|
|||
Трансмиссонные маслаТрансмиссонные масла Трансмиссионные масла предназначены для применения в узлах трения агрегатов трансмиссий легковых и грузовых автомобилей, автобусов, тракторов, тепловозов, дорожно-строительных и других машин, а также в различных зубчатых редукторах и червячных передачах промышленного оборудования. Трансмиссионные масла представляют собой базовые масла, легированные различными функциональными присадками. В качестве базовых компонентов используют минеральные, частично или полностью синтетические масла. Общие требования В агрегатах трансмиссий смазочное масло является неотъемлемым элементом конструкции. Способность масла выполнять и длительно сохранять функции конструкционного материала определяется его эксплуатационными свойствами. Общие требования к трансмиссионным маслам определяются конструкционными особенностями, назначением и условиями эксплуатации агрегата трансмиссии. Трансмиссионные масла работают в режимах высоких скоростей скольжения, давлений и широком диапазоне температур. Их пусковые свойства и длительная работоспособность должны обеспечиваться в интервале температур от -60 до +150 °С. Поэтому к трансмиссионным маслам предъявляют довольно жесткие требования. Основные функции трансмиссионных масел: - предохранение поверхностей трения от износа, заедания, питгинга и других повреждений; - снижение до минимума потерь энергии на трение; - отвод тепла от поверхностей трения; - снижение шума и вибрации зубчатых колес, уменьшение ударных нагрузок. Масла не должны быть токсичными. Для обеспечения надежной и длительной работы агрегатов трансмиссий смазочные масла должны обладать определенными характеристиками: - иметь достаточные противозадирные, противоизносные и противопиттинговые свойства; - обладать высокой антиокислительной стабильностью; - иметь хорошие вязкостно-температурные свойства; - не оказывать коррозионного воздействия на детали трансмиссии; - иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой; - обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнениями; - иметь хорошие антипенные свойства; - иметь высокую физическую стабильность в условиях длительного хранения. Все эти свойства трансмиссионного масла могут быть обеспечены путем введения в состав базового масла соответствующих функциональных присадок: депрессорной, противозадирной, противоизносной, антиокислительной, антикоррозионной, противоржавейной, антипенной и др. Важнейшие свойства трансмиссионных масел
Смазывающая способность. Главной функцией трансмиссионного масла является снижение износа и предотвращение задира. Это свойство называют смазывающей способностью масла. Смазывающая способность масла возрастает по мере увеличения вязкости (рис. 4.1). В режиме гидродинамического трения смазывающая способность обеспечивается вязкостью базового масла (т.е. толщиной масляной пленки). Однако гидродинамический режим трения может возникнуть только на периферии контакта зубчатых передач. Непосредственно в зоне контакта наблюдаются режимы смешанного и граничного трения. В режиме граничного трения, возникающего в трансмиссии под воздействием высоких температур и нагрузок, защита от износа и задира обеспечивается при помощи противозадирных и противоизносных присадок, в качестве которых обычно используют серу-фосфор-борсодержашие вещества. В режиме граничного трения пленка смазочного материала становится очень тонкой, при этом в точках микроконтактов зубчатых колес возникают очень высокие температуры, которые в десятитысячные доли секунды достигают и превосходят температуру плавления металла. При этом активные элементы противозадирных и противоизносных присадок вступают в химическое взаимодействие с металлом, образуя модифицированные слои (так называемые "эвтектические смеси") с более низким напряжением сдвига, чем у металлов. Эти модифицированные слои представляют собой сульфиды, оксиды, фосфаты или фосфиды железа (в зависимости от присадки, входящей в состав масла). Модифицированная пленка образуется мгновенно и предотвращает задир зубчатых колес. Далее, под воздействием сил, возникающих в агрегате трансмиссии, эта пленка может быть подвергнута частичному сдвигу7. При этом в точке контакта зубьев колес снова происходит быстрое повышение температуры, которое вызывает повторение реакции и повторное образование пленки. И так далее. Так, вкратце, выглядит механизм действия противозадирных и противоизносных присадок, входящих в состав трансмиссионного масла.
