Вся электронная библиотека >>>

 Автомобильные смазки  >>>

 

 

Автомобильные пластичные смазки


Раздел: Автомобили

 

4.2. ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛИЧЕСТВА СМАЗКИ, ЗАПРАВЛЯЕМОЙ В АВТОМОБИЛЬНЫЕ УЗЛЫ

  

Узлы трения автомобилей с точки зрения герметизации и условий работы смазок могут быть разделены на следующие типы: узлы трения скольжения — на открытые (или слабо защищенные), герметизированные с несменяемой в процессе эксплуатации смазкой и герметизированные узлы, пополняемые через длительные интервалы времени, а подшипники качения — на обычные и закрытые.

Количество смазки, заправляемой в узел трения скольжения, определяется конструкцией узла, т. е. наличием в нем полостей, которые заполняются смазкой. В негермети- зированный узел смазку обычно нагнетают через пресс- масленку до тех нор, пока она не начнет выдавливаться через уплотнения, клапан или контрольное отверстие. При эксплуатации такого узла в начальный период работы из него удаляется избыток смазки, а через некоторое, обычно короткое время, и смазка, участвующая в обеспечении нормальной работы узла, особенно если смазка обладает недостаточной механической стабильностью и водостойкостью. Типичным примером является разжижение и вытекание солидола из шарниров подвески и рулевого управления и других недостаточно герметизированных узлов автомобилей устаревших моделей уже через 100...300 км пробега. Таким образом, при заправке негерметизированкых узлов теряются значительные количества смазочного материала. Очевиден и другой существенный недостаток в конструкции таких узлов — оптимальное количество смазки сохраняется в узле очень короткое время, а для его пополнения требуются дополнительные расходы на смазку и техническое обслуживание.

Резкое снижение затрат на смазку н техническое обслуживание может быть достигнуто только путем герметизации узлов трения. При этом наиболее эффективно применение узлов с несменяемой смазкой. В герметизированных узлах трения, которые пополняются смазкой в процессе эксплуатации, смена работавшей смазки осуществляется гак же, как в нсгерметпзированиых узлах, с тем лишь существенным отличием, что свежая смазка надежно удерживается в них в течение длительного времени до следующей дозаправки. В герметизированные узлы трения скольжения с несменяемой смазкой она закладывается в строго определенном количестве при сборке узла, в процессе работы смазка не только не пополняется, но, что очень важно, не удаляется из узла. Пополнение смазкой герметизированных узлов с пресс-масленками, осуществляемое с длительными интервалами, связано с предотвращением загрязнения смазки, вызываемого износом уплотнений. Эта операция облегчает поддержание количества и режима смазки на оптимальном уровне.

Определение оптимального количества смазки, необходимого для обеспечения нормальной работы подшипников качения, более сложно, чем для подшипников скольжения, и решается в зависимости от условий работы и типа подшипника.

Степень заполнения смазкой подшипника и всего узла в целом является важной, но не всегда учитываемой характеристикой, которая оказывает существенное влияние на поведение смазки в узле и его температурный режим, а в конечном счете — на надежность подшипника. Поведение смазки в подшипниковом узле существенно различается при разной степени его заполнения. При неплотной набивке узла основная масса пластичной смазки не принимает участия в смазывании тел и дорожек качения, она перемещается только в зоне, прилегающей к полюсам тел качения. В этом случае смазка вытесняется с дорожек качения и из внутренней полости подшипника вскоре после начала работы узла. Например, из подшипников ступицы колеса в первые же минуты движения автомобиля в полость ступицы выдавливается до 40% смазки, а из подшипников водяного насоса — 10...30%. В дальнейшем существенное вытеснение и макроциркуляция смазки прекращаются. Одна ко при плотной набивке смазкой тех же узлов вытеснение се излишков затруднено, поэтому в процесс циркуляции вовлекается вся масса смазки, что приводит к увеличению энергетических потерь и перегреву смазки и подшипников. При интенсивном перемешивании большинство смазок раз- упрочняется и вытекает из узла, однако некоторые смазки могут при отдыхе упрочняться. Затвердевание смазок приводит к ухудшению подпитки зоны трения, вследствие чего подшипник быстро выходит из строя. Из смазок отечественного ассортимента наиболее склонны к уплотнению комплексные кальциевые смазки.

При нормальной набивке смазкой температура подшипника в начале работы резко возрастает, достигает максимума, а затем постепенно снижается и стабилизируется. Отклонения от оптимального количества смазки приводили к изменению температурной кривой. При недостатке смазки начального увеличения температуры не наблюдается, а при избытке се температура остается на высоком уровне. Показано [56] существование оптимальной степени заполнения подшипника. Так, в частности, зависимость величины прироста температуры роликовых подшипников от величины заправки характеризуется кривой с явно выраженным минимумом, соответствующим количеству смазки, равному 24% свободного объема подшипникового узла.

Оптимизация количества смазки, необходимого для нормальной работы узла, особенно важна в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к пусковым моментам (моментам сопротивления при начале вращения), в частности в процессе эксплуатации техники при пониженных температурах. На примере поддерживающего ролика ходовой части гусеничной машины при использовании смазки литол-24 в  18 показано, что оптимальная набивка (в данном случае 60% от объема полости подшипникового узла) позволяет значительно снизить пусковой момент.

Влияние степени набивки подшипниковых узлов на их работоспособность установлено при испытании смазок в у пицах колес большегрузных автомобилей Уральского, Минского и Кременчугского автозаводовнавтобусов J! i tun некого завода [5]. Подшипники заправлялись вручную, при этом их свободный объем заполняли на 30, 25, 20, 10 и 0%. X; мк- терно, что при использовании смазки литол-24 снижение количества заправляемой смазки при пробегах до 100 тыс. км практически не сказывалось па работоспособности подшипников, а в случае смазки 1-13, особенно при 100%-ном заполнении ступицы, наблюдались повышенный сброс се с сепараторов, отсутствие смазки на дорожках качения и роликах, перегрев подшипников, а также питтинговое повреждение роликов при пробегах 12...36 тыс.км. Таким образом, для нормальной работы подшипников достаточно смазки, заправляемой вручную непосредственно в подшипники. Заполнять смазкой полости ступицы, как это рекомендуется некоторыми инструкциями, не требуется, хотя ее внутреннюю поверхность целесообразно смазывать тонким слоем в 0.5...1 мм для защиты от коррозии и для связывания технологических и иных загрязнений, которые могут в ней находиться.

Оказались несостоятельными и расчеты на то. что избыток пластичной смазки снизит шумность работы подшипников и защитит их от проникновения воды, пыли н грязи. При избытке смазки шум даже возрастает, а в результате перегрева нарушается нормальная работа сальниковых уплотнений. При нагреве смазка расширяется, при отсутствии свободных полостей она выгибает и повреждает сальники, а при охлаждении объем смазки уменьшается, при этом часть смазки втягивается внутрь подшипникового узла вместе с загрязнениями, количество которых в процессе работы плотно набитого узла может достигать 50%.

Таким образом, заполнение подшипников и узлов смазкой должно строго нормироваться, хотя до настоящего времени в инструкциях по эксплуатации автомобилей этому вопросу уделяется недостаточно внимания, а иногда еще встречаются рекомендации по плотной набизке узлов.

Необходимо учитывать, что каждому сочетанию нагрузки и частоты вращения соответствует оптимальная загрузка смазки, обеспечивающая минимальный коэффициент трения.

В закрытые подшипники смазка закладывается в количестве 20..,30% свободного пространства подшипников. Однако указанные выше рекомендации по заполнению подшипников соблюдаются в лучшем случае при сборке новых машин н узлов или при их ремонте, в процессе же эксплуатации подшипники обычно заполняются полностью. Поэтому в корпусе узла целесообразно предусматривать достаточно большие полости, в которых может переместиться излишек смазки. В этом случае плотная набивка самого подшипника допустима, так как избыток смазочного материала беспрепятственно удаляется с тел и дорожек качения на начальном этапе работы. Это проявляется, в частности, в слабом влиянии степени заполнения подшипника при наличии свободных полостей на сопротивление вращению.

При дозаправке подшипниковых узлов через пресс- масленки появляется опасность повреждения уплотнений, так как заправочные устройства создают высокое давление смазки, обеспечивая удаление старой смазки, продуктов износа и загрязнений, а также заполнение подшипника, однако в то же время высокое давление, воздействуя на уплотнения, разрушает их. Так, срок службы резиновых однокромочных манжет при такой заправке сокращается с 2—3 лет до 0,5—1 года. Для предотвращения разрушений уплотнений и для более полного удаления продуктов старения, износа и загрязнений рекомендуется предусматривать в подшипниковых узлах предохранительные устройства, например контрольные отверстия, регулируЕощие количество поступающей смазки; в корпусах подшипников — каналы и системы дренажа для удаления продуктов старения и износа; внутренние стенки корпуса приспосабливать для более надежной подпитки зоны трения подшипника свежей смазкой; предусматривать сигнальные, разгрузочные или предохранительные устройства (замыкающие контакты, клапаны и т. д.). Однако предлагаемые для этого конструктивные решения либо сложны, дороги и нетехнологичны, либо неэффективны, либо нарушают герметичность подшипникового узла.

Наиболее радикальным решением вопроса является применение закрытых подшипников и герметизированных узлов с несменяемой смазкой, что позволяет исключить операции по пополнению смазкой и введение в подшипник при его сборке оптимального количества смазочного материала. Именно поэтому на современных моделях автомобилей все большее распространение получают закрытые подшипники и герметизированные узлы, включая такие традиционно дозаправляемые узлы, как подшипники ступиц колес.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  Автомобильные пластичные смазки

 

Смотрите также:

  

АВТОМОБИЛЬ. Смазка подшипников передних колес

Употреблять солидол для смазки этих подшипников запрещается, так как он даже при незначительном нагреве теряет смазочные свойства, плавится и вытекает из подшипника.

 

Шатуны. Подшипники. Износ подшипников

Переполнение подшипников смазкой из-за недостаточных объемов полостей
При сравнении крышек шатунов видно, что объемы полостей для смазки в крышках значительно больше.

 

АВТОМОБИЛЬ. Смазка подшипников карданных шарниров

Для смазки этих подшипников (в случаях когда смазка предусмотрена конструкцией) разрешается употреблять только смазку № 158 или Литол-24.

 

ПОДШИПНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ — ...тефлона. Подшипники...

Данный материал применяется для подшипников, работающих без смазки при невысоких уд. нагрузкаху темп-ре до 480°, в воздушной среде.

 

Смазка станков. Температура каплепадения. Периодичность ручной...

Ручной способ применяется для смазки одиночных мест: подшипников ходового винта и валика, направляющих каретки, пиноли задней бабки, винта пиноли...

 

СИСТЕМА СМАЗКИ. Под давлением смазываются подшипники...

Система смазки — комбинированная. Под давлением смазываются подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы, передний подшипник распределительного вала...