Комбинированные магнитожидкостные уплотнения подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники

• Автор: Баусов, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 265 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ

I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Основные требования к работе уплотнительных устройств сельскохозяйственной техники
1.2. Анализ надежности элементов и деталей в уплотнительных устройствах подвижных соединений сельскохозяйственной техники
1.2.1. Условия работы, виды и механизм изнашивания уплотнительных устройств подвижных соединений сельскохозяйственной техники
1.2.2. Оценка износов уплотнительных устройств, подшипников и других дефектов уплотнений сельскохозяйственной техники
1.3. Обзор существующих уплотнительных устройств узлов сельскохозяйственной техники и их недостатки .

1.3.1. Контактные уплотнительные устройства.

1.3.2. Бесконтактные уплотнительные устройства
1.3.3. Комбинированные уплотнительные устройства
1.3.3.1. Магнитожидкостные уплотнения МЖУ. .
1.3.3.2. Магнитожидкостные уплотнения, комбинированные с традиционными.
1.4. Опыт применения магнитожидкостных уплотнений подвижных соединений сельскохозяйственной техники.
1.5. Выводы и задачи исследований.
II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОСТИ МЖ В ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛАХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ.
2.1. Структура и устойчивость магнитных жидкостей МЖ .
2.1.1. Основные принципы и критерии определения устойчивости коллоидов.
2.1.2. Методы теоретических исследований устойчивости МЖ .
2.1.3. Адгезионные свойства МЖ
2.2. Взаимодействие и распределение частиц
магнитной жидкости в магнитном поле.
2.2.1. Предельная концентрация частиц МЖ
2.2.2. Образование структур МЖ во внешнем магнитном . поле
2.2.3. Диффузионноседиментационные процессы в концентрированных МЖ.
2.3.Экспериментальные методы определения устойчивости МЖ.
2.3.1. Прогнозирующие методы
2.3.2. Констатирующие методы.
2.3.3. Анализ современного методического обеспечения исследований устойчивости МЖ
III. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
3.1. Программа экспериментальных исследований.
3.2. Методика экспериментальных исследований
3.2.1. Определение сцепляющих свойств жидкостиносителя
и поверхностноактивного вещества.
3.2.2. Исследование влияния направления и величины магнитного потока на сцепляющие свойства магнитной жидкости.
3.2.3. Экспериментальное исследование
адгезионных свойств МЖ
3.2.4. Определение работоспособности подшипников качения с магнитной смазкой.
3.2.5. Определение термостабильности феррамагнитных
жидкостей ФМЖ.
3.2.6. Оптимизация условий работы магнитной идкости
в упругогидродинамическом контакте.
3.2.7. Определение момента трения магнитожидкостного уплотнения.
3.2.8. Определение динамической вязкости как основного физического свойства магнитной жидкости.
3.2.9. Поиск условий работы МЖУ при использовании магнитных жидкостей с различными
физическими свойствами .
3.2 Исследование герметизирующей способности
комбинации манжеты с магнитожидкостным .
уплотнением.
3.2 Ресурсное испытание МЖ в модели одноступенчатого МЖУ.
3.2 Эксплуатационные испытания
3.2 Обработка экспериментальных данных .
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
КОМБИНИРОВАННЫХ МАГНИТОЖИДКОСГНЫХ
УПЛОТНЕНИЙ .
4.1. Исследование сцепляющих свойств жидкостиносителя и поверхностноактивного вещества ПАВ .
4.2. Исследование влияния направления и величины магнитного потока на сцепляющие свойства магнитной жидкости .6 4.3.Экспериментальное исследование адгезионных свойств МЖ.
4.4. Результаты исследования работоспособности
подшипников качения с магнитной смазкой
4.5 Результаты исследования термостабильности
ферромагнитных жидкостей ФМЖ.
4.6. Оптимизация режимов работы магнитной жидкости
в упругогидродинамическом контакте .
4.7. Исследование момента трения магнитожидкостного уплотнения .
4.8. Результаты исследования динамической вязкости магнитных жидкостей от температуры .
4.9. Выбор МЖ для различных режимов работы МЖУ
4 Исследование герметизирующей способности МЖУ
в комбинации с манжетой.
4 Ресурсные испытания магнитных жидкостей в модельном одноступенчатом МЖУ однополюсного исполнения
4 Результаты эксплуатационных испытаний комбиниро .
ванных магнитожидкостных уплотнений с манжетами подшипниковых узлов вентиляторов воздушного охла . ждения ВВО, передних .колес и валов отбора мощности
ВОМ тракторов кл. 0,6, 0,9 и 1,4.
4. Выводы.
5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ МАГНИТОЖИДКОСТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ
И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. Разработка рекомендаций к производству и внедрению результатов работы
5.2. Расчет экономической эффективности внедрения комбинированных МЖУ при ремонте подшипникового
узла ВОМ трактора кл. 1,4.
ВЫВОДЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Избыток смазочного материала повышает давление в полости сопротивления вращению и температура опоры, что вызывает разложение материала и вы
деление из него жидкого масла. Если последнее при этом направляется в зону трения, в опоре может установиться тепловой баланс, но чаще масло вытекает через уплотнения, а в опоре остается лишь дисперсная среда пластичного смазочного материала, которая увеличивает изнашивание подшипника. Избыток смазочного материала, вытесняемого подшипником, приводит к разрушению контактных уплотнений. В связи с этим автор предлагает осуществлять пополнение опоры смазочным материалом по графику на рис. Из графика следует, что при определенной частоте вращения и диаметра вала, через определенную наработку, необходимо проводить периодическую дозаправку опоры пластичным смазочным материалом. Свободный объем шарикоподшипников составляет около , а роликовых полного объема подшипника ВЪ. Ь ширина подшипника, мм. Непосредственное влияние на момент силы трения в опоре оказывает количество смазочного материала. При высоких нагрузках сопротивление вращению остается постоянным или даже незначительно снижается при росте количества смазочного материала до 1 3Усв свободного объема шарикоподшипника при дальнейшем увеличении количества смазочного материла наблюдается резкий рост момента силы трения. Увеличение количества смазочного материала в пределах до 2ЗУ свободного объе
ма шарикоподшипника, ведет к незначительному росту установившейся температуры подшипника и времени ее достижения, снижает разницу между установившейся и пиковой температурой. При дальнейшем добавлении смазочного материала температура опоры резко возрастает , . Для подшипниковых узлов и уплотнений тракторов, автомобилей, комбайнов и др. Выбор резин осуществляется в зависимости от условий эксплуатации узла прежде всего интервала рабочих температур по ГОСТ Манжеты резиновые армированные для валов и ОСТ 1 Детали защитные для автомобильного, тракторного, дорожного, строительного и сельскохозяйственного машиностроения. Технические условия. Для работы в несложных условиях, например для тросика ручного тормоза, обычно применяют резины из бутадиеннитрильного каучука. Такие резины работоспособны в интервале рабочих температур С. С. Они масло, бензо, теплоизносостойкие, но обладаю. Манжеты, предназначенные для работы при температурах С. С готовят из резин на базе силиконовых каучуков. Они топки к воздействию масел и смазок, а малая чувствительность к температуре оказывает положительное влияние на их долговечность. Для герметизации оболочек сферических шарниров, карданных шарниров, чехлов, пылезащитных колпаков, используют резины на базе хлоропренового каучука, который обладает высокой стойкостью к атмосферному старению и воздействию температур в интервале С. Уплотнения для работы в особо сложных условиях, например узлов трансмиссий, смазываемых гипоидными маслами или смазками, содержащими химически активные присадки, изготовляются из резин на основе фторкаучука и работоспособны при температуре С. Сельскохозяйственная техника, относится к числу машин с наиболее неблагоприятными условиями работы уплотнений подшипников качения и скольжения. Наличием инерционных нагрузок, вызванных колебательным движение подшипника, вместе с машиной. Эти колебания совершаются свободными элементами подшипниковой опоры отдельные детали уплотнительных устройств сепаратора, тел качения, находящихся в разгруженной зоне смазки. Высокими удельными нагрузками. Усилия, развиваемые дисбалансными массами, создают радиальную нагрузку на подшипники Р 0,1 С где Р эквивалентная динамическая нагрузка, Н С динамическая грузоподъемность подшипника, Н. Высокими частотами вращения. В вентиляторах воздушного охлаждения в турбинах, в грохотах и других узлах сельскохозяйственной техники, где частота вращения реализуется от 0. Запыленностью и загрязненностью окружающей среды. Загрязнение окружающей среды усложняет централизованный подвод смазочных и охлаждающих жидкостей, а также делает невозможным проведение качественного ремонта подшипникового узла на месте эксплуатации.