Зависимость смазывающих свойств масла от кинематической вязкости v при 100 °С: Вязкость масла в этих условиях не имеет такого принципиального значения, как при режиме контактно-гидродинамического смазывания. Однако в очень тонком слое масла малой вязкости может содержаться недостаточное количество противозадирной присадки, вследствие чего возникает опасность непосредственного контакта металлических поверхностей. Поэтому при создании маловязких трансмиссионных масел их противозадирный потенциал повышают увеличением концентрации серу-фосфорсодержащих присадок в 1,5 раза. Вязкость и потери энергии на трение. Вязкостно-температурные свойства трансмиссионного масла имеют большое значение для его эксплуатационной характеристики. От вязкости зависят потери мощности на трение, а также способность масла удерживаться в смазываемом узле. Между вязкостью и потерями мощности в агрегатах трансмиссии автомобиля существует прямая связь. Чем меньше вязкость масла, тем меньше потери энергии на внутреннее трение, тем больше КПД трансмиссии. Общие потери энергии в трансмиссии значительны. Если 25 % полезной мощности автомобиля поступает от двигателя к трансмиссии, то в общей системе агрегатов трансмиссии вследствие собственных потерь эта мощность, передаваемая колесам, снижается уже до 12 %. Поэтому для обеспечения снижения расхода топлива понятно стремление разработчиков к созданию масла минимальной вязкости. Однако с уменьшением вязкости масла существует опасность увеличения задира, истирания и питтинга. Кроме этого, уменьшение вязкости масла ниже определенного уровня может привести к повышению его расхода из-за несовершенства уплотнений или недостаточной герметичности трансмиссии. В связи с этим к маслу при его разработке предъявляют противоречивые требования. Для обеспечения холодного пуска трансмиссии при возможно низких температурах и минимуме потерь на преодоление трения в передачах вязкость масла должна быть минимальной, а для обеспечения высокой несущей способности масляной пленки и для снижения утечек через уплотнения - максимальной. Однако по мере совершенствования конструкций агрегатов трансмиссий, повышения интенсивности их работы доминирующими режимами работы узлов становятся граничное и смешанное трение, при которых вязкость масла теряет свое прежнее значение, а первостепенное значение приобретает введение в масло эффективных функциональных присадок, благодаря которым осуществляется защита поверхностей трения от задира и износа. Улучшение материалов уплотнений также позволяет использовать маловязкие масла в агрегатах трансмиссий. Таким образом, при сочетании хороших низкотемпературных свойств и минимально допустимой вязкости при рабочей температуре трансмиссионного масла достигается заметная экономия топлива особенно в период пуска и разогрева автомобиля. Возможности снижения расхода топлива при применении энергосберегающих сортов трансмиссионных масел значительно ниже, чем при применении маловязких моторных масел. Однако в масштабах транспортного парка экономия топлива может быть достаточно велика. Годовая экономия топлива в результате применения трансмиссионных масел пониженной вязкости может составить 2-3 %. В отдельных случаях (при работе транспорта в городских условиях, на коротких дистанциях и при холодном запуске) этот показатель может возрасти до 5-6 %. Термоокислительная стабильность. Трансмиссионные масла в процессе работы в зубчатых передачах вследствие трения интенсивно разогреваются. Повышенная температура в сочетании с активным действием кислорода воздуха и каталитическим действием металлических поверхностей приводит к усиленному окислению масла, образованию в нем нерастворимых веществ, выпадающих в осадок. В результате окисления масла изменяются его физико-химические и эксплуатационные свойства: увеличивается вязкость, возрастает коррозионная агрессивность, ухудшаются противозадирные свойства. Скорость и глубина окисления масла зависят от длительности окисления, температуры масла, каталитического действия металла, концентрации кислорода. Наибольший ускоряющий эффект на окисление масла оказывает его температура. Состав базового масла также оказывает влияние на окисляемость трансмиссионного масла. Так, при уменьшении в основе содержания остаточного компонента наблюдается пропорциональное увеличение термоокислительной стабильности масла. При работе смазочного масла в трансмиссии окисляются все его компоненты, в том числе и содержащиеся в нем присадки. При этом эксплуатационные свойства масла ухудшаются. Особенно опасно уменьшение содержания в масле противозадирной присадки, что может привести к выходу механизма из строя. Для замедления процесса окисления в трансмиссионные масла вводят антиокислительные присадки. Антиокислители уменьшают степень окисления масла, вступая в реакцию со свободными радикалами и гидроперекисями, образуя неактивные вещества, растворимые в масле, или разлагая эти материалы, образуя менее реакционноспособные продукты. Антикоррозионные свойства. В агрегатах трансмиссии автомобилей используют детали, изготовленные из алюминия, меди и их сплавов свинца, стали, различных сплавов, содержащих олово. Детали из цветных металлов относительно легко подвергаются коррозии в результате их химического взаимодействия с кислыми продуктами, которые образуются в процессе окисления масла. Чем сильнее окисляется масло, тем интенсивнее оно коррелирует металл. Следовательно, коррозионная агрессивность масла зависит от тех же факторов, что и его окисление. Коррозия поверхности металла увеличивается также в присутствии воды. Для защиты деталей из цветных металлов от воздействия кислых продуктов в трансмиссионное масло вводят ингибиторы коррозии. Эти присадки или тормозят процесс окисления, снижая в масле концентрацию агрессивных элементов, или нейтрализуют образовавшиеся в масле кислые продукты, или образуют на поверхности металла плотную защитную пленку, которая предотвращает прямой контакт с ним агрессивных продуктов. Такая пленка одновременно пассивирует металл, предупреждая его каталитическое воздействие на окисление масла. Поэтому большинство ингибиторов коррозии являются также дезактиваторами металла. Защитные свойства. Во время эксплуатации автомобиля смазочное масло может обводняться. Это происходит вследствие поступления воды через зазоры в уплотнениях и вследствие конденсации паров воды из воздуха. Часто в воде содержатся неорганические соли и коррозионно-агрессивные компоненты. Все это создает условия для появления электрохимической коррозии, поскольку вода играет роль проводящего ток электролита. Электрохимическую коррозию частично устраняют введением в состав масла защитных присадок, называемых противоржавейными. Механизм действия защитных присадок сводится к вытеснению влаги и других электролитов с поверхности металла и образованию на нем прочной адсорбционной пленки, предотвращающей контакт металла с агрессивной средой. Таким образом, эта пленка, в отличие от пленки, образованной антикоррозионными присадками, устойчива к действию не только органических кислот, но и воды. Стойкость к пенообразованию. В процессе работы зубчатых передач смазочное масло подвергается интенсивному перемешиванию, вследствие чего в него попадает воздух и образуется пена. Стойкость масел к вспениванию в значительной степени зависит от углеводородного состава масла, способа и глубины его очистки, природы функциональных присадок, давления и температуры. В нафтеновых маслах растворимость воздуха больше, чем в парафиновых. Растворимость воздуха в масле снижается с уменьшением температуры и давления. При повышении температуры процесс образования пены интенсифицируется, причем тем эффективнее, чем меньше вязкость масла. Загрязняющие примеси и в некоторых случаях функциональные присадки увеличивают поверхностное натяжение пленки, повышая степень устойчивости пены, в результате чего зубчатые колеса смазываются только масловоздушной смесью, что приводит к отказам зубатых передач через короткий период времени. Основное назначение антипенных присадок - предупреждение образования стабильной пены в работающем агрегате. Антипенные присадки вызывают уменьшение поверхностного натяжения пленок, разделяющих мелкие пузырьки воздуха. Вследствие этого пузырьки объединяются в более крупные, легко разрываются, и пена гасится. Гидравлические масла В гидросистемах машин и механизмов присутствуют детали из разных металлов: разных марок стали, алюминия, бронзы, которые могут подвергаться коррозионно-химическому изнашиванию. Коррозия металлов может быть