ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к чистоте нефтяных масел из "Загрязнения и очистка нефтяных масел" Большое влияние на эксплуатационные свойства нефтяных масел оказывает присутствующая в них вода. В нефтяных маслах влага может существовать в разных видах. Некоторое количество влаги растворено в масле, причем предельная растворимость воды в масле значительно меняется в зависимости от внешних условий например, в трансформаторном масле при 5°С растворяется 0,01% (масс.) воды, а при 75 °С в десять раз больше. Остальная влага первоначально находится в масле в состоянии эмульсии, дисперсность и стабильность которой зависят от физико-химических свойств масла. Эмульгированная вода может частично переходить в растворенную и обратно при изменении температуры и давления. С течением времени часть эмульгированной влаги может отстояться и образовать в резервуарах, масляных баках и т. п. подтоварную воду. Кроме того, вода может быть в масле в химически связанном состоянии, т. е. вступать в реакции гидратации с компонентами масла. При недостаточной гидролитической стабильности масла вода может вступать с ним в иные реакции, сопровождающиеся образованием кислот, щелочей и других веществ, способных существенно ухудшать свойства масла. [c.68] Наличие воды приводит к усилению коррозионного воздействия масел на металлы, в том числе и на цветные (медь, свинец) это объясняется повышением активности низкомолекулярных кислот, содержащихся в масле, в присутствии влаги. В присутствии воды значительно активнее протекают процессы окисления углеводородов, что ускоряет забивание маслоочистительных устройств (в первую очередь фильтров тонкой очистки, а также других агрегатов масляных систем) образующимися при этом продуктами. В результате окислительных процессов вследствие образования органических кислот при химическом шаимодействии углеводородов масла с водой повышается его кислотность. [c.69] Наличие воды в рабочих жидкостях для гидравлических систем может привести к образованию трудноразрушаемой эмульсии, стабильность которой особенно повышается в присутствии поверхностно-активных веществ (присадок и продуктов окисления углеводородов). Присутствие в гидравлической системе водо-масляной эмульсии приводит к различным неполадкам в работе системы. Адсорбируя на поверхности микрокапель воды вязкие загрязнения органического происхождения, эмульсии образуют шлам, забивающий фильтры, насосы и регулирующую аппаратуру. Вследствие иной вязкости и плотности водо-масляной эмульсии по сравнению с исходной рабочей жидкостью нарушаются сроки срабатывания отдельных агрегатов гидравлической системы, что приводит к рассогласованию ее работы. Обводненная рабочая жидкость значительно хуже осущест вляет смазку трущихся поверхностей сопряженных деталей гидравлической системы. В результате гидролиза рабочей жидкости в ней могут образоваться нерастворимые продукты, отлагающиеся затем на деталях си-стемы. [c.70] Присутствие воды в рабочих жидкостях значительна ускоряет окислительные и коррозионные процессы. Окисление углеводородов рабочей жидкости особенно интенсивно протекает при совместном воздействии на них воды и неорганических загрязнений — металлических частиц, являющихся катализаторами окисления (табл. 27). [c.70] Загрязнений нет Железо. .. Медь. ... [c.71] Исследования на биологическую стабильность, приведенные в соответствии с международным стандартом МЭК-1954, показали, что наиболее подвержены микробиологическому заражению и наиболее интенсивно разлагаются авиационные масла, а также некоторые рабочие жидкости для гидравлических систем [31]. Биологическая стабильность масел зависит от химического состава нефтяного сырья, из которого они изготовлены. В связи с тем что масло одной и той же марки можно производить из различных нефтей, оно может иметь неодинаковую биологическую стабильность. Так, у авиационного масла МС-20, изготовленного из туймазинской нефти, степень поражения микроорганизмами при 60-су-точных испытаниях составила 90%, у того же масла, изготовленного из бакинских нефтей, 70—80%, а у масла МС-20 из эмбенской нефти была равна всего 50%. Сильно поражаются микроорганизмами рабочие жидости АМГ-10, МГЕ-10А, ГМ-50И и т. п. [c.72] Микробиологическое поражение нефтяных масел, содержащих воду, может происходить как при их хранении и транспортировании, так и в ходе эксплуатации масляных и гидравлических систем. Особенно интенсивно этот процесс протекает в условиях высоких температур и влажности, поэтому много случаев заражения нефтяных масел микроорганизмами наблюдается при эксплуатации техники в тропическом климате. [c.72] Моторесурс поршневого двигателя, определяющий долговечность его работы, зависит в первую очередь от износа деталей цилиндро-поршневой группы и криво-шипно-шатунного механизма (поршневые кольца, коренные и шатунные подшипники). Чтобы увеличить срок службы поршневых двигателей, из моторного масла нужно удалять абразивные частицы загрязнений, вызывающие максимальный износ этих деталей. [c.73] При определении требуемой степени очистки масел при их заправке в систему смазки поршневых двигателей и в процессе эксплуатации этих двигателей необходимо знать, как размер частиц загрязнений влияет на износ наиболее уязвимых сопряженных деталей двигателя. Экспериментальные данные [32, 33] показывают, что максимальный износ поршневых колец и зеркала цилиндров в поршневых двигателях наблюдается при частицах размером 15—30 мкм, а с дальнейшим укрупнением частиц износ несколько снижается. [c.73] Для автомобильных и тракторных двигателей отечественного производства толщина масляной пленки в смазываемых узлах коленчатого вала, рассчитанная по этой формуле, составляет примерно 10 мкм [35]. Если для расчета этой величины использовать методику, предложенную в работе [36], полученный результат составит 5—20 мкм. По другим данным [37, 38] толщина масляной пленки в подшипниках коленчатого вала находится в пределах от 5 до 15 мкм. Непосредственные измерения толщины слоя масла в коренных подшипниках коленчатого вала работающего двигателя показали, что она колеблется от 8 до 15 мкм [36]. Имеются данные, что в зависимости от условий работы двигателя толщина масляной пленки составляет 15—757о от среднего зазора в подшипниках нового двигателя. [c.74] Из приведенных данных видно, что результаты расчета имеют хорошую сходимость с опубликованными ранее расчетными и экспериментальными данными. [c.75] Проверка подшипников коленчатых валов поршневых двигателей позволяет сделать вывод, что для износа этих узлов наиболее опасны частицы размером свыше 10—15 мкм, причем абразивное действие частиц возрастает с их размером. На износ деталей цилиндро-поршневой группы влияют частицы несколько большего размера (15—30 мкм). Поэтому из масел, используемых для смазки поршневых двигателей, нужно удалять все частицы загрязнений, имеющие размер более 15 мкм. [c.75] Основными узлами трения реактивных двигателей являются подшипники турбины, компрессора и вспомогательных агрегатов, а также подшипники приводных шестерен этих агрегатов. Вращающиеся детали реактивных двигателей опираются на подшипники качения, которые при высокой частоте вращения имеют весьма малые зазоры и вследствие этого очень чувствительны к попаданию в них абразивных частиц. [c.75] Существовало мнение, что твердые частицы загрязнений практически не попадают в зазор между деталями подшипника благодаря деформации его беговых дорожек под действием приложенной к шарикам или роликам радиальной силы, возникающей при вращении ротора двигателя. В настоящее время установлено, что абразивным износом Деталей подшипника при действии на него твердых загрязнений пренебрегать нельзя, так как твердые частицы могут попасть в зазор между шариком или роликом и обоймой подшипника при остановке двигателя и после его запуска способны повредить беговую дорожку или поверхность тела качения. Примеры выхода из строя подшипников качения вследствие абразивного износа, приводящего к заклиниванию или разрушению подшипника, приведены в работе 39]. [c.75] В табл. 28 приведены данные о радиальных зазорах в опорных подшипниках некоторых реактивных двигателей. Из этих данных видно, что радиальный зазор в шариковых и роликовых подшипниках роторов авиационных двигателей колеблется от 14 до 93 мкм, поэтому для обеспечения нормальной работы подшипников необходимо предотвратить попадание в них загрязняющих частиц размером более 15 мкм. [c.76] поступающее из масляной системы турбовинтовых двигателей, смазывает не только опорные подшипники ротора двигателя, но и шестерни редуктора, служащего для передачи вращения от турбокомпрессора к воздушному винту. Общие требования к чистоте масла, смазывающего зубчатые зацепления, изложены ниже при рассмотрении требований к чистоте трансмиссионных масел (стр. 78). Условия работы редуктора воздушного винта позволяют обеспечить его нормальную эксплуатацию при отсутствии в масле абразивных частиц размером свыше 15 мкм. [c.77] В поршневых авиационных двигателях, как и в прочих поршневых двигателях (автотракторных, судовых, тепловозных и т. д.), максимальному абразивному износу подвергаются детали цилиндро-поршневой группы и подшипники коленчатого вала, однако конструктивной особенностью авиационного двигателя является применение в опорах коленчатого вала подшипников качения подшипники скольжения используются только в качестве шатунных подшипников. Толщину масляной пленки в подшипниках скольжения можно определить по формуле (4.1) для шатунных подшипников коленчатого вала авиационных двигателей она составляет 10—20 мкм. [c.77] Ввиду того что рабочие параметры и конструктивные особенности трансмиссий весьма разнообразны, толщина масляной пленки между их деталями также будет неодинакова ее можно определить только экспериментальным путем. На рис. 4 показан график зависимости толщины масляной пленки между зубьями шестерен от воспринимаемой ими погонной нагрузки и от вязкости трансмиссионного масла [34]. В среднем толщина масляной пленки составляет 2,5 мкм. Толщина масляного слоя между зубьями колес зубчатых передач редуктора зависит также от скорости вращения —с ее увеличением толщина возрастает (рис. 5). [c.79] Если размер частицы превышает алгебраическую сумму величин, стоящих в левой части выражения (4.3), частица внедряется в поверхности сопрягаемых деталей. Однако максимальный износ наблюдается при гораздо больших размерах, чем определяемые по формуле (4.3). [c.80] Вернуться к основной статье