Трансмиссонды майлардың жүктемесі және сапасының талаптары

 

     Трансмиссия майлары механикалық, гидромеханикалық, гидрокөлемді берілістерде қолданылады. Қолданылатын майдың құрамы мен қасиеттері жұмыс барысындағы трансимиссия құрылысына байланысты болады. Мотор майларымен салыстырғанда олар ыстық металл бөлшектерімен жанаспайды да, сондықтан жұмыс өнімділігі мен пайдалы әсер коэффициентіне әсер етпейді. Бірақ трансмиссия майы үлкен қысымға тең болады (3000МПа жоғары), 150^оС температурада май 25 м/с үлкен жылдамдықпен қозғалады, ал жанасу аймағында 400^оС температурада . трансмиссияның жұмыс режимін жақсарту үшін жанасу, тайғанау, қысымды азайту үшін май мына талаптарға жауап беруі керек: жоғары тозуға қарсы, жанасуға қарсы, питтингке қарсы қасиетке ие болу, қышқылдануға қарсы қасиеті, қоршаған орта температурасы жинау кезінде  150 ^оС дейін, трансмиссия детальдарын каррозияға ұшыратпау сутек жанасқанда қорғаныс қасиеті, электромермен ауыстыруға болатындай, көбіктенуге қарсы қасиет, сақтау мен араластыру кезінде жоғары тұрақтылық қасиеттерге ие болуы керек. Қоспалардың жоғары тұтқырлықты тудыруы онда тозу мен жалынға қарсы қабат тудырады да жұмыс детальдарының жұмысына кедергі келтіретін күшке кері әсер етді. Тозуды төмендету үшін трансмиссия майына тозу мен бүлінуге қарсы әсер ететін қоспалар қосылады. Олар үлкен қызу аймағында активті элементтер – күкірт, хлор, фосфор бөлініп жұмыстық бетте қорғаныс қабатын түзеді. Бірақ бұл элементтер мыс пен оның қоспаларының коррозиясын тудырады. Трансмиссия майларының ЕР қоспаларының осы ерекшеліктері олардың қолданылу аймағын азайтады.

     Майдың тұтқырлығының артуымен трансмиссияның энергетикалық шығыны 20% азаяды. Трансмиссиядағы детальдардың үйкелісінің әсерінен шығынды болдырмауға тиісті майдың тұтқырлығы 20 мм²/с. Егер тұтқырлық 25мм²/с жоғары болса, онда майдың тесіктер арқылы ағуы төмендейді. Гидромеханикалық трансмиссияда турбинадағы насос қалақтары мен түзетуші дөңгелектер арқылы май үлкен жылдамдықпен қозғалады (80-100м/с). Шығындарды төмендету үшін жұмыстың температурадағы майдың тұтқырлығы 4-8мм²/с тең болуы тиіс. Тұтқырлықтың төменгі шегі навитация ескеру мен майдың ағуы арқылы белгіленеді. Трансмиссия майын бағалау оның 100 ^оС температурада мм²/с, ал төменгі температурада, трансмиссияны майлау қысымы 150Па*с кезінде жүргізілуі жоғары температураның әсері мен тозған бөлшектердің қалдығынан май қышқылданады да оның тұтқырлығы артады. Май өте ұсақ тесіктерден 130-170 ^оС температурада ауамен араласып өтетіндіктен, майдың қышқылдануы гидротрансформатордағыға ұқсас болады. Қышқылдану заттары өткізгіштер мен өткізу тесіктерінің бітелуіне, тозуға әкеліп соқтырады да, трансмиссия детальдарының жұмысының бұзылуына әкеліп соғады. Қышқылдану заттарының әсерінен сальниктер, манжеттер, тесіктер тез тозады. Пластикалық заттарға ЕР қоспасы кері әсер етеді. Қоспадағы күкірт резинаның қатаюы мен оның көлемінің кішіреюіне әкеп соғады, сондықтан қоспада күкірт 15% аспауы керек.

        Суда еритін қышқылдық заттардың көбеюі металдарды коррозияға ұшыратады, майдың қабілеті мен қасиетін жоғалтады. Кальций сульфанат қоспасы бар майлар коррозияға қарсы қоспасы бар майлар болып табылады.

