Теоретическое обоснование режимов раздельной обкатки автотракторных дизелей, страница 3

Рж = 2>ж/ср£ = Х/ЖДЕ,                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  (3)

где Х<рж, 5>ж — суммарные угол поворота коленчатого вала и время за цикл, при котором Nxmix> NR; <pj — угол поворота коленчатого вала за полный цикл; /£ — время цикла.

Радиальная нагрузка N на подшипник имеет большую амплитуду и циклический характер изменения. В любой момент времени ее можно рассматривать как случайную величину с нормальным законом распределения. Величина Рж определяется как площадь фигуры, ограниченной линиями f(N) = 0; N= Nx; f=/(N) (рис. 1). Следовательно, Ржинтегральная функция распределения NRв интервале от 0 до Nxmsx. Поскольку для подшипника, работающего в установившемся режиме,

^жтах = кт\(4)

(здесь к — коэффициент пропорциональности), принимая л в качестве переменной, можно записать выражение

(5)

где а — среднеквадратичное отклонение.

Формула (5) позволяет найти интенсивность изнашивания рабочих поверхностей подшипников коленчатого вала для заданных условий работы:

h= 4Л + V1 ~ рж).                                                                                                                                                                                                                                                                                                         (6)

где 4 — суммарная интенсивность изнашивания; ^ж. /гр — интенсивность изнашивания в режимах соответственно гидродинамической смазки и контактного взаимодействия поверхностей. Поскольку Лр » Лс.в практических расчетах принимают /ж = 0.

Интенсивность изнашивания рабочих поверхностей в режиме их контактного взаимодействия зависит от концентрации С активных компонентов в смазочном материале (рис. 2). После нахо-ждения оптимальной концентрации необходимо проверить работоспособность смазочного материала по критическим температуре и нагрузке. Поскольку в данном случае первый фактор — определяющий, целесообразно оценивать переход от легких условий работы узла трения к тяжелым, а от тяжелых — к катастрофическим, используя обобщенную температурную зависимость коэффициента трения, приведенную на рис. 3.

При достижении критических температур TKpi и Ткр2 [6| происходит переход к интенсивному адгезионному изнашиванию и резко повышается коэффициент трения. При температуре химической модификации Т^ обеспечивается эффективное разделение трущихся поверхностей образующимся химически модифицированным слоем. В режиме контактного взаимодействия поверхностей смазочный материал считают работоспособным, если в наиболее тяжелых условиях эксплуатации суммарная температура в контакте не превышает хотя бы одно из критических ее значений.

На практике содержание активных компонентов в моторном масле определяется степенью форсирования двигателя, от которой зависит использование конкретной группы масел, указываемых в нормативных документах. Это означает, что качество масла должно быть не ниже рекомендуемого. Следовательно, корректировка содержания и состава активных компонентов в моторном масле допускается лишь в сторону повышения противо-износных и противозадирных свойств. Такое ограничение тем более целесообразно, что расчет проводится только для подшипников коленчатого вала и не позволяет учесть условия работы других подвижных сопряжений двигателя.

Увеличение вязкости моторного масла наряду с повышением несущей способности смазочного слоя приводит к нежелательным последствиям: возрастанию потерь на трение, снижению эффективности системы фильтрации масла, ухудшению пусковых свойств двигателя и повышению пусковых износов. Последние обусловлены прежде всего временем задержки поступления масла к рабочим поверхностям, которое зависит от конструкционных особенностей двигателя, его технического состояния и вязкости моторного масла. На основании анализа указанных факторов разработана методика расчета пусковых износов. За время за-держки поступления масла принимают период заполнения напорной части системы смазки на участке /тах от маслозаборника до наиболее удаленного подшипника скольжения. В основу расчета этого времени положено уравнение расхода д несжимаемой жидкости при движении по трубопроводу с заданными геометрическими параметрами: