Способы смазывания трущихся поверхностей

Устройство автомобилей

Система смазки двигателя

Назначение системы смазки и ее дополнительные функции

Смазочная система (система смазки) предназначена для подачи масла к трущимся поверхностям с целью уменьшения сил трения, а также для охлаждения деталей, удаления продуктов нагара и износа, предохранения деталей двигателя от коррозии.
Помимо этого, масло существенно уплотняет зазоры между сопряженными деталями.
Кроме перечисленных функций, смазочная система может выполнять и специфические задачи.
Моторное масло из смазочной системы применяется в гидрокомпенсаторах тепловых зазоров клапанов, гидронатяжителях привода газораспределительного механизма, в системах регулирования фаз газораспределения, в гидравлическом приводе вентилятора системы охлаждения и т. п.

Если рабочие поверхности деталей, сопрягаемых в подвижном соединении, абсолютно сухие, то имеет место сухое трение, сопровождающееся интенсивным выделением теплоты, изнашиванием поверхностей, и требующее значительных затрат энергии на относительное перемещение деталей.

Трение между поверхностями, разделенными достаточно толстым слоем масла, называется жидкостным. В этом случае усилие, необходимое для относительного перемещения деталей, значительно сокращается и существенно уменьшается изнашивание их рабочих поверхностей.
В двигателе внутреннего сгорания стойкое жидкостное трение удается осуществить только в подшипниках коленчатого вала на рабочих режимах.

Остальные сопряженные пары движутся возвратно-поступательно или качаются, поэтому на их поверхностях не удается сохранить масляный слой достаточной толщины. Такое трение, когда рабочие поверхности разделены лишь тонкой пленкой масла (толщиной менее 0,1 мм) называется граничным.
В зависимости от толщины пленки граничное трение может быть полужидким или полусухим. Последнее характеризуется возможностью «схватывания» микровыступов трущихся поверхностей, склонностью к задирам и эрозивному изнашиванию.

Полужидкое трение наиболее характерно для деталей цилиндропоршневой группы. В паре «выпускной клапан – направляющая втулка» возможно возникновение полусухого трения.

Подача масла к трущимся поверхностям должна быть бесперебойной. При недостаточной смазке теряется мощность двигателя, повышается износ деталей и возрастает вероятность отказа из-за разрушения подшипников коленчатого вала, заклинивания поршней, распределительного механизма и т. п.

Нельзя допускать и избыточного смазывания, так как это может привести к попаданию масла в камеру сгорания и на электроды свечей зажигания, вследствие чего увеличивается нагарообразование в днищах поршней, стенках камеры сгорания и клапанах.
Это приводит к перегреву и перебоям в работе двигателя, а также к перерасходу масла.

Требования к системе смазки двигателя

Требования, предъявляемые к смазочной системе, основываются на ее функциях и задачах:

• бесперебойная подача масла к трущимся деталям на всех режимах работы двигателя, на подъемах и спусках автомобиля с уклоном до 35 % и при крене до 25 %, при температуре окружающей среды от +50 до -50 ˚С, при положительных и отрицательных горизонтальных и вертикальных ускорениях;
• достаточная степень очистки масла от механических примесей;
• прочная конструкция;
• удобство технического обслуживания;

Способы смазки деталей двигателя

В зависимости от способа подачи масла к трущимся поверхностям различают следующие способы смазывания:

• разбрызгиванием и посредством масляного тумана;
• под давлением;
• комбинированное.

Под давлением масло подводится к трущимся деталям из главной масляной магистрали, давление в которой создается насосом.

Смазка разбрызгиванием осуществляется специальными форсунками или подвижными деталями кривошипно-шатунного механизма (КШМ), а также путем создания масляного тумана из стекающего в картер масла.

Комбинированная система смазывания сочетает в себе первые два способа.

В современных автомобилях, как правило, система смазки имеет комбинированное устройство. Ее особенность заключается в следующем: к деталям, более всего подверженным износу, масло подается под давлением, а к тем, которые работают в более легких условиях, разбрызгиванием.
Под давлением масло подводится к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, опорам распределительного вала, сочленениям привода газораспределительного механизма (ГРМ), зубчатым колесам привода распределительного вала, топливному насосу высокого давления (ТНВД) дизелей.
В некоторых двигателях под давлением смазываются сопряжения верхней головки шатуна с поршневым пальцем.