 Майды ауамен үздіксіз араластыру көбіктің пайда болуына әкеліп соғады. Көбік майдың қорғау және майлау қасиеттерін нашарлатып, қышқылдануды жылдамдатады да машинаның жұмыс істеу қабілетін төмендетеді. Майдың құрамындағы су көбіктенуді күшейтеді. Майлы көбіктің сапунды бұзып шығуы майда су бар екенін бірінші белгісі. Трансмиссия детальдарының тез тозуына трансмиссия майының температурасы да әсер етеді, ол 60-80 ^оС болуы керек. Температураның 20 ^оС дейін төмендеуі детальдардың тозуын 5 есе, ал -30 ^оС температурады 20 есе жылдамдатады. Май температураның төмендеуі трансмиссиядағы жұмыстың тұтқырлықтың артуынан төмендеуіне әкеліп соғады.

     Динамикалық тұтқырлықтың (600 Па*с) шекті мәні бірінші беріліспен бос жүріс кезінде анықталады. Төменгі температурада майға 20% арктикалық немесе қыстық дизель отының қосуға болады. Араласқан трансмиссия майының барлық қасиеттері толық сақталып, әсер ету қабілеті сақталады.

         МЕСТ 17475.2-85 талаптарына сәйкес трансмиссия майлары 3 топ белгілерімен белгіленеді. Бірінші топ ТМ(трансмиссия майы), екіншісі – қасиеттеріне байланысты санмен, үшіншісі – кинематикалық тұтқырлығына байланысты санмен белгіленеді.

        Өндіру қасиеттеріне байланысты  трансмиссия майлары 5 топқа (10.8 таблица) бөлінеді, олар автомобиль, трактор, тепловоз, ауыл-шаруашылық, жол, теңіз техникаларында гидромеханикалық және гидрокөлемді берілістерде қолданылады. 100 ^оС температурада кинематикалық тұтқырлығына байланысты трансмиссия майы 4 топқа бөлінеді. 100 ^оС  температураға кинематикалық тұтқырлық қорғаныс қабатын тудыратын майдың қалыңдау қабаты, жоғары температура мен түсірілген үлкен салмақ кезіндегі жұмыстың атқарылуын жақсартады. Трансмиссия майының тобы мен тұтқырлық класына байланысты, олар былай белгіленеді:

ТМ-5-12₃(ТМ-трансмиссия майы, 5-жоғары қабілетті, көпфункциональды тозуға қарсы қоспасы бар 5 топтағы май, 12- тұтқырлық класы, «3» индексі қою қоспасы бар екенін білдіреді).

    Төртінші топтағы майлар  жоғары жылдамдық пен аз қысымда,немесе  керісінше аз жылдамдық пен  көп қысымда қолдану ұсынылады.  Бесінші топтағы майлар төртінші топ талаптарына жауап беріп және қосымша жылдамдық пен күштік қысымда қолданылады.

     Біздің өндірістегі  бесінші топтағы ТМ-5-12_рк мен ТМ-5-12_д  трансмиссия майлары тозуға қарсы және сыдырылуға қарсы төменгі температурада жұмыс істей алатын жақсы қасиеттерге ие. Сонымен қатар ТМ-5-12_рк жоғары қорғаныс қасиеті бар.

Тұтқырлық класынан кейін  нақтылау класы белгісі қойылады:

      3-қоюланған қоспа, К- концервациялы, РК-жұмыстың нашар трансмиссия майларының жалпы қабылданған вациялы классификациясы бойынша шетелде АРІ жүйесі қабылданған, онда майдың бес класы өткізілген АРІ. GL-1-ден АРІ GL-5-ке дейін. АҚШ мен Батыс Европа елдерінде MIL-L-2105, MIL-L-2105-Bмен MIL-L-2105C трансмиссия майлары қолданылады.