электрохимической, возникающей обычно в присутствии воды, и химической, протекающей под воздействием химически агрессивных сред (кислых соединений, образующихся в процессе окисления масла) и под воздействием химически-активных продуктов расщепления присадок при повышенных контактных температурах поверхностей трения. Устранению коррозии металлов способствуют вводимые в масло присадки — ингибиторы окисления, препятствующие образованию кислых соединений, и специальные антикоррозионные добавки. В составе гидравлических масел крайне нежелательно наличие механических примесей и воды. Вследствие весьма малых зазоров рабочих пар гидросистем (особенно, оснащенных аксиально-поршневыми механизмами) наличие загрязнений может привести не только к износу элементов гидрооборуцования, но и к заклиниванию деталей. Для очистки рабочей жидкости от загрязнений в гидросистемах применяют фильтры различных типов. Даже незначительное количество (0,05—0,1 %) воды отрицательно влияет на работу гидросистем. Вода, попадающая в гидросистему с маслом или в процессе эксплуатации, ускоряет процесс окисления масла, вызывает гидролиз гидролитически неустойчивых компонентов масла (в частности, присадок — солей металлов). Продукты гидролиза присадок вызывают электрохимическую коррозию металлов гидросистемы. Вода способствует образованию шлама неорганического и органического происхождения, который забивает фильтр и зазоры оборудования, тем самым нарушая работу гидросистемы.
Вопрос №2:Техника безопасности при работе с эксплуатационными материалами
Для безопасного проведения работ все лица, соприкасающиеся с бензином и особенно с этилированным, должны соблюдать ряд требований техники безопасности. Перед началом работ необходимо одеть рекомендуемую спецодежду, спецобувь, а в процессе работы применять соответствующие средства индивидуальной защиты. В процессе работы необходимо соблюдать осторожность и аккуратность, не допускать разбрызгивания, пролива бензина на рабочем месте и попадания бензина на кожный покров. Этилированный бензин, попавший на кожный покров, необходимо немедленно смыть керосином, а затем горячей водой с мылом. Пролитый этилированный бензин необходимо засыпать опилками или песком, а затем это место обезвредить раствором хлорной извести или дихлорамина. Применять для этой цели сухую известь запрещается, так как это может привести к пожару. Для переливания бензина из одной емкости в другую следует использовать шланг со специальным сифоном-насосом. Запрещается засасывать бензин через шланг ртом. Руководители предприятий, применяющих этилированный бензин, должны установить строгий порядок его хранения и применения, не допуская возможности его использования не по назначению, а именно: в паяльных лампах, бензорезах, в качестве топлива при испытании двигателей на стенде, а также для двигателей, стационарно работающих в помещении. Запрещается применять бензин и особенно этилированный для стирки спецодежды, мытья деталей и рук. Этилированный бензин должен транспортироваться и храниться в специальной таре, имеющей надпись «Этилированный бензин». Использовать эту тару для других нефтепродуктов можно только после ее обезвреживания путем тщательной промывки керосином. В местах хранения этилированного бензина должны всегда находиться средства для обезвреживания (керосин, раствор хлорной извести или дихлорамина, опилки, песок, ветошь). Заправка автомобилей этилированным бензином должна производиться только через шланг с раздаточным пистолетом. Запрещается хранить и принимать пищу в помещениях, где применяется этилированный бензин. Не следует забывать, что все бензины являются пожароопасными, поэтому в помещениях и на открытых площадках, где применяется любой бензин, запрещается применять открытый огонь. При работе с дизельным топливом необходимо использовать соответствующую спецодежду, спецобувь. Необходимо следить, чтобы дизельное топливо, попавшее на кожный покров, не оставалось там долго. Попавшее дизельное топливо следует удалить ветошью, а затем вымыть это место горячей водой с мылом. Запрещается засасывать дизельное топливо ртом через шланги для переливания из одной емкости в другую. Так как дизельное топливо пожароопасно, то в помещениях, где оно применяется или хранится, запрещается использовать открытый огонь.
При использовании сжиженных и сжатых природных газов в качестве топлива для автомобилей необходимо соблюдать определенные правила техники безопасности. Автомобили, работающие на сжатом природном газе, при размещении в многоэтажных гаражах должны занимать верхние этажи, а работающие на сжиженном газе — нижние. На стоянку в закрытые помещения разрешается ставить только автомобили с герметически исправной системой питания. При этом расходные вентили должны быть закрыты, а газ из магистрали полностью выработан. При необходимости выпуск газа из баллонов должен осуществляться только на специально отведенных площадках. Перед пуском двигателя после длительной стоянки необходимо проветрить пространство под капотом автомобиля для удаления возможно скопившегося там газа. Запрещается эксплуатировать автомобили с неисправной газовой аппаратурой, а также проверять герметичность газовой системы открытым огнем. Баллоны, в которых находится газ, должны 1 раз в 2 года подвергаться проверке. При заправке автомобиля газом водитель должен строго соблюдать установленные на заправочных станциях правила. В кабине автомобиля, эксплуатирующегося на газе, запрещается курить. Нельзя отсоединять наполнительный шланг, пока в нем не упадет давление. При работе с маслами и смазками нельзя допускать образования масляного тумана; нельзя работать в спецодежде, пропитанной маслом; нужно следить чтобы масло не попадало на оголенные участки кожи, в особенности под давлением, так как в этом случае масло, пробивая кожу, попадает в организм. При работе с антифризом необходимо соблюдать следующие основные требования. Антифриз должен храниться и транспортироваться в исправной таре с надписью «Яд» и с опломбированными крышками. Нельзя перевозить антифриз совместно с людьми, животными и пищевыми продуктами. Заливать тару или систему охлаждения автомобиля антифризом нужно не более чем на 90% их емкости. Запрещается переливать антифриз через шланг путем засасывания ртом. После работы с антифризом необходимо тщательно вымыть руки водой с мылом. При случайном заглатывании антифриза нужно немедленно отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение. На каждом предприятии в целях исключения возможности использования антифриза не по назначению должен быть установлен строгий порядок его получения, хранения и выдачи. Рабочие и служащие, соприкасающиеся в процессе работы с токсичными и опасными веществами (ацетон, краска, лаки, растворители, смолы, кислоты, этилированный бензин и т. п.), могут получать спецпитание— молоко или другие продукты (соки или пектин). Право на получение спецпитания определяется руководителем предприятия по согласованию с профсоюзным комитетом. С этой целью на каждом предприятии составляют перечень работ и профессий, дающих право на получение спецпитания, который прилагается к коллективному договору. При составлении перечня руководствуются: Отпуск со склада должен осуществляться только по накладным, подписанным главным инженером или другим назначенным приказом по предприятию лицом. На рабочих местах разрешается хранить опасные вещества только в количествах, не превышающих сменную потребность.
Задача:
Одна из основных характеристик – это плотность тосола А-40. Таблица, что есть в ГОСТе, указывает на следующий параметр. Для тосола А-40 величина плотности составляет от 1,06 до 1,08 грамма на кубический сантиметр. Если рассматривать тосол А-65, у него на порядок выше данный параметр. Он составляет от 1,08 до 1,11 грамма на кубический сантиметр. Однако в данной задаче, сказано что плотность 1045.
Температура кристаллизации, другими словами, это температура застывания. Для тосола А-40 м она составляет -40 градусов Цельсия. В таблице указано, что температура кристаллизации -62, это неверно.
Еще одно свойство – коррозионное воздействие на металлы (это чугун, латунь и медь). По ГОСТу тосол А-40 должен соответствовать параметру в 0,1 грамма на квадратный метр. Эта характеристика определяет уровень защиты металлов СОД от коррозии.
|
|||
|