Смазка оборудования на металлургических предприятиях (стр. 2 из 7)
При смазывании погружением горизонтально расположенных зубчатых колес последние должны быть погружены в масло не более чем на 0,5 ширины зуба.
Количество масла, расходуемого в редукторе при смазывании погружением, определяют по табл. 1. Периодичность смены масла и добавления его в ванну приведены в табл. 2. Кроме того, эмпирически подсчитывают количество заливаемого в редуктор масла, исходя из того, что на одну единицу (л. с.) передаваемой мощности и и корпус редуктора заливают по 0,25-0,5 л масла.
Циркуляционное смазывание зубчатых и червячных редукторов применяют при окружных скоростях свыше 10—12 м/с в многоступенчатых редукторах при скоростях менее 10 м/с, т.е. когда зубчатое колесо последней пары намного больше по диаметру остальных передач и для обеспечения смазывания погружением требуется поддерживать высокий уровень масла, что по условиям, изложенным выше, недопустимо.
При работе тяжелонагруженных зубчатых передач выделяется большое количество теплоты. В связи с лим при применении смазывания погружением или циркуляционного смазывания для зубчатых и червячных колес количество масла, подводи мое к зацеплению в единицу времени, следует рассчитать. Так, количество масла, подаваемое в зацепление, определяют по формуле:
Qм.зац=Q тр. зап./cρΔt мηм,
где Qм.зац — количество масла, которое надо подвести к зацеплению,
Таблица 1. Количество масла, расходуемого в редукторе при смазывании погружением.
| Емкость масляной ванны. | Расход масла г, за 8 ч работы на 1кг масла, заливаемого в ванну | ||
| Гу | Гн | ||
| Хорошее уплотнение | Удовлетворительное уплотнение | ||
| <5 | 0,5 | 2/3,5* | 4,7/6,0 |
| 5—10 | 0,5 | 1,8/3,0 | 4,3/5,5 |
| 10—15 | 0,4 | 1,6/2,7 | 3,8/5,0 |
| 15—20 | 0,4 | 1,4/2,5 | 3,5/4,5 |
| 20—30 | 0,4 | 1,3/2,2 | 3,1/4,0 |
| 30—50 | 0,3 | 1,1/1,9 | 2,7/3,5 |
| 50—75 | 0,3 | 1,0/1,7 | 2,4/3,0 |
| 75—100 | 0,2 | 0,8/1,4 | 2,0/2,5 |
| 100—500 | 0,2 | 0,7/1,1 | 1,6/2,0 |
| 500—1000 | 0,1 | 0,5/0,8 | 1,2/1,5 |
| > 1000 | 0,1 | 0,4/0,6 | 0,8/1,0 |
Примечание. Гу -герметично-уплотненные редукторы и коробки передач (скоростей); Гн- недостаточно герметичные редукторы и коробки передач (скоростей).* В числителе - для нормальных условий работы; и знаменателе - для тяжелых условии.
Таблица 2. Периодичность смены и добавления смазочного масла в ванны закрытых передач.
| Емкость ванны с маслом, кг | Периодичность смены масла, дни | Периодичность между добавлениями смазочного масла, дни в условиях работы | Сбор отработанного масла, % (к залитому свежему) | |||
| нормальные | тяжелые | нормальные | тяжелые | |||
| хорошее уплотнение | удовлетворительное уплотнение | |||||
| <5 | 90/60 * | 15 | 10 | 7 | 5 | 80—85 |
| 5—10 | 90/60 | 18 | 10 | 8 | 6 | 85—88 |
| 10—15 | 90/60 | 20 | 12 | 9 | 7 | 88—90 |
| 15—20 | 120/90 | 25 | 15 | 10 | 8 | 90—92 |
| 20—30 | 120/90 | 25 | 15 | 11 | 9 | 92—93 |
| 30—50 | 120/90 | 30 | 20 | 12 | 10 | 93—94 |
| 50—75 | 180/120 | 30 | 20 | 14 | 11 | 94—95 |
| 75-100 | 180/120 | 40 | 25 | 17 | 14 | 95—96 |
| 100-500 | 180/120 | 45 | 30 | 20 | 16 | 95—96 |
| 500-1000 | 180/120 | 60 | 40 | 30 | 20 | 95—96 |
| > 1000 | 240/180 | 80 | 60 | 40 | 30 | 95—96 |
* В числителе —для нормальных условий; в знаменателе — для пыльных условий.
