|
|
В процессе работы в узле трения
смазка подвергается комплексному воздействию различных эксплуатационных
факторов: температуры, нагрузок, вибраций и др. Кроме того, она увлажняется и
засоряется продуктами износа и абразивными частицами, Влияние отдельных
эксплуатационный факторов на показатели качества смазок обычно определил
лабораторными методами, оценивая стабильность, реологи.I ческие, защитные и
другие свойства. Однако интегральна^ оценка работоспособности смазок при
воздействии совою п. ности эксплуатационных факторов, переменных как по вели.
| чине, так и по времени, возможна лишь при их испытании i в данном узле.
Такие испытания проводят на стендах i испытательных машинах с реальными
узлами трения или непосредственно на автомобилях в условиях эксплуатации, Оба
вида испытаний имеют свои достоинства и недостатки, Так, стендовые испытания
позволяют оценить в сопоставимых условиях относительно большое число смазок,
хотя воспроизвести все условия реальной эксплуатации при этом не удается.
Результаты же эксплуатационных испытаний не всегда сопоставимы из-за
различий условий их проведения: могут различаться марки и состояние
автомобилей, скоростные режимы, дорожные и погодные условия и т. п. Кроме
того, эксплуатационные испытания длительны и дороги, вследствие чего им
подвергают лишь ограниченное | число образцов смазок. Эксплуатационным
испытаниям обычно предшествуют стендовые, позволяющие отобрать для них 2—3
наилучших образца.
Существуют два вида стендовых испытаний. При испытаниях
первого вида в реальном узле оценивают воздействие на смазку каких-то
определенных эксплуатационных факторов, что сближает эти испытания с
лабораторным». Определяют способность смазок удерживаться в подшипниках в
условиях повышенных температур и вибрации, их устойчивость к вымыванию из
подшипника водой, сопротивление, которое они оказывают вращению подшипника
при низких температурах, и др. Другой вид стендовых испытаний — ресурсные
испытания в автомобильных узлах.
В принципе возможно проведение стендовых испытаний смазок
в любых узлах трения автомобилей, однако на практике ограничиваются их
оценкой в наиболее напряженных узлах: ступицах колес, подшипниках
электрооборудования, игольчатых подшипниках крестовин карданных валос и
карданных шарнирах равных угловых скоростей. Ресурсны* испытания в шарнирах
подвески и рулевого управления, шлицевых соединениях и им подобных узлах, как
правило, осуществляются в ходе эксплуатационных испытаний, так как уже
лабораторные испытания позволяют надежно прогнозировать поведение смазок в
этих узлах и произвести отбор лучших смазок, не прибегая к испытаниям на
стендах.
Использование стендов различной конструкции и с разами
условиями испытаний обусловлено спецификой поведения смазок в конкретных
узлах автомобиля.
Ниже описаны некоторые методы стендовых испытаний
автомобильных смазок.
Испытание смазок по методу /\STMDI2JB3 проводится с целью
оценки и!< способности удерживаться о подшипниках при повышенных темпе-
„ятурах, Испытательным узлом служит модель стуцнны легкового авто- добили с
двумя коническими роликовыми подшипниками, приводимая ц} вращение с частотой
660 мин'' электромотором. Узел заполняется go I смазки In меньший подшипник
закладывается 2 + 0,1 г, а в больший — 3±0.1 г) и помещается в воздушный термостат. Испытание Неводят н течение 6 ч при 110+1 °С, после чего
взвешиванием Сборников определяют количество сброшенной смазки 145].
С целью оценки водостойкости на стенде были испытаны те же
емизки с 10% воды, которую вводили замешиванием (см. 18). Наибольший сброс
после обводнения показали кальциево-натриеаая смазка 1-13 и смазка № 158,
содержащая, кроме фталоцнанинз меди и стеарата лития, стсарат калия. И н этом
случае существенно меньшим сбросом отличались смазки на основе
12-гидрокснстеаратэ лития и ШРБ-4. Причиной повышения сброса от нведения воды
явилось ее разупрочняю- щее действие на смазки |Г>].
За рубежом, как уже упоминалось выше, водостойкость смазок
оценивают по вымываемости их из работающего подшипника струей воды (метод
,4Sr.M£> 1261).
Низкотемпературные свойства смазок на реальных
автомобильных узлах или их моделях оценивают в связи с тем, что реологические
показатели не в полной мере характеризуют поведение смазок при эксплуатации.