      Германияда беріліс пен күштік агрегаттарды жасайтын фирма өзінің трансмиссия майларына классификациясын құрды, ол ZF TE-ML01-ден  ZF TE- ML14 белгілерімен белгіленеді. Автоматты беріліс қорабына арналған май тұтқырлығы, функцияға қарсы, тозуға, қышқылдануға қарсы жоғары талапты қанағаттандыруы тиіс. Автоматты беріліс қорабының құрылысы қозғалыс кезіндегі кедергі мен ішкі үйкелісті есепке алып, жеңуге арналып жасалады. Гидротрансформатордағы майдың ағуы мен температурасы көбіктену мен аэрацияға ұшырап, майдың қышқылдануы мен металдардың коррозиясына ыңғайлы жағдай жасайды. Әртүрлі материалдарды қолдану (болат, металлокерамика, қола) қос-қостан пайдалану үйкеліс кезінде антифракциялық қоспаларды пайдалануда қиындық тудырады. Детальдардың әртүрлі болуы, майдағы ауа, су тез тозуды тудыратын электрхимиялық бу тудырады. Осы жағдайларда май өз қасиеттерін сақтай отырып, трансмиссияның жоғары ПӘК жұмыс істеуін қамтамасыз етуі тиіс. Күшті машиналар үшін өндірушілер спецификациясы ұсынылып, агрегаттар үшін ZF классификациясындағы ZFTE – MLI14 майы ұсынылады. Беларусь Республикасы мен Ресей федерациясында гидромеханикалық берілістерге арналған майды төмен тұтқырлықты минералды қоспа ретінде алады (қоспалар қоюлатқыш, қышқылдануға қарсы, тозуға қарсы көбіктенуге қарсы). А, Р, МГТ майлары қолданылады. Трансмиссияның ұзақ, жақсы жұмыс істеу майын уақытылы ауыстырумен байланысты. Майды ауыстыру уақыты 250-4000 машина/сағат болып трансмиссия құрылысы мен майдың санына байланысты болады. Майды ауыстыруға негізгі себептер: трансмиссияға көп күш түседі, температуралық режим, ластау материалдарының көбеюі, механикалық әсер т.б.

       Негізінде жер қазу техникалары мен тасты жерде жұмыс істейтін техникалардың трансмиссиясына көп күш түседі. Майдың таза, жақсы жұмыс істеуі үшін оған шаң мен су араластыруы тиіс.

        Шаң майдың тозу қабілетін  арттырады, ал 5% су майдың тозуын 2 есе тездетеді. Майды оның қасиеттерінің төмендеуіне байланысты ауыстырамыз, оның тұтқырлығы, қышқылдығы тозуға қарсы өзгереді. Трансмиссия майының шығындалуы жанар майдың шығындалуының 0,3-0,5% болғанда майды ауыстыруды жоспарлау керек.          

 

2.4   Трансмиссонды майдың қасиеттері және оны бағалау әдістері

Тісті берілістер жоғары байланыстағы  қысыммен, жоғарғы  температурамен, үлкен жылдамдықпен, бетпен үйкелісе жұмыс істейді. Бөлшектер  үйкелісі шектік және жартылай сұйық  майланумен жұмыс істейді, сұйықтықпен үйкелу цилиндірлік және конондық тісті берілістер жұбында байқалады. Майдың қасиетіне қарай тістері үгітілу, тұрып қалып зақымдануға әкеп соқтырады.

    Тозу – орнатылған және анықталған бірліктердің тозу нәтижесі ( ұзындық, салмақ, көлем т.б)

    Тоздыру – үйкеліс кезіндегі қатты дененің материал бетінің зақымдануы.

    Бүлінуі – беттің қажалғандағы зақымданудың пайда болуы және өршуі.

    Питтинг – бөлініп қалған материалдың қажалуынан ойықтың қалыптасуы.

   Қамтып алу ( схвативание) – молекулалық күштің салдарынан пайда болған үйкелістен екі қатты дененің жергілікті байланысқан құбылысы.

   Қарапайым тісті берілістерде қысым заципление аймағында 6-20 мың кг/см², ал гипоиды 40 мың кг/см².

   Тербеліс үйкелісі – денеге әсер ететінжылдамдықтың көлемі жағынан тең және бағыттас қозғалыс үйкелісі.

    Гипоидты берілістерде тістер арасы арқылы қосымша сырғанау болады. Сондықтан гипоидты берілістердегі жылдамдықтың абсолютті мәні тісті берілістерге қарағанда үлкенірек, яғни 5-10 м/с. Майдың тістермен байланыс аймағындағы температурасы 350-400⁰С көрсетеді.

    Сырғанау үйкелісі – денелерге әсер ететін жылдамдықтың жанасу нүктесіне көлемі жағынан және бағыты жағынан әртүрлі болатын үйкеліс қозғалысы.

    Сырғанаумен тербеліс үйкелісі – байланыс аймағындағы бір уақыттағы тербеліс үйкелісі мен сырғанаудың екі жанасқан дененің үйкеліс қозғалысы. Байланыс аймағындағы майдың температурасы қуатпен анықталады

                                                  ƒPU,

ƒ- үйкеліс коэффициенті. P- үлесті қысым. U- сырғанау жылдамдығы.

