Підвищення ефективності масляної системи тепловозу встановленням пристрою для обробки моторних олив електростатичним полем - Автореферат

Провести аналіз науково-дослідних робіт в області дії силових полів на експлуатаційні властивості моторних олив, при встановленні в масляну систему тепловозу пристрою для їх обробки електростатичним полем, та встановити головні параметри цих властивостей, що визначають ресурс тепловозних дизелів. Визначити залежність між інтенсивністю зношування поверхонь тертя кривошипно-шатунного механізму тепловозних дизелів та товщиною змащувального шару моторної оливи, обробленої та не обробленої електростатичним полем. Встановити закономірності зношування основних пар тертя тепловозних дизелів в умовах використання в масляній системі тепловозу пристрою для обробки моторних олив електростатичним полем. Визначити технічні параметри пристрою для обробки моторних олив тепловозних дизелів електростатичним полем, при яких спостерігається найбільша ефективність масляної системи, та розробити конструктивні рекомендації щодо зміни масляної системи тепловозу 2ТЕ116. Оцінити економічну ефективність встановлення пристрою для обробки моторних олив тепловозних дизелів електростатичним полем в масляній системі тепловозу 2ТЕ116.Згідно з аналізом роботи масляної системи та вузлів, які залежать від її роботи, встановлено, що її ефективність в значній мірі залежить від експлуатаційних властивостей моторних олив, які головним чином забезпечують ефект зменшення зношування вузлів тертя тепловозних дизелів, що забезпечує їх ресурс. Під впливом електростатичного поля на структуру моторних олив у них відбуваються структурні перетворення, які сприяють ефективному формуванню граничної змащувальної плівки на поверхнях тертя тепловозних дизелів. Ресурс кривошипно-шатунного механізму тепловозних дизелів визначається інтенсивністю зношування його поверхонь тертя. Згідно з експериментальними дослідженнями, за рахунок запропонованого способу обробки моторних олив електростатичним полем можна збільшити товщину захисної змащувальної плівки до 1,5 разу. Ці дані підтверджують основну гіпотезу щодо зниженню інтенсивності зношування і такий спосіб дозволяє поліпшити експлуатаційні властивості моторних олив, які використовуються в масляних системах тепловозів.

масляний тепловоз кривошипний електростатитичний

На основі результатів теоретичних і експериментальних досліджень можна зробити наступні загальні висновки.

1. Згідно з аналізом роботи масляної системи та вузлів, які залежать від її роботи, встановлено, що її ефективність в значній мірі залежить від експлуатаційних властивостей моторних олив, які головним чином забезпечують ефект зменшення зношування вузлів тертя тепловозних дизелів, що забезпечує їх ресурс.

2. На основі аналізу науково-дослідних робіт найбільш перспективним способом збільшення ресурсу тепловозних дизелів є підвищення ефективності їх змащувальних систем встановленням пристрою для обробки моторних олив електростатичним полем. Під впливом електростатичного поля на структуру моторних олив у них відбуваються структурні перетворення, які сприяють ефективному формуванню граничної змащувальної плівки на поверхнях тертя тепловозних дизелів.

3. Ресурс кривошипно-шатунного механізму тепловозних дизелів визначається інтенсивністю зношування його поверхонь тертя. На основі основоположних робіт в галузі тертя встановлена аналітична залежність між товщиною адсорбованої плівки молекул присадок і інтенсивністю зношування елементів кривошипно-шатунного механізму при граничному режимі тертя. При цьому інтенсивність зношування прямо пропорційна питомій силі тертя і обернено пропорційна енергетичній щільності тертя та квадрату товщини змащувальної плівки.

4. Набула подальшого розвитку фізична модель, що дозволяє визначити енергію взаємодії молекул присадки для випадку відсутності деформації молекул. Енергія взаємодії в залежності від кута їх розташування має знакозмінний характер і змінюється в широкому діапазоні. В граничних адсорбованих шарах, найбільш наближених до поверхонь тертя, максимальне значення енергії тяжіння Wij між молекулами присадки складає 0,2·10-20Дж при величинах кутів 43,560 і 136,440. Відповідно, в шарах, віддалених від поверхонь, Wij =1·10-20Дж при величині кута 900.

5. Згідно з експериментальними дослідженнями, за рахунок запропонованого способу обробки моторних олив електростатичним полем можна збільшити товщину захисної змащувальної плівки до 1,5 разу. Ці дані підтверджують основну гіпотезу щодо зниженню інтенсивності зношування і такий спосіб дозволяє поліпшити експлуатаційні властивості моторних олив, які використовуються в масляних системах тепловозів.

6. Експериментальні дослідження протизношувальних властивостей моторних олив при обробці їх електростатичним полем і без такої за критерієм швидкості зношування підтверджують основні теоретичні положення. Згідно з цим дослідженням, швидкість зношування при обробці моторної оливи зовнішнім електростатичним полем в режимі граничного змащування знижується в порівнянні з не обробленою моторною оливою (для пари тертя «колодка - ролик» відповідно до 6 разів і до 1,3 разу, а для пари тертя «кільце гільза» до 1,6 разу).

7. Згідно з експериментальними даними, визначені раціональні режими обробки моторних олив електростатичним полем, при яких спостерігається максимальний ефект швидкості зношування. Такі параметри мають наступні значення: напруга, що подається на пристрій і яка складає 1000 В; величина струму не більше 200 МКА; зазор між електродами 2 мм. Крім того розроблена конструкція пристрою, а також місце його встановлення в масляну систему тепловозу 2ТЕ116.

8. Згідно з теоретичними та експериментальними дослідженням впливу обробки моторних олив електростатичним полем, прогнозований ресурс пар тертя кривошипно-шатунного механізму підвищується: «колінчастий вал-вкладиш» до 3 разів, «кільце - гільза» до 1,5 разу.

9. Впровадження запропонованого способу підвищення ефективності масляної системи тепловозу 2ТЕ116 встановленням пристрою для обробки моторних олив електростатичним полем дозволяє отримати економічний ефект, який складає 41201 грн. на один локомотив.

1. Афанасов Г.М. Взаємодія молекул ПАР моторних олив в адсорбційному шарі на поверхнях тертя двигунів внутрішнього згоряння/ Лисіков Є.М., Воронін С.В., Афанасов Г.М. // Тематичний випуск "Автомобіле - і тракторобудування": Зб. наук. праць / Вісник НТУ "ХПІ".- Харків: НТУ "ХПІ". - 2005. - Вип.13. - С.75-79.

2. Афанасов Г.М. Протизношувальні випробування моторної оливи для тепловозних дизелів при обробці електромагнітним полем / Є.М. Лисіков, С.В. Воронін, Г.М. Афанасов, С.В. Гусак// Підвищення ефективності перевантажувальних, будівельних і колійних робіт на транспорті: Зб.наук. праць. - Х.: УКРДАЗТ. - 2006. - Вип. 73. - С. 60-65.

3. Афанасов Г.М. Вплив обробки моторних олив електростатичним полем на знос пар тертя тепловозних дизелів / Є.М. Лисіков, Г.М. Афанасов // Удосконалення будівельних, колійних та перевантажувальних машин. - Харків: УКРДАЗТ. - 2008. - № 88. - С. 249-254.

4. Афанасов Г.М. Визначення мінімальної несучої здатності граничної змащувальної плівки, сформованої поверхнево-активними речовинами на поверхнях тертя тепловозних дизелів/ В. Шраменко, Г. Афанасов // Зб. наук. праць. - Харків: УКРДАЗТ. - 2008. - Вип.99. - С.91-96.

Размещено на .ru