чтобы отвести теплоту, выделенную при трении; Qтр. зац.— количество теплоты, выделяемой при трении в зацеплении, Вт; с_- удельная теплоемкость масла, равная 1,675—2,093 кДж/(кг*град); ρ — плотность масла, равная 0,90—0,95; Δt м - допускаемое повышение температуры масла, равное 5—8 °С; ηм - коэффициент использования масла, составляющий 0,5—0,8 (меньшие значения берут при подводе масла снизу вверх).
Для ориентировочного определения количества циркуляционного масла на практике пользуются следующими эмпирическими данными: на потерянную мощность (0,736 кВт) требуется от 4 до 5 л/мин масла. В США для этой цели пользуются следующими данными: количество масла Qм.зац= 4,456 (0,006*Nподв+3) л/мин; на 100 мм длины зуба требуется ~ 6 л/мин масла.
Конические передачи. При расчете количества масла для конических передач с прямым и косым зубьями пользуются теми же формулами, что и для цилиндрических передач, в которых, числа зубьев заменяют приведенными числами зубьев конической шестерни и колеса.
 |
Для правильного смазывания зубчатых передач очень важно выбрать масло такого сорта, чтобы оно при рабочей температуре ванны с жидким смазочным материалом хорошо прилипало бы к зубьям. Короче говоря, правильно выбранное масло хорошо удерживается на поверхности зубьев, образуя вокруг зубчатой передачи масляную оболочку. В то же время следует напомнить, что высоковязкие смазочные масла при низких температурах теряют текучесть, в результате чего окунающиеся колеса перестают захватывать их зубьями (рис.1). Масловязкие масла же с повышением температуры разжижаются настолько, что при погружении колеса в ванну с жидким смазочным материалом разбрызгиваются в стороны и очень слабо задерживаются на зубьях. Естественно, что как одни, так и другие масла не мот обеспечить качественного смазывания зубчатых передач. При перекатывании зубьев одного по другому их контактные площадки изменяются по величине и работают в условиях граничной или в лучшем случае полужидкостной смазки.
Рис. 1. Поведение различных масел и смазочной пленки при смазывании зубчатых колес.
Допустим, что зуб 2 при вращении ведущего колеса по часовой стрелке входит в зацепление с зубом 3 ведомого колеса и между их соприкасающимися поверхностями имеется слой смазочного материала б. Когда спаренные зубья 2 и 3 входят в дальнейшее зацепление, на их контактных площадках действуют как трение качения, гак и трение скольжения.
По мере продолжения зацепления зубья 2 и 3 достигают центра зацепления в и контакт между ними возможен только по линии. В этот короткий промежуток времени действует только трение качения, а слой смазочного материала б испытывает наибольшее давление в месте контакта, в результате чего масло отжимается от центра в к вершинам 4 зубьев. Когда зубья 2 и 3 начинают расцепляться, трение качения уступает место комбинированному действию качения и скольжения, а слой смазочного материала отжимается к вершине зуба 3 и толщина его заметно уменьшается.
При правильно выбранном режиме смазывания для всех типов зубчатых колес можно достичь такой их работы, при которой устраняются все причины для разрыва или повреждении смазочной пленки в местах контакта зубьев даже при предельно большой нагрузке на зубчатую передачу.
Влияние различных смазочных масел на повышение допустимой нагрузки и предохранения зубьев от изнашивания зависит главным образом от их вязкости: чем выше вязкость, тем благоприятнее его влияние на уменьшение изнашивании. Одним и тем же смазочным материалом не рекомендуется смазывать зубчатые передачи редуктора и его подшипники. Эксплуатировать передачи при использовании масла П-28 и авиационных масел также не рекомендуется, поскольку малейшие удары или вибрация могут интенсивное их заедание. Повышение вязкости масла путем уменьшения температуры в зоне контакта при одном и том же сорте масла всегда приводит к предупреждению и снижению появления питтингования зуба.
На выкрашивание металла большое влияние оказывают смазочные свойства масла (или маслянистость). При одинаковой вязкости двух масел лучшим является то, которое обладает большей маслянистостью. Приведем конкретный пример. Масло марки П-28 и цилиндровое 24, обладая почти одинаковой вязкостью, по-разному влияют на работу тяжелонагруженных передач. В частности, на металлургических предприятиях в шестеренных клетях предпочитают применять менее вязкое масло (цилиндровое 24), но обладающее большей маслянистостью, чем масло П-28. Явление начинающегося питтинга наблюдали на зубьях шестерен шестеренной клети среднелистового стана 2300, которые смазывали маслом П-28. В частности, питтинг прекратился после замены масла П-28 цилиндровым маслом 24, которое по маслянистости превосходит масло П-28.