Введение к работе
Актуальность работы. К зоне холодного климата относится более половины территории России При эксплуатации дорожных и строительных машин (ДСМ) в суровых условиях холодного климата наблюдается снижение надежности машин, возрастает трудоемкость работ технического обслуживания и ремонта, увеличиваются затраты на горючесмазочные материалы - все это ведет к снижению эффективности эксплуатации Усложнение условий и режимов работы, изменение свойств конструкционных и эксплуатационных материалов - основные факторы, осложняющие использование ДСМ в холодных климатических зонах
Одной из особенностей эксплуатации ДСМ в таких условиях является обводнение всех видов нефтепродуктов, контактирующих с атмосферным воздухом Присутствие воды негативно сказывается на качестве эксплуатационных материалов, в том числе трансмиссионных масел Ранее было установлено, что в присутствии воды снижается эффективность противо-износных, противозадирных и противопенных присадок, а также ингибиторов окисления Изменение активности присадок приводит к изменению эксплуатационных свойств масла Интенсивность процесса изменения эксплуатационных свойств трансмиссионного масла является определяющим фактором в установлении ресурса работы масла, а его работоспособность в течение этого ресурса в конечном итоге определяет надежность работы трансмиссии Особенно актуально это для ДСМ, неисправность трансмиссии которых может непосредственно повлиять на качество выполнения основного технологического процесса Одним из путей обеспечения надежности ДСМ в таких условиях является обоснованный выбор трансмиссионных масел с учетом их стабильности в присутствии воды
Таким образом, несмотря на существенную работу, проведенную в данном направлении, вопросы влияния обводнения на работоспособность трансмиссионных масел изучены недостаточно, а работа по повышению эксплуатационной надежности агрегатов трансмиссий ДСМ, работающих в условиях холодного климата, путем обоснованного выбора трансмиссионных масел является актуальной
Связь темы диссертационного исследования с общенаучными, государственными программами работа выполнена в соответствии с планом аналитической целевой ведомственной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006-2007 г) Федерального агентства по образованию
Целью диссертационной работы является повышение эффективности эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата за счет обоснованного выбора трансмиссионных масел
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи
обосновать критерий работоспособности трансмиссионного масла и диагностический параметр для его оценки, определить предельное значение параметра,
исследовать влияние фактора обводнения на работоспособность трансмиссионного масла,
проанализировать факторы, оказывающие существенное влияние на процессы обводнения масла в агрегатах трансмиссии при эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата,
разработать математическую модель процесса обводнения трансмиссионного масла в агрегатах трансмиссии ДСМ, учитывающую условия эксплуатации,
разработать методику выбора трансмиссионного масла с учетом закономерностей влияния обводнения, дать рекомендации по рационализации сроков замены трансмиссионных масел в агрегатах трансмиссии при эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата
Объект исследования: процесс изменения эксплуатационных свойств трансмиссионного масла в системе «агрегат трансмиссии — масло - окружающая среда»
Предмет исследования: закономерности влияния количества накопленной воды в трансмиссионном масле на его работоспособность
Методика исследований представляет собой комплекс эмпирических и теоретических методов исследования Решение задач базируется на экспериментальных данных и известных теоретических положениях химмо-тологических и триботехнических исследований, методах системного анализа, математического моделирования и статистики, методах обработки данных с помощью ЭВМ
Научная новизна заключается в следующем
разработана математическая модель процесса обводнения трансмиссионного масла при эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата,
получены новые эмпирические закономерности влияния воды на изменение трибологических характеристик современных марок трансмиссионных масел,
для современных марок трансмиссионных масел по критическому значению нагрузки сваривания установлены предельные значения концентрации воды,
предложен новый комплексный критерий выбора трансмиссионного масла, учитывающий гидролитическую устойчивость масел и степень ее реализации в заданных условиях эксплуатации ДСМ
Практическая ценность заключается в разработанной методике выбора и рекомендациях по рационализации сроков замены трансмиссионно-
го масла в условиях его обводнения, направленных на снижение затрат и повышение надежности эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата На защиту выносятся.
-
математическая модель процесса обводнения трансмиссионного масла при эксплуатации ДСМ в условиях холодного климата,
-
результаты экспериментальных исследований по влиянию воды на смазочные свойства трансмиссионных масел,
-
результаты экспериментальных исследований по определению накопления воды в ведущем управляемом мосту автогрейдера ДЗ-98 при рядовой эксплуатации в условиях холодного климата,
-
комплексный критерий выбора трансмиссионного масла,
-
методика выбора трансмиссионных масел, учитывающая условия эксплуатации ДСМ
Достоверность исследований подтверждается
корректностью применения апробированного математического аппарата термодинамики, тепломассообмена, математической статистики,
количеством экспериментов, проведенных с использованием поверенных приборов и оборудования,
согласованностью результатов теоретических расчетов с экспериментальными данными
Внедрение и реализация работы. Результаты исследований внедрены в производство на государственном предприятии Омской области ДРСУ № 6 и в подразделениях ОАО «Сургутнефтегаз», а также используются в учебном процессе ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной научно-технической конференции «Надежность и ремонт машин» (Гагра, 2004 г), на V Международном симпозиуме по трибофати-ке (Иркутск, 2005 г ), на Международной конференции-семинаре Ассоциации автомобильных инженеров (Сургут, 2005 г), на Международной конференции «Смазочные материалы в промышленности» (Москва, 2005 г), на Международной конференции «Производство и рынок смазочных материалов - 2005» (Москва, 2005 г), на III Международной конференции «Проблемы механики современных машин» (Улан-Удэ, 2006 г), на Международной конференции «Глобальные проблемы экологизации в Европейском сообществе» (Казань, 2006 г), на IV Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения» (Омск, 2007 г), на Межданародной научно-практической конференции «Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе современных методов диагностирования» (Иркутск, 2007 г), на научно-
техническом семинаре факультета «Транспортные и технологические машины» СибАДИ и кафедре «Теплотехника и тепловые двигатели» СибА-ДИ
Публикации. По результатам исследований опубликовано 17 печатных работ, в том числе две работы в изданиях, рекомендуемых ВАК
Объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографического списка Общий объем работы 218 страниц, включая 16 таблиц и 49 рисунков Библиографический список включает 118 наименований