Разбрызгиванием масло подается на зеркало цилиндра из отверстия в кривошипной головке шатуна, а также разбрызгивается специальными форсунками на днище поршня. Масляные форсунки могут быть расположены у верхней головки шатуна или в нижней части цилиндра.
Подаваемое на днище поршня масло выполняет двоякие функции – во-первых, оно охлаждает днище поршня, во-вторых, при стекании по стенкам гильзы, оно смазывает сопрягаемую пару «поршень-гильза цилиндров», а далее, продолжая стекать в поддон и сталкиваясь с подвижными деталями КШМ, образует масляный туман, также смазывающий детали двигателя.

Существует способ смазывания самотеком , когда подача масла осуществляется по каналам из резервуаров, карманов, различных полостей и углублений, расположенных выше смазываемых поверхностей.

В зависимости от места размещения основного запаса масла смазочные системы могут быть с «мокрым» (рис. 1 ) или «сухим» ( рис. 2 ) картером.

Для детального просмотра кликните по рисунку мышкой, и схема откроется в отдельном окне браузера.

Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили смазочные системы с «мокрым» картером , которые имеют более простую конструкцию. В этом случае основной запас масла находится в поддоне картера и при работе двигателя масло подается к трущимся деталям масляным насосом, затем оно самотеком возвращается обратно в поддон.
Это техническое решение имеет ряд недостатков, наиболее существенные из которых – вспенивание масла при высоких оборотах коленчатого вала, а также сильное плескание в картере, из-за чего может оголиться маслоприемник, что ведет к значительному снижению давления в системе смазки и масляному «голоданию».
Кроме того, относительно глубокий поддон негативно влияет на общие габариты и расположение центра тяжести двигателя и автомобиля в целом.

В системах с «сухим» картером основной запас масла содержится в отдельном масляном баке 5 ( рис. 2 ) и масло подается к трущимся деталям нагнетающей секцией масляного насоса. Стекающее в поддон масло полностью удаляется из него откачивающими секциями масляного насоса 9 и вновь подается в масляный бак 5.
Такая смазочная система обеспечивает надежную смазку на крутых подъемах, спусках и уклонах без утечки масла через уплотнения между деталями двигателя, а также позволяет уменьшить высоту двигателя за счет менее глубокого поддона.
Кроме того, при «сухом» картере масло в меньшей мере нагревается от горячих деталей и подвергается вредному воздействию картерных газов, благодаря чему дольше сохраняет смазывающие свойства.

Из недостатков системы смазки с «сухим» картером можно отметить высокую стоимость, больший вес, более сложное устройство и больший заправочный объем в сравнении с системой смазки с «мокрым» картером.

Система смазки с «сухим» картером обычно применяется на автомобилях с высокофорсированными двигателями, предназначенными, например, для гонок, а также в некоторых моделях внедорожников, которым часто приходится передвигаться по бездорожью со сложным рельефом местности.
В некоторых случая такая система смазывания деталей двигателя используется для уменьшения габаритной высоты силового агрегата.

Источник

Способы смазывания трущихся поверхностей

В зависимости от конструкции трущихся частей, условий их работы и вида применяемого смазочного материала выбирается и способ подачи его к трущимся поверхностям.

Масляная ванна применяется для жидкой смазки зубчатых колес, заключенных в закрытых корпусах редукторов. В двухступенчатых и трехступенчатых горизонтальных редукторах устанавливают такой уровень масла, чтобы в него были погружены зубья большего зубчатого колеса. В вертикальных редукторах верхние и промежуточные зубчатые колеса смазываются за счет разбрызгивания масла (масляного тумана).

Для смазывания в малодоступных узлах трения устанавливают иногда специальные карманы, улавливающие мелкие брызги смазки, которая затем стекает по каналам к смазываемым поверхностям. Существует несколько видов устройств для подачи смазки к трущимся поверхностям: при помощи кольца, кол-пачковой масленки, пресс-масленки, системы централизованной ручной смазки.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Кольцевая смазка применяется в подшипниках скольжения. К преимуществам подшипников с кольцевой смазкой следует отнести автоматичность подачи и экономичность ее.

Колпачковые масленки применяют для подачи густой смазки в подшипники. Корпус колпачковой масленки укрепляется пои помощи винтовой нарезки в подшипнике. После заполнения смазкой корпуса масленки, а затем и ее крышки последнюю навинчивают на корпус, благодаря чему смазка выжимается в подшипник. При первом смазывании корпус масленки следует наполнять несколько раз до тех пор, пока смазка не заполнит весь мазепровод и не покажется из контрольного отверстия или не выдавится из просвета между шейкой и подшипником. Затем, при нормальной работе крана, крышку завинчивают на несколько оборотов один раз в смену.

Рис. 1. Масленки:
а — колпачковая; б — пресс-масленка: 1 — пружина; 2 — шарик

Пресс-масленки применяют также для густой смазки. На рис. 1, б показан разрез такой масленки. Мазь вводят в масленку под давлением при помощи шприца, при этом смазка, преодолевая усилие пружины, утопив шарик, заполняет корпус масленки и мазепровод. По окончании шприцевания шарик, автоматически закрывает мазепровод, предохраняя его от попадания пыли. Для удобства обслуживания пресс-масленки часто группируют в одном месте.

Централизованная ручная смазка применяется на мостовых кранах для одновременной подачи мази ко многим точкам. Система централизованной ручной смазки состоит из ручной стадии густой смазки типа СРГ (станция ручной густой смазки), двух фильтров и автоматических питателей типа ПД (питатель дозирующий), СРГ , фильтры и ПД соединены между собой ма-зепроводами I и II.

Рис. 2. Централизованная омазка;
а — схема централизованной густой смазки типа СРГ : 1 — мано метр; 2 — фильтры; 3 — заглушка; б — разрез СРГ : 1 — резервуар; 2 — плунжерный насос; 3 — распределительный золотник; 4 — фильтр; в — разрез ПД: 1 — корпус ПД; 2 — поршень; 3 — отверстие в корпусе; 4 — камера; 5 — винт для ограничения хода штока; 6 — отверстие в корпусе; 7 — отверстие в корпусе; 8 — золотник; 9 — камера; 10 — отверстие в корпусе

Процесс нагнетания мази СРГ показан на рис. 2, б. При движении рычага СРГ мазь из резервуара нагнетается в мазепроводы одноплунжерным насосом. Мазь подается попеременно в обе магистрали в зависимости от положения распределительного золотника. Заправка СРГ производится в специальное отверстие через фильтр. Величина давления мази контролируется манометром.

Работа ПД показана на рис. 2, в. Мазь поступает в ПД через отверстие (в зависимости от положения распределительного золотника СРГ ). При поступлении мази в отверстие она давит на золотник и отодвигает его в крайнее положение, затем через открывшийся канал поступает в камеру и перемещает поршень в крайнее положение. При другом положении распределительного золотника СРГ мазь поступает в ПД через отверстие, отодвигает золотник в крайнее положение (обратное положению при нагнетании через отверстие) и через открывшийся канал поступает под поршень. Поршень, поднимаясь вверх, выдавливает мазь, находящуюся в камере, через отверстие в межзолотниковое пространство. Оттуда мазь через отверстие и трубопроводы поступает к смазываемым точкам. Для регулировки количества мази, подаваемой ПД за один ход поршня, установлен винт, ограничивающий ход штока поршня. Применение системы централизованной смазки значительно сокращает время, необходимое для обслуживания крана, и облегчает труд машиниста крана.

Источник

Способы и средства смазывания станков и механизмов

Для подачи смазочного материала к трущимся поверхностям деталей машин используют два основных способа смазывания — индивидуальный и централизованный. Основной характерной особенностью и недостатком индивидуального смазывания является то, что обслуживание использующихся при его применении смазочных устройств (масленок различных конструкций) занимает значительное время. Это особенно ощутимо в тех случаях, когда для обслуживания машины предназначено несколько масле­нок и находятся они на значительном расстоянии друг от друга.

Централизованное смазывание производится с по­мощью насоса ручным или автоматическим способом. Через труб­ки-маслопроводы масло нагнетается непосредственно к трущим­ся поверхностям или в центральный распределитель — маслосбор­ник, откуда оно самотеком поступает к смазываемым местам. Цен­трализованное смазывание совершеннее индивидуального, так как обеспечивает лучшее качество и экономию времени на обслужи­вание машин.

В зависимости от того, как используется смазочный материал в процессе смазывания, различают две смазочные системы: проточ­ную и циркуляционную. При проточной системе масло поступает з зону трения, а после смазывания трущихся поверхно­стей вытесняется за пределы механизма; таким образом, оно используется только однократно. Способы подачи масла при про- точной системе различны — ручной, фитильный, капельный, путем набивки и др.

Циркуляционная система характеризуется тем, что масло, поступая в зону трения из емкости (бака, резервуара, кар­тера), снова возвращается в емкость, циркулируя многократно между нею и комплексами трения. При этом циркуляция может быть свободной и принудительной. При свободной циркуляции смазывание осуществляется из емкости путем разбрызгивания или с помощью колец, при принудительной — масло поступает в ком­плексы трения под действием силы тяжести, а также подается на­сосом или сжатым воздухом.

Смазочные устройства.В зависимости от вида смазочной систе­мы, а также смазочного материала смазочные устройства подраз­деляются на устройства для индивидуального и централизованно­го смазывания, проточные и циркуляционные, для жидких (ми­неральных) масел и густых (консистентных) смазок.

Устройства для смазывания консистентными (иногда высоко­вязкими) смазочными материалами относятся к проточным. Это объясняется тем, что густые смазки, использованные однажды, теряют свои смазочные свойства и не могут быть использованы вторично. Густая смазка подается к комплексу трения под давле­нием — вручную шприцем, автоматически пружиной либо насосом.

Устройства для индивидуального смазывания различают по способу — ручному и автоматическому. При ручном способе тру­щиеся поверхности поливают периодически смазкой из масленки или с помощью шприца через специально предусмотренные отверстия, которые часто для защиты от грязи закрывают маслен­ками, например с шариковым клапаном (рис. 5, а). В дан­ном случае смазка (густая или жидкая) подается с помощью шпри­ца. Колпачковая масленка (рис.5, б)применяется для пода­чи густой смазки; завинчиванием колпачка масленки создается давление, при котором смазка подается к смазываемой поверхно­сти. Недостаток рассмотренных смазочных устройств заключается в том, что рабочему приходится часто повторять операцию сма­зывания.

Масленки автоматического действия обеспечивают луч­шие условия смазывания и сокращают время обслуживания обо­рудования. Непрерывно действующая фитильная масленка по­казана на рис. 5, в.

Рис. 5. Масленки индивидуального смазывания:

а — с шариковым клапаном; б — колпачковая; в — фитильная; г — капельная; 1 — фитиль; 2— резервуар; 3— канал; 4— петля; 5— усики;

6 — гайка; 7 — игла; 8— отверстие

Из нее масло в нужных количествах каплями попадает к смазываемому месту через фитиль 7, очищаясь с его помощью от грязи. Конец фитиля, помещенный у предназна­ченного для смазывания места, всегда расположен ниже конца, находящегося в резервуаре 2 масленки. Количество подаваемого масла зависит от толщины фитиля и плотности его посадки в ка­нале масленки: чем плотнее он посажен в канале, тем меньше подача масла. Фитиль изготавливают из шерстяных ниток и вводят в специальную петлю 4, сделанную из мягкой тонкой проволоки. С помощью петли, а также усиков 5 фитиль устанавливают на ту или иную глубину в канале 3 масленки. Загрязненный фитиль за­меняют новым.

В тех случаях, когда смазывание должно производиться точны­ми дозами масла (например, шпинделей шлифовальных станков), применяют капельные масленки (рис. 5, г). Количество подавае­мого из них масла регулируют подвинчиванием гайки 6. Масло по­ступает к смазываемым рабочим поверхностям через отверстие 8, сечение которого увеличивается или уменьшается в зависимости от положения иглы 7. Подвинчивая или отвинчивая гайку 6, поднимают или опускают связанную с ней иглу. О количестве подаваемого масла судят по частоте падения капель, видимых через смотровой глазок у основания масленки. Выход масла на­чинает уменьшаться с понижением его уровня в резервуаре более чем на 1/3 его высоты.

Смазочный насос плунжерного типа (рис.6) установлен в коробке скоростей станка. Возвратно-поступательное движение поршень 2 получает от пружины 5 и шарикоподшипника 1, установленного эксцентрически на одном из валов. При движении поршня вверх масло из резервуара через трубку 8 и обратный клапан 7засасывается в полость 6. При перемещении поршня вниз масло через обратный клапан 4 поступает в маслопро­вод 3 и далее — к месту сма­зывания, затем стекает обрат­но в резервуар.

Рис. 6. Смазочный насос плунжерного типа

Виды смазывания.Коль­цевое смазывание яв­ляется циркуляционным и осуществляется с помощью свободно сидящих на валу ко­лец. Диаметр кольца должен быть значительно больше ди­аметра вала, причем нижняя его часть погружается в мас­ляную ванну (емкость для мас­ла), расположенную под под­шипником. Вращаясь, вал увлекает за собой кольцо вме­сте с маслом, которое расте­кается по всей длине подшип­ника и стекает обратно в ван­ну. Достоинством этого спо­соба является простота обслу­живания, которое заключается в периодическом наблюдении за уровнем масла. Кольцевое смазывание, обеспечивающее жидкостное трение в сборочной еди­нице, может быть применено только при горизонтальном распо­ложении вала.

Рис. 7. Схема картерного смазывания редуктора

Картерное смазывание (рис.7), являясь, как и коль­цевое, разновидностью циркуляционной системы со свободной циркуляцией масла, осуществляется путем частичного погруже­ния трущихся деталей в масло или разбрызгивания последнего, находящегося в картере. Во втором случае одна из деталей меха­низма (шестерня, крылатка), соприкасаясь с маслом:, разбрызги­вает его на другие детали. Этот способ смазывания эффективен и надежен; он может обеспечить жидкостное трение между трущи­мися поверхностями и минимальный их износ.

Рис. 8. Схема циркуляционного смазывания с принудительной циркуляцией масла под дав­лением:

1— коробка; 2-сливной фильтр; 3 — заправочное отверстие; 4 — маслоуказатель;

5 — резер­вуар; 6 — насос; 7 — фильтр тон­кой очистки; 8- распределитель

Смазочные системы с принудительной циркуляци­ей масла также обеспечивают хорошее качество смазывания трущихся поверхностей. При циркуляционном смазывании (рис. 8) масло из резервуара 5 подается насосом 6через фильтр тонкой очистки 7 в распределитель 8,откуда смазка под давле­нием поступает по маслопроводам к трущимся поверхностям подшипников, муфт и зубчатых колес автоматической коробки ско­ростей токарного станка. После смазывания необходимых поверх­ностей масло собирается на дне коробки 1,откуда через слив­ной фильтр 2возвращается в резервуар 1.Контроль за подачей масла осуществляется по маслоуказателям на распределителе 8,а уровень контролируется по маслоуказателю 4.Масло заливают в резервуар через заправочное отверстие 3.

Циркуляционные системы сма­зывания под давлением с успехом применяют для автоматического обслуживания большого количест­ва сборочных единиц трения од­ного или нескольких агрегатов и механизмов. При обслуживании не­скольких агрегатов такие системы называются централизованными.

Смазывание масляным тума­ном применяют для высокообо­ротных сборочных единиц с под­шипниками качения, комплексов трения шпинделей шлифовальных станков, пневматических инстру­ментов и других механизмов. При этом виде смазывания капли мас­ла впрыскиваются в поток воздуха и распыляются, образуя туман с мельчайшими частицами масла (диаметром 0,003. 0,1 мм), кото­рые легко проникают в труднодоступные механизмы, зазоры и полости и образуют масляную пленку на поверхностях трения. При этом способе смазываемые детали эффективно охлаждаются. Масло и воздух, используемые для об­разования масляного тумана, должны быть тщательно очищены от пыли и посторонних примесей тонкой фильтрацией; воздух должен быть сухим.

Смазочные станции.Ручная централизованная смазочная стан­ция СРГ (рис.9) имеет контрольно-измерительные приборы и мазепроводы с автоматическими питательными клапанами, через которые поступают порции смазки в комплексы трения. Такие пе­редвижные или стационарные станции могут обслуживать более 50 точек смазывания.

На рис. 10,11 приведены схемы смазки токарных и фрезерных станков с указанием точек смазки и периодичности.

Рис. 9. Схема ручной централизованной смазочной станции СРГ:

1 — указатель уровня; 2 — поршень; 3 — резервуар смазки; 4 — рычаг; 5 — насос; 7 — сетчатый фильтр; 6, 8 и 9 — заправочный, переключающий и обратный клапаны

Рис. 10. Схема смазки токарных станков

Рис. 11. Схема смазки фрезерных станков

Контрольные вопросы

1.В чем сущность явления износа?

2.Какие виды износа вы знаете?

3.Какое влияние на износ деталей оказывает качество рабочих по­верхностей?

4.Каков характер механического износа деталей?

5.По каким признакам можно определить износ различных деталей и сборочных единиц?

6.В зависимости от каких факторов выбирают материал для изготов­ления новых деталей при ремонте?

7.Какие факторы увеличивают продолжительность работы оборудо­вания?

РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник