ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ АБРАЗИВНИХ ДОМІШОК РІЗНОГО ПОХОДЖЕННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ЗМАЗКИ ПІДШИПНИКІВ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ТЕХНІКИ

М. Подольський, І. Лілевман, Д. Федорчук

Анотація


Підшипники кочення машин сільськогосподарського призначення експлуатуються в специфічних умовах, відмінних від більшості підшипників кочення загального застосування, і характеризуються складним характером і високим рівнем динамічного навантаження, значним забрудненням мастила великою кількістю продуктів таких як польовий пил, часточки оброблюваних технікою рослинних культур, а також власні продукти зносу. Це має особливе значення в тих випадках, коли процес змащування виконується одноразово за регламентний період обслуговування, а не поточним змащування. Тому необхідне проведення додаткових досліджень впливу різних за походженням та механічними властивостями абразивних включень, що можуть міститись у мастилах на процес зношування та стан підшипників.
Мета. Дослідити ступінь впливу на зношування підшипників кочення сільськогосподарських машин розміру та матеріалів абразивних частинок,які забруднюють мастило, а також діючих на підшипники навантажень та часу їхньої роботи. Відстежити процеси, які протікають у зоні тертя робочих поверхонь підшипників.
Методи досліджень: теоретичний – аналіз досліджуваних літературних інформаційних ресурсів, а також експериментальний – проведення ресурсних випробувань підшипників на створеному стенді за умов, максимально наближених до реальних умов роботи деталі у вузлі машини.
Результати. Проведено аналіз літературних джерел, у яких висвітлюється питання пошуку причин зносу підшипників кочення сільськогосподарських машин, виконано пошук інформації щодо практичних показників надійності зернозбиральної та ґрунтообробної техніки, на основі чого були встановлені головні чинники, які вливають на процес тертя у парах кочення, включаючи – механічні та фізичні показники забруднювальних включень, які можуть потрапляти у мастило підшипників.
Зібрано експериментальний стенд для виконання ресурсних досліджень, який забезпечує потрібну точність та повторюваність умов проведення випробувань підшипників за одноразового внесення  різних сторонніх абразивних матеріалів неорганічного та органічного походження. На лабораторному устаткуванні (індикаторах, мікроскопах, профілометрах) вивчено стан поверхонь зносу за критеріями наявності залишків внесеного абразиву і за відсотком зносу елементів вузла, який з’явився внаслідок процесу тертя, а також за критерієм шорсткості поверхні.
Висновки. За результатами дослідження встановлено, що:
1) концентрація в мастилі підшипника продуктів його зносу практично лінійно залежить від розміру абразивних частинок. Проте зі збільшенням розміру абразивних частинок понад 55 мкм спостерігається падіння величини приросту концентрації продуктів зносу підшипника, оскільки абразивні частинки витісняються із зони тертя;
2) коли радіальне навантаження, прикладене до підшипника, становить до 2 кН, концентрації продуктів зносу в мастилі мають найменше значення (до 0,6 %). З підвищенням радіального навантаження до (2,5-3,5) кН відбувається різке зростання концентрації продуктів зносу;
3) після восьмигодинної роботи підшипника концентрація в мастилі продуктів його зносу знижується, що обумовлено частковим витісненням мастильного матеріалу з абразивом із зони контакту поверхонь тертя кочення і, як наслідок, - зменшенням їхнього впливу;
4) після восьми годин роботи спостерігається значне зниження показника шорсткості поверхонь тертя кочення в підшипнику, що пояснюється проникненням в мікронерівності частинок ацетату целюлози під впливом тиску певної величини з утворенням тимчасового буферного шару між парами тертя. Якщо експеримент триває більше п’ятнадцяти годин, кількість мастильного матеріалу в зоні контакту зменшується і вплив на шорсткість поверхонь тертя з боку абразиву ПП06052016 та полімеру на основі ацетату целюлози знову зростає майже в однаковій мірі.


Ключові слова


сільськогосподарська техніка; підшипники кочення; тертя; абразивні домішки; знос; ресурс.

Повний текст:

PDF

Посилання


Тененбаум М.М., Розенбаум А.Н. О методике расчета долговечности изнашивающихся деталей сельхозмашин с учетом нелинейности динамики изнашивания. Тракторы и сельхозмашины, 1980, № 10, С. 29-31.

Денисенко М. Виготовлення зносостійких деталей робочих органів ґрунтообробних, кормозбиральних та посівних машин / М. Денисенко, А. Опальчук // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Випуск 18 (32), кн 1 - Дослідницьке, 2014. - 365 c.

Шустік Л. Зуби борін. Результати випробувань з визначення абразивного зносу / Л. Шустік, В. Погорілий, С. Степченко, Н. Нілова, О. Клочай, С. Сидоренко // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: зб. наук. пр. УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Випуск 25 (39). - Дослідницьке, 2019. – С.71-82.

Андросов A. A. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих элементов зерноуборочных комбайнов повышенной производительности. Дис. канд. техн. наук. - Ростов н/Д. , 1981. - 213 с.

Андриенко JI. A. Прогнозирование ресурса подшипников качения по критерию изнашивания / Л. А. Андриенко // Справочник. Инженерный журнал. 2001 № 9. С. 22-25.

Вайншток В.В. Пластичные смазки как средство снижения абразивного износа / В.В. Вайншток // Практическая трибология. Мировой опыт. Т. 1. Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Центр «Наука и техника», 1994.

Вейбулл В.А. Усталостные испытания и анализ результатов / Пер. с нем. -М.: Машиностроение, 1969.

Авдеев В.К. Исследование износостойкости подшипников качения с демпфирующим слоем в условиях вибрационного нагружения. - Дис. канд. техн. наук. Ростов н/Д., 1979. - 265 с.

Иргашев А.И. Износостойкости зубчатых передач –Т. : ТашГТУ, 2013 – 165с.

Шаповал Б.Г. Исследование влияния частоты вращения на изнашивание подшипников качения. в кн.: Динамика узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин: Межвуз. сб. - Ростов н/Д. : Ин-т с.-х. машиностр., 1982.

Черменский О.Н. Влияние контактного трения на работоспособность подшипников качения / О.Н. Черменский // Вестник машиностроения. 2003 № 4. С. 39-43.