Комплексное конструирование тяжелонагруженных узлов трения металлургических машин с повышенными ресурсными характеристиками при масловоздушном смазывании

• Автор: Дудоров, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Современные системы смазывания узлов трения механического оборудования. Эластогидродинамическая теория смазки. Постановка цели и задачи исследования
1.1 Смазочные материалы, системы смазывания и их развитие
1.1.1 Смазочные материалы
1.1.2 Системы подачи жидкого смазочного материала
1.1.3 Развитие систем смазывания «масло - воздух»
1.2 Система смазывания «масло-воздух»
1.2.1 Метод смазывания «масло - воздух» и его применение
1.2.2 Типы систем смазывания «масло - воздух»
1.3 Эластогидродинамическая смазка в контакте неконформных тел
1.4 Контактно - гидродинамические расчёты прогнозируемой долговечности
роликоподшипников
1.5. Задачи исследования
2. Исследование процессов смазывания узлов трения
2.1. Режимы смазывания. Моделирование процесса смазывания ПК рабочих
валков стана горячей прокатки
2.2 Практический анализ исследования смазочного материала на экспериментальной установке
2.3 Масляное голодание при смазывании ПК валков
2.4 Расход смазочного материала в условиях смазывания неконформного контакта масловоздушной системой
2.5 Формирование, транспортирование и нанесение смазочного слоя
2.6 Выводы по главе
3. Исследование закономерностей отказов ПК рабочих валков при масловоздушном смазывании
3.1 Отказы подшипников качения рабочих валков чистовой группы клетей
стана 2000г.п
3.2 Анализ влияния факторов «внешней среды» на ресурс ПК
3.3 Обработка статистических данных по отказам ПК
3.4 Выводы по главе

4. Практическое конструирование устройств масловоздушного смазывания узлов трения
4.1 Конструирование систем подачи масловоздушного потока в узел трения
4.2 Масловоздушный поток. Альтернативные транспортирующие газы
4.3. Охлаждающее действие воздуха в узле трения
4.4 Смазочные масла и требования к ним
4.5 Выводы по главе
5. Совершенствование конструкции тяжелонагруженных узлов трения при масловоздушном смазывании
5.1. Новые практические подходы к защите узлов трения
5.2. Защитные свойства избыточного давления воздуха в узле трения
5.3 Реализация мероприятий по повышению долговечности ПК рабочих валков стана 2000г.п
5.4. Частные примеры использования результатов исследования в промышленности. Требования к комплексному конструированию узлов
5.5 Выводы по главе
Общие выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения
Введение
Для большинства металлургических предприятий вопрос надёжности основного технологического оборудования является ключевым. К числу такого технологического оборудования относятся прокатные станы, в структуре которых работает большое количество механических систем, таких как, подшипники качения и зубчатые передачи, смазывание которых, как правило, осуществляется различными системами подачи пластичного и жидкого смазочного материала. От эффективности и качества работы смазочных систем и смазочных материалов (СМ) напрямую зависит уровень надёжности оборудования.
Поскольку основная часть отказов ПК происходит по причине износа беговой дорожки и тел качения, актуальной становится проблема создания условий снижения интенсивности их изнашивания, а соответственно повышение долговечности всего узла трения в целом.
Решение указанной проблемы может быть найдено в изменении режима смазки ПК, например создание режима эластогидродинамической смазки (ЭГД - смазки) путем применения систем смазывания «масло-воздух» и изменённых конструкций узлов трения.
Системы смазывания масляной плёнкой «масло-воздух» появились не так давно в 80-х годах 20-го века. Но, тем не менее, показали высокую эффективность по снижению расхода смазочных материалов и продлению ресурса смазываемых узлов трения на предприятиях, применяющих данное оборудование.
Система смазывания «масло-воздух» (ССМВ) была разработана для смазывания быстроходных, тяжелонагруженных подшипников качения. ССМВ показали своё преимущество при смазывании узлов трения, работающих в условиях большой запыленности, действия высоких температур и нагрузок, на участках, где существует вероятность попадания в места трения окалины,

Рпр - усилие противоизгиба, кН;
Для ПК стана 2000г.п.: Рнр = 200кН =, а = 0,01 м, А = 1,225м.
Для снижения влияния сил сопротивления при картерном заполнении подшипникового узла смазочным материалом, вязкость его необходимо снижать. Однако, в случае смазывания плёночной системой «масло-воздух» благодаря минимальному смазыванию и небольшим потерям на трение вязкость можно увеличивать в разы по сравнению с требуемой. Поэтому для расчётов используем масла с вязкостью 220, 460 и 680 применяемые для смазывания ПК рабочих валков.
Имея исходные данные, определяем действительную долговечность Ьт при 90, 98 и 99% - ной надёжности для подшипников чистовой группы клетей стана 2000г.п. при следующих допущениях: гпу=50°С, л]к23] + = 0,125мкм,
полученные результаты сведём в таблицу 1.4.
Таблица
Расчёт параметров действительной долговечности ПК рабочих валков
Параметры
№ клети Вязкость, мм2/с И , мкм Я К, ЬІ1, час 1ш , час
90% 98% 99%
220 0,85 6,80 6 616 2
7 460 1,54 12,30 0,3 920,7 7 342 3
680 2,01 16,05 7 552 3
220 1,25 9,98 7 490 3
8 460 2,26 18,04 0,35 552 8 009 3
680 2,94 23,54 8 160 3
220 1,61 12,84 6 336 2
9 460 2,90 23,23 0,4 395 6 667 2
680 3,79 30,30 6 762 3
220 2,10 16,78 4 557 2
10 460 3,79 30,35 0,4 276 4 734 2
680 4,95 39,60 4 785 2
220 2,56 20,44 3 746 1
11 460 4,62 36,96 0,42 212 3 864 1
680 6,03 48,23 3 898 1
220 3,13 25,01 3 120 1
12 460 5,65 45,23 0,45 163 3 199 1
680 7,38 59,01 3 222 1
220 3,67 29,32 3 122 1
13 460 6,63 53,02 0,55 132 3 188 1
680 8,65 69,18 3 208 1
Из теоретических расчётов видно, что при увеличении скорости прокатки