Энергияның мөлшері  майдың температурасына байланысты болады. Агрегаттың үйкелісі және жылу бөлінуі қоршаған ортамен тығыз  байланысты болады. Энергия үйкелісі агрегат арқылы өтетін қуаттың мөлшеріне  байланысты, ал жылу шығару қоршаған ауаның функциялары болып табылады. Автокөліктердің трансмиссиялары картердегі майдың температуралары үш температура арқылы анықталады:

    Минималды температура, агрегаттық жұмыс бастаған кездегі қоршаған ауадағы  сәйкес температура .

   Орташа, эксплуатациялық температураны көрсетеді.

  Максималды, агрегаттық жұмыс істеу барысында бақыланған ең жоғарғы ауа температурасы.

    Сыдырылу – сырғанау бағытында қажалу кезінде кең, терең түрде беттің зақымдануы.

    Температура жоғарлағаннан және катализаторлардан металл бөлшектерінің тозуынан май қышқылданады, нәтижесінде қалдық қалып тұтқырланады. Осының салдарынан гидротрансформаторлар зақымданып оның аз көлеміндегі диаметрлерінен май ағады. Гидротрансформаторлардан майдың температурасы жұмыстың құрылымы мен ретіне байланысты 130⁰С  дейін көтеріледі, ал дербес жағдайға 175⁰С дейін болады.

  Майдың ауамен  араласуы және байланысы жоғары  температурасы оның қышқылдануына  әкеп соқтырады. Агрегаттың трубкалары  мен саңылаулары бітеліп калып  және оның жұмысын бұзады.

 

2.5 Эксплуатациялық жағдайының қасиеттері және ТСз – 9 (ТУ 38.1011238-89) ТСп-10 ,ТЭп-15  (МЕСТ 23652-75), ТПс-15К майы (МЕСТ 23652-79) майлары.

Трансмиссия агрегаттарының сенімді және нәтижелі жұмыс істеу  үшін қамтамасыз етілуі үшін майдың эксплуатациялық  қасиеттері толығымен сақталу керек, жоғары деңгейде майлану, яғни тозуға, жемірілуге, қышқылдануға қарсы тұратындай етіп майлау.

Фрикционды қасиетке қарсы – трансмиссиялық механизмі  мен агрегатының энергия шығынын  азайтатын майдың ерекшелігі.

Үйкеліс коэффициенті – екі дененің үйкеліс күштерінің тұрақты күшке қатынасы, екі дене бір-біріне жабысқан гидродинамикалық кезеңде үйкеліс шығыны, үйкеліс күші майдың ішкі үйкеліс күшімен анықталады, яғни тұтқырлығы.

   Шектік үйкеліс  кезінде энергия шығыны үйкеліс  коэффициентімен анықталады, майдың тұтқырлығына байланысты емес. Сонымен қатар майдың шектік қабаттарының қасиеттеріне де байланысты, яғни беттің қасиетіне қарай анықталады.

   Трансмиссиялық  майдың фрикционды қасиеттерге  қарсы деңгейі оның құрамына  және үйкеліс жұмысына байланысты ( температура, қысым, жылдамдық, бөлщектердің жасалу материялы, құрылымы)

   Негізгі көрсеткіші  – майдың тұтқырлығы болып  табылады.

  Тұтқырлық және  тұтқырлы-температуралы қасиеттер

  Тұтқырлық – бұл  сұйықтың, жартылай сұйықтың немесе  жартылай қатты заттардың көлемді қасиеттері, жұмыс барысындағы кездесетін кедергілері.

    Тұтқыр майдың  химиялық құрамына байланысты  температура, қысым және орын  ауыстыру жылдамдығына байланысты. Тұтқырлықтың сандық мәнінің  қасында анықтаманың шарттары  көрсетілу керек.

    Кинематикалық  тұтқырлық қалыпты және жоғарғы  температурадағы майдың ағуын  көрсетеді. Стандартты температурасы  40⁰С және 100⁰С уақытқа байланысты тұтқырлықты өлшейтін капиллярлы құрылғымен белгілі температурада майдың ағымын анықтайды. Өлшем бірлігі – стокс (Ст) немесе сантистокс (сСт) = мм²/с.