия воздуха в рабочую жидкость. Это усиливает его растворимость в рабочей жидкости и, следовательно, ускоряет окисление жидкости и засорение ее частицами пыли, находящимися в воздухе.

Так, при пахоте за семи часовой рабочий день в бак гидросистемы трактора класса 1,4 - 3,0 может поступить от 0,1 до 2,4 м3 воздуха, содержащего от 0,2 до 3,4 г/м3 пыли.. 34, 63, 104, 105/.

Весьма вредно чрезмерное снижение уровня рабочей жидкости в баке, вызывающее интенсивную ее циркуляцию и затрудняющее отделение пузырьков воздуха. Кроме того, при недостаточном уровне жидкости в баке в месте присоединения всасывающего трубопровода может образовываться воронка, через которую воздух будет попадать в гидросистему.

Наличие воздуха в рабочей жидкости способствует возникновению кавитации: во всасывающем трубопроводе в результате разрежения происходит интенсивное выделение паро-воздушпых пузырьков в движущейся жидкости, которые вызывают шумовые эффекты, вибрацию и разъедание поверхности гидроагрегатов и трубопроводной арматуры (кавитанионная коррозия) / 18, 53, 101/. Ресурс работы гидроагрегатов при наличии кавитации значительно снижается. Ускорить выделение растворенного воздуха можно повышением температуры рабочей жидкости.

В результате контакта воздуха с рабочей жидкостью в нее попадает также вода, способствующая усиленному окислению рабочей жидкости. Это приводит к образованию продуктов окислительной полимеризации -асфальтенов, которые вызывают "засмолепис" сеток фильтроэлементов и выходу из строя фильтра, образование отложений на внутренних поверхностях трубопроводов и каналах гидроагрегатов /44, 167/ . Скорость окисления зависит от температуры: при повышении температуры на 10С скорость окисления увеличивается в 2 - 3 раза./47. .

Наличие в масле воздуха и небольшого количества воды (0,1% по массе) может привести к иеиообразовапию. Псиообразованис снижает смазывающие свойства масла, вызывает повышенный износ трущихся деталей, корродирование и образование устойчивых эмульсий. Кроме того, сжатие воздушных пузырьков сопровождается выделением тепла, которое значительно повышает температуру этого пузырька, а следовательно, катализирует процессы окисления и разложения контактирующего с ним масла.

На интенсивное окисление масла и снижение его вязкости существенно влияет дизельное топливо, которое остается после промывки гидросистемы при техническом обслуживании. Более высокая склонность дизельного топлива к окислению объясняется наличием в нем высокомолекулярных смолистых соединений и нестабильных углеводородов /111 / .

Обоснование параметров компенсатора герметичности для гидравлических систем

При эксплуатации трактора окисление при контакте с кислородом гидравлического масла и его загрязнение абразивными частицами происходит в основном из-за воздухообмена гидравлической системы с окружающей средой (( ). В общем виде процесс воздухообмена обусловлен рядом составляющих: рабочий Qp, тепловой Qt, гравитационный Qg, ветровой Qa и вибрационный Qv газообмен /96, 175/, т.е.: О = Op+Ot+Og+Qa+Qv, (2-і)

Наиболее существенными и постоянно действующими в условиях неустановившихся режимов работы трактора являются рабочий и тепловой воздухообмена.

Рабочий воздухообмена зависит от объема силового цилиндра Vp и от количества рабочих циклов в смену n : QP = n Vp , (2.2) или Qp = її л d2 L/4 , (2.3) где: d, L - диаметр поршня и длина хода штока силового цилиндра.

Тепловой воздухообмена зависит от разности рабочих температур At предельной tnp и начальной to- По анализу литературных источников /2/ разность температур у всех современных сельскохозяйственных тракторов не превышает 100С. Также большое влияние на воздухообмена оказывает воздух находящийся в гидробаке VQ. ПО литературным исючникам / 104/ сю объем составляет 0,15...0,Зо от объема внутренних полостей гидросистемы: Qt = KVL=K V0 (1 + 5 At) , (2.4) или Qt = к V0 (1 + 5 At) (2.5) где: к-коэффициепт перепада температуры в процессе работы, равный 1,25; 5 - коэффициент объемного расширения воздуха равный 0,00366

При сложении теплового и рабочего воздухообмена получаем какое количество воздуха проходящего через гидросистему.

При воздухообмене гидросистемы с окружающей средой вместе с воздухом в гидросистему попадают абразивные примеси, которые частично, в последствии, задерживаются фильтром. По расчетам Матвеева А.С. /104/ воздух поступающий в гидросистему содержит от 0,7 до 2,4 г/м3 абразивных примесей в зависимости от условий работы (температуры, направление ветра, режим работы, ...).

Так же воздухообмен оказывает влияние и на скорость окисления, как одного из основных показателей качества масла, ввиду постоянного обновления кислорода в гидросистеме сельскохозяйственной техники. Рассмотренный /96/ процесс окисления масла при условии равномерного поступления воздуха во внутреннюю полость гидравлической системы показал, что скорость окисления масла будет оставаться на максимальном уровне, если концентрация кислорода 6,93% постоянно поддерживается вследствие воздухообмена с окружающей средоїі. Количественной оценкой процесса окисления масла является изменение вязкости и кислотного числа.

С целью устранения этих вредных факторов, определяющих эксплуатационную надежность гидравлической системы целесообразно оборудование ее компенсатором герметичности (рис 2.1).

Компенсатор герметичности представляет собой дополнительную полость V с эластичной диафрагмой, которая сообщается с внутренним свободным объемом Vo через воздуховод. Работает компенсатор герметичности, следующим образом, при дыхании гидравлической системы от изменения температурных и рабочих режимов происходит перетекание воздуха по воздуховоду в дополнительную полость \\ или из нее сгибая или разгибая мембрану в зависимости от режима.

В работе предусматривается комплексное решение поставленных задач. Исследование проводится параллельно теоретическими и экспериментальными методами (рис.2.2). трибологических свойств масел проводилось на машинах трения 2070СМТ-1 и типа МАСТ-1.

На втором этане исследованы зависимости работоспособности масел в реальных узлах трения в стендовых условиях.

На третьем этапе проведены исследования изменения основных эксплуатационных свойств рапсового масла при работе в гидроагрегатах сельскохозяйственной техники и оценка их работоспособности с помощью разработанного показателя качества.

На четвертом этапе разработаны технические рекомендации по использованию растительных масел в гиросистемах сельскохозяйственной техники.

На пятом этапе оценена экономическая эффективность исследования.

Все экспериментальные исследования проводятся с использованием методик и измерительной аппаратуры, обеспечивающих достаточную точность измерений. Результаты экспериментальных исследований обрабатываются па ЭВМ с использованием методов математической статистики.

Процесс изменения коэффициентов стабильности по вязкости, кислотному числу и их общего коэффициента при эксплуатации рапсового масла

В аспекте изменения эксплуатационных свойств рапсового масла для оценки процесса окисления целесообразно выбрать общий коэффициент стабильности, зависящий от изменения вязкости и кислотного числа /2, 27, 52, 73, 86/: Кс = Kv Кк , (3.11) где: Кс - приведенный общий коэффициент стабильности; Kv т коэффициент стабильности но вязкости; Кк - коэффициент стабильности по кислотному числу; Kv= (vp- vc) /vc, (3.12) KK = (NP-NC)/NC, (3.13.) где: Vp - вязкость работавшего масла, мм2/с; Vc - вязкость свежего масла, мм2/с; Np - кислотное число работавшего масла, мг КОН/г; Nc -кислотное число свежего масла, мг КОН /г.

Коэффициенты стабильности по вязкости и по кислотному числу в процессе эксплуатации будут увеличиваться и в какой-то момент времени достигнут такого значения, при котором эксплуатация данного масла будет не выгодна. При увеличении вязкости рабочей жидкости затрудняется ее нрокачиваемость через систему, отвод тепла, возрастает мощность на преодоление сопротивления жидкости, а при увеличении кислотного числа масло интенсивнее реагирует с металлами и уплотнениями.

При построении математической модели примем следующие допущения: температура масляной емкости гидросистемы постоянна: скорость изменения вязкости и кислотного числа масла постоянная; долив свежего масла происходит непрерывно, скорость долива равна скорости утечки масла;

Так как процессы изменения коэффициентов стабильности по вязкости и по кислотному числу аналогичны друг другу, то рассмотрим, для примера, процесс изменения коэффициента стабильности по вязкости.

В процессе эксплуатации с количеством масла, находящегося в емкости гидросистемы V, изменение вязкости будет зависеть от начального значения vc, скорости изменения вязкости 3 и от интенсивности утечек Qv и долива Q;1 масла. Так как количество доливаемого масла равно утечкам , то Эу=Од = 0. (3.14)

Пусть за время работы dt коэффициент стабильности по вязкости изменится па (1KV и изменение вязкости произойдет на величину VcdKv Однако, вязкость доливаемого масла всегда равна Vc и при доливе скорость изменения вязкости рапсового масла в гидросистеме будет уменьшаться на величину QvcKV//V и составит Р - QvcKv/V.

Следовательно, при такой скорости изменения за время dt вязкость изменится на ((3 - QvcKv/V) dt. Составим уравнение изменение вязкости масла за время dt vcdKv = (Р - QvcKv/V) dt. (3.15) Из этого уравнения определим время работы масла до достижения определенного значения Kv dt = vcdKv/(P - QvcKv/V) ; t = J vcdKv/ (p - QvcKv/V) = - - V/Q ln(p - QvcKv/V) + С . (3.16.) Постоянную интегрирования С определим из условия, что при t— 0 коэффиниент стабильности по вязкости Kv = 0, тогда С = V/Q In Р , (3.17.) следовательно t = V/Q In (Р /(Р - QvcKv/V)) (3.18.)

Из уравнения (3.18) определим зависимость коэффициента стабильности по вязкости от времени работы Kv = PV/Qvc( 1-ехр (-Q t /V)) (3.19.) Таким образом, коэффиниент стабильности по вязкости экспоненциально возрастает по мере работы трактора. При большой продолжительности работы масла асимптотой данной зависимости (3.19) является значение: Kv = PV/Qvc . (3.20)

В процессе реальной эксплуатации сельскохозяйственных тракторов коэффициент стабильности по вязкости будет зависеть от газообмена гидросистемы, который обуславливается режимом работы трактора. На скорость долива свежего масла оказывает влияние как герметичность гидросистемы, так и принятая периодичность долива согласно регламентным рекомендациям.

Принимая во внимание теоретические рекомендации /124/, считаем, что взаимосвязь коэффициента стабильности по вязкости и временем работы является частным случаем закона развития природы (рнс.3.2.).

Результаты эксплуатационных испытаний рапсового масла в гидросистемах сельскохозяйственной техники и их анализ

Использование рапсового масла в гидравлических системах сельскохозяйственной техники в нашей стране является новым направлением. При использовании растительных масел главным условием применения является условие, что работоспособность системы не ухудшается, а скорость изнашивания деталей не увеличивается.

Стендовые испытания рапсового масла позволили определить изменения основных его показателей в процессе эксплуатации и определить влияние на изнашивание деталей гидронасоса.

На сконструированном на базе гидросистемы трактора ЮМЗ-6А стенде согласно разработанной методике были проведены испытания рапсового масла, как альтернативной рабочей жидкости.

В результате испытаний выявлена динамика накопления продуктов износа, изменения вязкости и кислотного числа рапсового масла. Из таблицы 5.6 видно, что только в начальный период работы происходит наибольшее тіакоплеиие продуктов износа. Это можно объяснить приработкой деталей и сопряжений. Так как в процессе стендовых испытаний количество абразивных примесей, поступивших в гидросистему с воздухом незначительно, а продукты износа улавливаются фильтром или не оказывают решающего действия на износ, то на процесс изнашивания влияет главным образом качество рапсового масла.

Испытания показали, что вязкость повысилась в 1,5 раза при 50С и в 1,4 при 100С. Кислотное число по сравнению с первоначальным значением увеличилось в 3,1 раза. Эти изменения вязкости и кислотного числа рапсового масла в гидросистеме но сравнению со стендовыми испытаниями редукторов во много раз меньше (табл.5.5).

В процессе испытаний КПД насоса изменился, как по прибору ДР-90 (табл.5.6) так и после испытаний, на стенде КИ - 4815М (табл. 5.7) на 0,05. Некоторое различие абсолютных значений данных приборов объясняется отличием методики контроля. Давления срабатывания автомата возврата золотника и предохранительного клапана практически пе изменились. Распределитель работал нормально, утечек рабочей жидкости через него не наблюдалось. Рабочая температура масла в системе гидростенда в течении всего цикла испытания колебалась в пределах 40 - 55С.

Изменения размеров представлены в табл. 5.7. и составили для втулок 0,028 мм (скорость изнашивания 2,8 10 мм/час), а для шестерни 0,009 мм (скорость изнашивания 0,9 10 мм/час). Измерения проводились оптиметром, предварительно настроенном при помощи мерных плиток с мерной точностыо до 0,001 мм, а погрешность устройства на участке шкалы ±0,0003 мм. С учетом допустимых износов основных деталей гидронасоса /68, 82, 123/ выражения 5.8 и 5.9 позволяют определить предельные скорости их изнашивания. Сравнение данных скоростей с экспериментальными значениями, полученными при работе гидросистемы па рапсовом масле показывает, что скорость изнашивания для втулок в 1,5 раза, а для шестерни в 1,9 раза ниже предельных значений. Все резиновые уплотнения после разборки гидросистемы подвергались техническому контролю. Значительных изменений эластичности или отрицательных воздействий рапсового масла на эти детали не установлено.

Таким образом, полученные данные стендовых испытаний гидравлической системы, где в качестве рабочей жидкости использовалось рапсовое масло, показывают, что скорость изнашивания деталей насоса ниже предельной в 1,5...1,8 раза. Это обеспечивает регламентированный ресурс насоса при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости

Для подтверждения теоретических предпосылок о взаимосвязи комплексного коэффициента качества рапсового масла со временем его работы в гидравлических системах были проведены эксплуатационные испытания. Качество работающего масла оценивалось по содержанию абразивных примесей и общим коэффициентом стабильности рапсового масла. В процессе испытаний оценивалось влияние компенсатора герметичности на скорость накопления абразивных примесей в масле и изменения общего коэффициента его стабильности

Похожие диссертации на Обеспечение эксплуатационной надежности гидросистем сельскохозяйственной техники при альтернативном использовании рапсового масла в качестве рабочей жидкости