andrey

Путь к Файлу: /разное / Бакалавр(Mythos) / мой бакалавр Димон / бакалавр у сани / Спец_задание.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   1
Пользователь:   andrey
Добавлен:   20.01.2015
Размер:   75.9 КБ
СКАЧАТЬ

     6. СПЕЦИАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ:

 

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ СМАЗКИ

 

6.1. Актуальность проблемы применения агрегатов очистки масла

 

Повышение надежности продукции отечественного машиностроения, в частности дизелей, является одной из важнейших народнохозяйственных задач. Отечественные дизеля по ряду показателей, таких как среднее эффективное давление, удельный расход топлива и др., не уступают лучшим зарубежным образцам. Достигнуты определенные успехи и в отношении повышения надежности, в том числе и моторесурса дизелей.

Повышение моторесурса дизеля во многом зависит от качества и состояния смазочного масла, циркулирующего в системе смазки. При работе происходит непрерывное загрязнение смазочного масла продуктами износа деталей и сгорания топлива, выработка присадок в нем и изменение показателей его работы. Фактическое содержание загрязнений в масле зависит от эффективности применяемых агрегатов очистки масла (центрифуг, фильтров). Скорость загрязнения масла, количественный состав образующихся примесей оказывают существенное влияние на износ и нагарообразовании, а, в конечном счете - на моторесурс работы дизеля. Скорость изменения во времени показателей качества масла определяет срок его службы в дизеле и, следовательно, расход масла за смену.

Таким образом, эффективность применяемых агрегатов очистки дизельного масла оказывает влияние как на надёжность, в первую очередь долговечность, так и на экономичность дизеля по расходу масла. Несовершенство системы смазки ведет к огромным потерям смазочных материалов, что увеличивает затраты в денежном выражении на эксплуатационные расходы.

Средства очистки масла дизелей должны удовлетворять следующим основным требованиям:

• надежно и стабильно во времени создавать требуемую степень очистки масла;

• обеспечивать заданный ресурс работы дизелей;

• создавать, по возможности, минимальное гидравлическое сопротивление;

• не отделять присадки от масла;

• иметь небольшие габариты, быть простыми по конструкции, дешевыми в изготовлении, надежными и удобными в эксплуатации.

Масло следует рассматривать как агент смазочной системы дизеля. Оно может длительно и надежно выполнять свои функции только при условии соответствия его свойств тем термическим, механическим и химическим воздействием, которым подвергается масло в смазочной системе дизеле и на смазываемых, охлаждаемых и омываемых поверхностях деталей.

Взаимное согласование конструкции дизеля со свойствами масла — один из важнейших способов достижения высокой эксплуатационной надежности дизелей.

 

Применяемые смазочные масла должны обладать высокими качествами: иметь хорошую масляность, достаточную вязкость и стабильность. В целях повышения срока службы масла применяются специальные и комплексные присадки, которые снижают количество углеродистых частиц и продуктов коррозии, загрязняющих масло, тем самым, увеличивая срок его службы.

В рекомендации по применению смазочных материалов основными сортами моторных масел для двигателей современных комбайнов являются масла группы Г2 (М-10Г2, М-8Г2, М-10Г, М-8Г), а в перспективе М-10ДМ с увеличением срока смены.

Несмотря на то, что применение комплексных присадок способствует сохранению маслом его смазочных свойств, такие присадки не могут предотвратить накопление в масле механических примесей, вызывающий усиленный износ деталей двигателя. Поэтому в процессе работы двигателя необходимо производить непрерывную очистку масла от продуктов износа и окисления, а также от вредных примесей, попадающих в масло извне, с тем, чтобы содержание механических примесей в масле в течении длительного периода работы двигателя не превышало допустимого предела.

6.2. Анализ существующей системы очистки масла

Очистка масла должна обеспечивать удаление из него не только крупных, но и мелких частиц механических примесей неорганического и органического происхождения.

В подавляющем большинстве у современных ДВС непрерывная очистка масла осуществляется при помощи масляных фильтров грубой и тонкой очистки.

В качестве фильтра тонкой очистки масла применяется реактивная масляная центрифуга. Применяемая полнопоточная центрифуга не имеет сменных элементов, проста и надежна в эксплуатации. Масляная центрифуга обладает избирательной фильтрующей способностью. Ею улавливаются, в первую очередь, неорганические абразивные частицы - продукты износа и песчинки весьма малых размеров. Грязевые частицы органического происхождения вследствие их меньшего удельного веса при центрифугировании удаляются в несколько меньшей степени, но она способна очищать моторные масла от смолистых отложений, т.е. осветлять масло.

Способность реактивной масляной центрифуги выделять из масла более тяжелые частицы является ценным качеством, что позволяет обеспечивать высокую степень очистки масла на номинальном режиме работе дизеля. При этом тонкость отсева (средняя) составляет 10... 15 мкм.