Обычно с этой целью при заданных отрицательных температурах определяют
пусковые и установившиеся моменты сопротивления подшипников, заполненных
смазкой. Так, методы ASTMD 1478 и IP 186 предусматривают определение моментов
сопротивления шарикового подшипника при частоте вращения 1 мин^1.
Спецификация GM 9078Р фирмы General Motors (Дженерал Моторс) предусматривает
аналогичное испытание смазок в реальной ступице переднего колеса.
В работе [5] оценку низкотемпературных свойств смазок
автомобильного ассортимента проводили на стенде, представляющем собой
подшипник ступицы колеса автомобиля ГАЗ-5ЭА, помещенный в криостат и
вращаемый электромотором с частотой 1 мин-1. В отличие от стенда фирмы
Дженерал Моторс данный состоит лишь из одного подшипника, что повышает
точность определения.
Работоспособность смазок на стенде «СК-НАМИ» оценивают с
помощью полноразмерной ступицы колеса автомобиля ГАЭ-53А при радиальной
нагрузке 1200 Н н частоте вращения 900 мин-1 до нарушения нормальной работы
подшипников [8]. Испытания проводят в двух режимах: при саморазогреве до 90
°С в течение 600 ч, что соответствует пробегу автомобиля 90 тыс. км, и с
термо- статированием при 110СС. В обоих случаях внутренний объем подшипников
заполняют смазкой на 100%. Результаты испытаний некоторых смазок приведены в
10. В условиях саморазогрева самую низкую работоспособность показали солидол
С и смазка 1-13, сброс которых достиг 90%, а температура разогрева превысила
90 °С. В условиях принудительного нагревания получена более
дифференцированная оценка по ресурсу работы: наилучшими оказались Смазки со
сбросом 75...78% и работоспособностью свыше 150 ч, т. е. смазки,
приготовленные на основе 12-гидрокси- Стеарата лития, и
литиево-углеводородная смазка лита; самую низкую работоспособность (25... 120
ч) показали смазки со сбросом 90% и выше. Сопоставление результатов показывает,
что количество сброшенной смазки с повышением этой температуры снижается.
Наиболее термостойкие смазки, которые характеризуются практически одинаковым
сбросом, обеспечивают больший ресурс работы, чем остальные, но сами
значительно различаются по этому показателю: менее работоспособной оказалась
комплексно- кальциевая смазка униол-Зм, которая в процессе эксплуатации
упрочняется. Таким образом, работоспособность смазок в ступице зависит от
способности удерживаться в подшипнике, а также от других эксплуатационных
свойств, особенно термоупрочняемости.
Поскольку на работоспособность узлов существенное влияние
оказывает дорожная пыль, типичные автомобильные смазки на стенде «СК-НАМИ»
были испытаны в присутствии абразива — стандартного кварцевого порошка ( 11).
Работоспособность смазок на испытательных машинах ЦКБ-72 и
ЦКБ-79 определяется в четырех закрытых подшипниках 180204, широко применяемых
в генераторах автотракторной техники. Обычно испытания проводятся до
нарушения нормальной работы подшипников при частоте вращения 8000 мин-1: на
машине ЦКБ-72 — при радиальной нагрузке 1500 Н и установившейся температуре,
на ЦКБ-79— при радиальной нагрузке 500 Н и ПО "С.
Видно, что ресурс работы смазок зависит не только от
состава смазок, но и от условий их испытания. Именно поэтому ресурсные
испытания целесообразно проводить в режимах, соответствующих
эксплуатационным.
Работоспособность смазок в игольчатых подшипниках
оценивают на стендах с замкнутым силовым контуром в реальных подшипниках
[21]. Так, испытания смазок в игольчатых подшипниках легковых автомобилей на
стенде с замкнутым силовым контуром ВНИИ НП-522 проводят при частоте вращения
2500 мин-1, крутящем моменте 1,5 Н-м, с углом между валами 6 ° и радиальном
зазоре в подшипниках 20..,40 мкм в течение 1000 и 2000 ч. Оценивают износ
поверхности шипов крестовин и количество металла
в смазке. С этой же целью применяются стенды, работающие в
переменном по частоте вращения и крутящему моменту режиме [21], а также в
режиме возвратно- вращательного движения.
|