Способ определения срока службы рабочих жидкостей гидроагрегатов

Способ определения срока службы рабочих жидкостей гидроагрегатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ 741155

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) floïîëíèòåëüH0å к авт. свил-ву (22) Заявлено 09.01.78 (21) 2566399/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки № а 01 Н 33/30

Государственный комитет (23) Приоритет ва делам нзооретеиий н открытий

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15.06,80 (53} УД1(621.891. .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Вайлевич, В. В. Арсенов и О. П. Лапотко

Институт проблем надежности и долговечности машин

AH Белорусской CCP (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ РАБОЧИХ

ЖИДКОСТЕЙ ГИДРОАГРЕ ГАТОВ

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано при определении срока службы рабочих жидкостей, в частности масел, в гидроагрегатах с принудительным движением рабочей жидкости.

Известен ряд способов определения срока службы рабочей жидкости в гидроагрегатах, а также двигателях внутреннего сгорания.

Известен способ определения необходимости

10 замены масла в дизелях (1), по которому пригодность картерного масла для дальнейшего использования определяется замером толщины слоя отложений в реактивной масляной центрифуге за 60 ч работы двигателя любым из известных 1 способов. Опыты показывают, что при нормальном течении процесса старения масла интенсивность накопления отложений в роторе центрифуги составляет 1-2 г/ч, что соответствует толщине отложений в роторе за 60 ч работъ| двигателя около 4 мм. Если при вскрытии ротора окажется, что слой отложений в месте наибольшего утолщения достигает 8-10 мм, масло необходимо сменить. Недостатком этого метода является его трудоемкость вследствие необходимости разработки агрегата.

Известен способ, по которому пригодность масла в двигателях внутреннего сгорания для дальнейшей эксплуатации определяют по непрозрачности масла, стекающего по специально изготовленной щели с нанесенными на ней метками. Когда метки перестанут просматриваться невооруженным глазом, масло необходимо сменить (2) .

Для оценки срока службы масла в двигателе есть способ капельной пробы (3), Способ заключается в нанесении на фильтровальную бумагу или картон капли масла из работающего двигателя и сравнений цвета полученного масляного пятна с цветом эталонных пятен, для которых известно содержание механических примесей в масле. Свежее масло дает ровное светлое пятно, масло с содержанием 0,1% механических примесей дает пятно с слабым светлосерым ореолом. С дальнейшим увеличением содержания механических примесей пятно становится все темнее и темнее; при содержании 0,4-0,5% механических примесей оно ста1155 4

15

3 74 новится черным. Имея заранее нанесенные эталонные пятна, можно легко сравнить и оценить качество масла в двигателе.

Известен способ определения пригодности смазочных масел в двигателях и механизмах в процессе эксплуатации (4). По этому способу срок службы смазочного масла в двигателях и механизмах в процессе эксплуатации определяется периодическим отбором проб масла, и по содержанию в них железа судят о пригодности масла. Для сужения о степени пригодности масла при эксплуатации, например автомашин, определяют зависимость количества железа в масле от количества километров пройденного машиной пути. График представляет собой линию, которая вначале идет прямо, а затем начинает изгибаться. Точка перегиба характеризует момент, когда скорость износа механизма начинает возрастать и необходимо произвести смену масла.

Недостатком описанного способа является

его трудоемкость вследствие длительности определения содержания железа в масле и неточность вследствие необходимости отбора проб масла с частичной разработкой агрегата.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости определения срока службы рабочей жидкости. Поставленная цель достигается тем, mo в способе определения срока службы рабочей жидкости определяют разность температур рабочей жидкости на входе и выходе ее в наиболее напряженном узле трения, и о сроке, службы рабочей жидкости судят по превышению указанной разности температур в процессе наработки на 30-40% по сравнению с разностью температур рабочей жидкости до наработки.

Для осуществления этого способа выбирается наиболее нагруженный узел трения гидросистемы и снабжается датчиками температуры на его входе и выходе в зонах перемещения рабочей жидкости, При прохождении рабочей жидкостью узла трения при определенных нагрузках ее температура повышается вследствие восприятия энергии, которая выделяется при трении. Причем повышение температуры рабочей жидкости при прохождении узла трения находится в зависимости от коэффициента трения, который изменяется в зависимости от степени пригодности масла. Это повышение температуры фиксируется с помощью установленных датчиков температуры и регистрирующих приборов, например ПЦ-63. Разность температур до наработки устанавливают экспериментально, пропуская свежую рабочую жидкость через узел трения, Повышение разности температур рабочей жидкости на входе и выходе ее в наиболее напряженном узле трения гидросистемы в

45 процессе наработки на 30-40% по сравнению с указанной разностью до наработки свидетельствует о необходимости замены рабочей жидкости.

На чертеже приведен график повышения указанной разности температур в зависимости от срока службы рабочей жидкости.

Пример осуществления способа.

Этот способ проверен на насосной установке, включающей в себя насос, дроссель, холодильник и масляный бачок. Наиболее нагруженным узлом трения является насос. Объем масляной системы 0,7 л. Узел трения (насос) представляет собой ротор с лопатками, которые при вращении ротора скользят по статору и изнашиваются. От сильного износа эта пара трения предохраняется рабочей жидкостью, которая и является объектом исследования.

В качестве объекта исследования выбрано масло М10В, взятое из масляной системы гидрообъемной передачи трактора МТЗ-80Б. Пробы масла берут через О, 400, 800, 1200, 1600, 2000 ч работы трактора. В насосную установку заливают исследуемую пробу масла и запускают в работу в следующем нагрузочном режиме: давление нагнетания 70 кгс/см температура рабочей жидкости на входе в насос 50 С. При этом фиксируют разность температур рабочей жидкости на входе и выходе из насоса. Для сравнения результатов, полученных по способу согласно изобретению и способу, описанному в прототипе, для каждой пробы масла определяют содержание в ней железа по ГОСТ195547.

После оценки срока службы рабочей жидкости по двум описанным методам для их сравнения по точности эту же жидкость заливают в насосную установку, которую запускают в работу в следующем нагрузочном режиме; давление нагнетания — 70 кгс/cM, температура рабочей жидкости на входе в насос — 50 С.

Через 50 ч работы установки определяют весовой износ лопаток насоса, которые ло экспериментальным данным подвергаются наибольшему износу. Весовой износ деталей насоса при реальных условиях его работы наиболее полно характеризует срок службы рабочей жидкости, поэтому этот способ считается эталонным.

Нормальный износ лопаток 4 мг/ч свидетельствует о пригодности исследуемого масла для дальнейшего использования, повышенный износ лопаток (no экспериментальным данным более 4 мг/ч) свидетельствует о необходимости замены масла.

Произведена также оценка срока службы рабочих жидкостей методом капельной пробы следующим образом. Капли ранее отобранных проб масла М10В из гидрообъемной передачи трактора МТ3-80Б, наносят на белую фильтро741155

Ср сл бь

Контролируемый параметр количество весовой количество еханичеспад температур (способ согла сно изобретению) износ железа в масле ких примесей (метод капельной тробы) пластин

) эталонныи способ) 2о

l T, С

t, ч

4 005

400 4,5 О,1

1600 5,5 027

2000 7

0,3 вальную бума)у. Е1)тя анализа механических примесей в отобранных пробах используют эталонньте пятна для этого масла. Затем цвет полученных на фильтрональной бумаге пятен сравнивают визуально с цветом эталонных пятен, где известно содержание механических примесей в %. Таким образом, найдено содержание механических примесей в исследуемых пробах масла и определен срок его службы. ,11анньте результатов определения по описан- tO ным способам приведены н таблице и построен график, изображенный на чертеже.

800 5 0 15 37 l8

1200 5,2 О,"" 38 э1

Из приведенного графика видно. !то зависимость ЬТ = Х (т) близка к зависимости V=f(t), чего нельзя сказать о зависимости 0 = 1(т). На этом основании сделан вывод о повышенной точности способа по изобретению по сравнении 4О со способом, описанным в прототипе. Измерение перепада температур рабочей жидкости на входе и выходе ее из насоса составляет

0,5 ч. Измерение количества железа в масле составляет около 5 ч. Отсюда делаем вывод о снижении трудоемкости способа. Кривая весового износа пластин н зависимости от времени работы вначале идет прямо, а затем начинает изгибаться в сторону увеличения, что свидетельствует об ускоренном износе лсталей системы.

Этот момент соответствует увеличению перепада температур рабочей жидкости на входе и выходе

/ из узла трения на 30-40%. В связи с этим величина перепада температуры рабочей жидкости на входе и выходе из насоса на 30-497о считается оптимальной, по достижении которой необходимо сменить масло. Срок службы испытываемого масла М10В. работанлцего в гидрообъемной передаче трактора МТ3-80b, 1600 ч, Из анализа графика количества механических примесей по методу капельной пробы в масле от срока его службы (K=f(t) масло следует менять через 2000 ч работът, хотя око уже через 400 ч нызывает псньппенный износ деталей. Основными недостатками последних двух методов является их неточность из-за отсутствия мгновенного влияния кз их результаты абразивных неметалличсских частиц. находящихся в масле. Так. по методу капелькой пробы масло с недопустимым содержанием абразива имеет светлую окраску, а для изменения своего цвета оно должно проработать н гидросистеме по экспериментальным данным не мекее

50 ч. в эа)нтс))мост)) or объема масла в системе.

Способ определения срока службы рабочих мтдкосте)т согласно изобретешпо не имеет этих недостатков. Здесь практически мгновенно коэффитн)еттт трения сопряженной пары реагирует на качество масла. что влечет за собой повьппсние температуры последнего. Периодическое измерение перепада температур рабочей жидкости на входе и выходе ее из узла трекия, например иа приборе типа ПП-63, позволяет довольно точно определить момент его повышения на 30-40%. что будет сигналом для замены рабочей жидко.ти.

Точность предлагаемого способа определения срока службы рабочих жидкостей гидроагрегатов увели птвается за счет повьнпения его чувствительности к большему количеству факторов, влияющих на пригодность масла для дальнейшего истто)тьзования. Кроме того, если в системе есть узел трения, K которому нссгда можно приложить ol) сдс.)синуlo нагрузку, то предложетппяй способ можно прим: пить без отбора проб масла, что также повышает точность метода.

Формула изобретения

Способ определс)тття срока службы рабочих жидкостей гидроагрегатов, о т s) и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и скижслшт трудоемкости способа, определяют разность температуры рабочей жидкости на входе и ны;оде ее н наиболее напряженном узле трения и о сроке службы рабочей жидкости судят по превыше)тки указанной разности температур в процессе наработки на 30-40% по сравнению с разностью температур рабочей жидкости до наработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 145060, кл. G 01 N 33/30, 1962.

2. Патент С111А Н 390570?, кл. 356-70 (6 01 N 33/28), опублик. 1975.

3. Гордеев Г. И. и др. Масляные фильтры автомобильных двигателей, 195", с. 17-18.

4. Авторское свидетельство СССР М 63987, кл. G 01 N 33/30, 1947 (прототип).

741155

Составитель Л. Иванова

Техред Я. ирчак Корректор М. Демчик

Редактор В. Емельянова

Филил ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3194/44 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5