При форсировании двигателя возрастает прокачка масла в магистраль, увеличиваются скорости и сопротивления потоков масла в роторе, что приводит к ухудшению очистки масла. Согласно требованиям дальнейшего повышения технического уровня двигателей до 12000 моточасов возникает необходимость внедрения дополнительных масляных очистителей, устраняющих ряд существенных

недостатков, полнопоточным масляным центрифугам, а именно:

• большое гидравлическое сопротивление 0,45...0,6 МПа, и, как следствие, повышенные затраты мощности на прокачку масла в системе смазки;


• недостаточная их эффективность очистки масла при пуске и прогреве дизеля, т.е. на малых его скоростных режимах.

Установлено, что при пуске холодного двигателя центрифуга начинает вращаться со значительным инерционным запаздыванием и в первые моменты времени масло идет к подшипникам совершенно неочищенным, кроме удаленных частиц, которые больше по своим размерам отверстий на решетчатом полотне маслозаборника. Довольно крупные частицы загрязнения попадают в подшипники коленвала, образуют глубокие кольцевые риски в антифрикционном слое, вызывают местное повышение температуры, коробление, уменьшение натяга, задиры и проворачивание вкладышей в постелях с выходом двигателя из строя.

Поэтому на проектируемом двигателе СМД-31А применена комбинированная очистка масла.

В одном корпусе расположен фильтр с бумажными фильтрующими элементами (БФЭ) на прямом потоке и центрифуга 1У-го типоразмера на ответвлении. Комбинированная очистка позволяет исключить недостатки центрифуги при запуске двигателя, т.к. масло проходит сразу очистку через БФЭ, а центрифуга на ответвлении позволяет осветлить масло, что не достигается используемой бумагой на бумажных фильтрах.

8.3. Пути совершенствования системы смазки

Эффективная полнопоточная очистка мала наряду с защитой пар трения от абразивных частиц, ведет к сокращению затрат на техническое обслуживание двигателей. Так, фирма МасК Тплскз (США) внедрила на всех дизелях полнопоточную систему фильтрации масла с применением БФЭ, состоящую из двух параллельных фильтров со средней тонкостью отсева 10 мкм. Аналогичные системы очистки нашли широкое применение в системах смазки двигателей Маек ЕКОТ (США), СаГекрШаг (США), Ьеи1ап<1 Е0510 (Англия),МАМ В2156 (Германия).

Отечественными и зарубежными исследованиями показано, что наиболее эффективным способом дальнейшего повышения качества фильтрации, увеличения сроков смены масла и периодичности обслуживания является применение комбинированной системы очистки, состоящей из полнопоточных фильтров тонкой и частично поточных центрифуг или фильтров.

По результатам проведенных исследований фирма Сигшшпз Еп§те СО применила на двигателях с турбонад-дувом комбинированную систему очистки. В результате чего снизились общие эксплуатационные расходы при сохранении затрат на техническое обслуживание. Дополнительные затраты на частично поточный фильтр перекрылись увеличением сока службы масла и полнопоточных фильтров. Кроме того, повышение долговечности двигателя дало экономический эффект, превышающий, первоначальную систему очисти.

Согласно результатам исследований, проведенных НАМИ, срок службы полнопоточного фильтра тонкой очистки масла при его работе в двигателе совместно с частичнопоточной центрифугой увеличивается примерно в 2,5 раза.

Широкое распространение получили комбинированные фильтры с элементами различной тонкости очистки масла. Такие фильтры состоят из комбинированных элементов с материалами различной паровой структуры, или несколько различных ФЭ, объединенных в одном корпусе и включенных как параллельно, так и последовательно в контур циркуляции масла.

8.4. Разработка усовершенствованной системы смазки для проектируемого двигателя

 

Ниже приводится описание выбранного для проектируемого дизеля комбинированного масляного фильтра (рис.6.1.) и (рис.6.2.).

Здесь в литом корпусе размещены одновременно бумажный фильтр и центрифуга. Масло из картера масляным насосом подается в корпус, где разделяется на два потока: - основной, 60...63 л/мин, через БФЭ направляется в магистраль дизеля, 17...20 л/мин направляются в центрифугу на осветление, и работает она на слив масла в картер. Поток масла в центрифуге по отношению к базовому варианту изменяется: аннулируется маслоотводящая трубка, масло поступает по полой оси вверх и в верхней части остова через радиальные каналы поступает в ротор. Очищаясь в роторе центробежной силой, масло через форсунки и сливное окно в корпусе сливается в поддон.

В корпусе комбинированного фильтра предусмотрены два клапана:

• перепускной шариковый;

• дифференциальный (предохранительный).

Предохранительный клапан открывается при перепаде давления не более 0,7МПа и закрывается при перепаде давления не менее 0,5МПа.

Дифференциальный клапан управляется магистральным давлением и позволяет предохранить фильтр от возможного накопления избыточного масла. Открывается такой клапан при 0,4.. .0,5МПа.

В бумажном фильтрующем элементе очистка масла происходит на любых режимах работы двигателя, в чем и заключается его преимущества перед полнопоточной центрифугой.

Масло попадает на многозвездочную фильтрующую штору, проходит, очищаясь, через поры в бумаге. Размеры пор обусловлены маркой бумаги и её термофиксацией. Очищенное масло через переходник и каналы в корпусе поступает в главную магистраль двигателя.

Для разделения полостей грязного и чистого масла в фильтре предусмотрен ряд уплотнений:

---     штора герметично приклеивается к донышкам фильтроэлемента;

---     на донышках, в местах соприкасания, имеются резиновые или бумажные уплотнения;

---    стержень уплотнен резиновым кольцом круглого сечения, поджатого через прокладку пружиной.

Комбинированный масляный фильтр работает безотказно в том случае, если за ним организован своевременный уход. Уход не представляет большой сложности и заключается в периодической проверке плотности соединений прокладок, маслопроводов, в периодической очистке ротора центрифуги от отложений и своевременной замене БФЭ.

 

Научно-исследовательским тракторным институтом (НАТИ, г. Москва) были проведены исследования применительно к дизелям семейства СМД фильтрованных материалов для очистки масла, которые оценивались по следующим показателям качества:

о     степень очистки масла; о    масса, г/м2; о    толщина, мм; о     плотность, г/м3; о    время фильтрования, с; о    влажность, %; о    летучие вещества, %; о    впитываемость: а) воды, %; б) смол, %; о    воздухопроницаемость, с; о    тонкость фильтрования и размер пор, мкм; о    сопротивление прокачки масла, кПа;

о    степень полимеризации и роста непроницаемости пропитанной смолой бумаги; о    сырьевые материалы; о     глубина рифления, мм.

НАТИ была разработана методика исследования, которая позволила дать объективную оценку основным показателям качества фильтровальных бумаг отечественного и зарубежного производства.

Результаты исследований показали, что отечественные фильтровальные бумаги марок МФ-16, КФМ и БМ-120 по своим характеристикам близки к зарубежным образцам. Они были рекомендованы для изготовления опытной партии масляных фильтров при проведении лабораторных, моторных и эксплуатационных колебаний.

Из результатов испытаний следует, что маслофильтры с БФЭ из бумаги МФ-16 и КФМ имеют более низкие показатели пропускной способности при меньшем гидравлическом сопротивлении, чем фильтры с БФЭ из бумаги БМ-120, имеют высокую грязеёмкость, а также обладают лучшей характеристикой по расходу масла и перепаду давления, чем вышеназванные марки бумаги.

Для проектируемого фильтра выбираем бумагу БМ-120. Согласно ГОСТ 22.858 - 77 выбираем типоразмер ФЭ по величине пропускной способности и мощности дизеля. Для данного дизеля это Е 1,7.

Однако для обеспечения заданного давления в магистрали, с учетом масла, идущего на центрифугу, необходимо увеличить производительность маслонасоса до 80л/мин. Это достигается увеличением ширины качающих шестерен на 4мм. Применение такого маслонасоса позволяет увеличивать давление масла в главной магистрали на величину 0,01...0,06МПа, перед входом в ПМЦ-наО,03...0,08МПав интервале температур 90...110°С.

Были проведены испытания агрегатов очистки масла семейства дизелей СМД и нового предложенного комбинированного фильтра

Таким образом, в результате исследований установлено, что комбинированная очистка моторного масла дает существенный эффект - увеличивает срок службы БФЭ до 480 моточасов очистки ротора центрифуги, т.е. в два раза, а также улучшает качество фильтрации масла на всех режимах работы дизеля, что позволяет повысить ресурс дизеля до 12 тыс. моточасов .

           Выводы:

> на номинальном режиме работы полнота отсева полнопоточного центробежного маслоочистителя МЦН5П дизеля СМД-31А (базового дизеля) за один проход масла через ротор 50 л/мин составляет 58...70%, средняя тонкость отсева 7...9мкм, а номинальная 25...30мкм;

> полнота отсева неполнопоточного центробежного маслоочистителя МЦН-4Н при многократном центрифугировании масла составляет 88%, средняя тонкость отсева — Змкм, а номинальная - 14мкм;

> на номинальном режиме работы полнота отсева полнопоточного маслофильтра с элементом Е 1,7 за один проход масла через фильтр 50л/мин составляет 45%, средняя тонкость отсева 13мкм, а номинальная 39мкм;

> увеличивает срок службы БФЭ до 480 моточасов очистки ротора центрифуги, т.е. в два раза.

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика