Периодическом смазывании

Коррозия вблизи ватерлинии, т. е. в зоне периодического смачивания (от 0,4 до 1 м и более над уровнем морской воды), часто бывает усиленной (рис. 284), что обусловлено облегченным доступом кислорода к поверхности металла, ухудшением условий для возникновения и сохранения защитных пленок на металле при периодическом смачивании и энергичным коррозионным воздействием брызг морской воды (при быстром испарении брызг образуются кристаллики морской соли, смоченные насыщенным раствором, которые затрудняют появление и сохранение защитных пленок; лучи солнца нагревают металлы и ускоряют коррозионный процесс в условиях усиленной аэрации).

таю? так называемые пары неравномерной аэрации, когда на более аэрируемых участках металла локализуется катодньы процесс (над ватерлинией), о на менее аэрируемых - анодный процесс ускоренного коррозионного разрушения..Аэрационные пари возникают на поверхности металла, корродирующего с кислородной деполяризацией, при диффузионном или дицузионно-кинетическом контроле, в резульготе неравномерности притока кислорода к различным поверхностям металла (наблюдается об.ччно в спокоШих неперемешиваемых электролитах, а также на порерхностях металла при их периодическом смачивании электролитом и облегчённым за счёт этого доступом к ним кислорода),

Крепежные детали из стали 1Х17Н2, испытанные в патерне, в значительной степени подверглись коррозии (до 40% поражения поверхности), а в жалюзийном павильоне вследствие свободного доступа воздуха имели поверхность в хорошем состоянии. Периодическое смачивание образцов сталей (особенно углеродистых и низколегированных) морской водой усиливает их коррозионное разрушение примерно в пять раз. Более того, поверхность изделия из стали 1Х18Н10Т после выдержки в атмосферном павильоне сохранилась в хорошем состоянии, но при периодическом смачивании при тех же условиях оказалась в неудовлетворительном состоянии. Из сталей, исследованных в атмосфере, самой коррозионностойкой оказалась сталь 1Х18Н10Т (шлифованная поверхность). В течение 5 лет испытаний следов коррозии на ее поверхности обнаружено не было. Однако при периодическом смачивании морской водой на корпусах с необработанной поверхностью (после испытаний в патерне в течение 7 мес.) отмечены коррозионные поражения по всей поверхности. Аналогичное явление наблюдалось и у других сплавов. Изделия из сталей Х13, 2X13, 4X13, находившиеся в атмосферном павильоне в течение 4 лет, подверглись разрушению примерно на 50% поверхности.

Сплавы на алюминиевой основе (анодированные и оксидированные АМгб и АЛ4) и сплавы на медной основе (ЛК80ЛЛ, ЛЖМцЗЛ, ЛЖМц59-1-1, Л62), находившиеся в герметичных корпусах, не подверглись коррозии, в то время как покрытия цинком и никелем нужную защиту стали не обеспечивали. Нестойкими гальванические покрытия в обычном исполнении показали себя при периодическом смачивании морской водой.

В атмосферном павильоне смазка МС70 +АКОР1 в открытой атмосфере дала лучшие результаты, чем в подземном помещении. Она обеспечила хорошую защиту изделия, находившегося в автоклаве в течение 6 месяцев при периодическом смачивании морской водой. Смазки ЦИАТИМ202 и ЦИАТИМ203, испытанные в атмосфере, хотя и защищают различные сплавы, но хуже, чем в подземном помещении. Если смазка ПВК + АКОР1 в подземном помещении давала некоторый налет и потемнение внешнего вида сплавов БрАМц9-2, ЗОХГСА, ЛК66-1Л, Ст. 45, то в атмосферном павильоне подобное явление отмечено только у бронзы АМц9-2 и ЗОХГСА. Аналогично характеризуются смазки МУСЗА и ВНИИМ238.

Испытания при периодическом смачивании электролитами 27

смачиванию брызгами морской или речной воды. Поэтому, подбирая стали для свай оснований морских нефтепромысловых сооружений, необходимо исходить из того, что наибольшей коррозии сваи подвергаются в зоне периодического смачивания, а часть свай, находящаяся в морской воде, корродирует медленнее, следовательно, испытания следует проводить при периодическом смачивании методом переменного погружения. Сплавы для конструкций и приборов, подвергающихся периодическому нагреву и охлаждению во влажной воздушной атмосфере, необходимо испытывать конденсационными методами.

Испытания при периодическом смачивании электролитами

Коррозию при периодическом смачивании можно усилить повышением температуры электролита, причем зависимости скорости коррозии от температуры такие же, как и при полном погружении в раствор. Для нейтральных электролитов наибольшее увеличение скорости коррозии наблюдается в интервале 20—40 °С.

Наиболее сильное коррозионное разрушение в процессе эксплуатации обычно наблюдается в местах периодического смачивания труб рассолом, у сальников и особенно при проникновении рассола через неплотности [1, 4]. Так, периодическое смачивание стали 17 %-ным рассолом СаС12 в атмосфере воздуха увеличивает скорость коррозии в несколько раз (до 0,35 мм/год). При периодическом смачивании стали обескислороженным раствором СаС12 в среде природного газа скорость коррозии мало отличается от скорости в объеме раствора и составляет 0,0015 мм/год [17]. Коррозия поверхности стали выше ватерлинии при периодическом смачивании в рассолах СаС12 в условиях естественной аэрации примерно в два раза больше, чем в объеме, как при комнатной, так и при пониженной до —10 °С температуре [1].

Для оценки сопротивления усталости материалов, предназначенных для производства энергетических установок, химического и другого оборудования, нами [80] разработана методика и создано оборудование для испытания материалов на усталость при периодическом смачивании, нагретых до повышенных температур образцов, брызгами коррозионной среды. Установки работают по принципу чистого изгиба вращающегося

— I; для передач с оттяжными звездоч ками или нажимными роликами /\'рч, - 1,1; для передач с нерегулируемыми осями звездочек Л,'ре, = 1,25. Коэффициент Д',:м учитывает характер смазывания; при непрерывном смазывании в масляной ванне или от насоса Л'см = (),8, при регулярном капельном или внутришарнирном смазывании Л'™ = 1, при периодическом смазывании 1,5. Коэффициент Л'р,ж учитывает режим работы передачи; при односменной работе /СреЖ=1; при двухсменной, учитывая удвоенный путь трения, Л'р,,ж==\2« «1,25; при трехсменной /Среж = 'у;3» 1,45. Коэффициент Л'т учитывает температуру окружающей среды, при — 25°<7~<

Коэффициент смазки <гсм При непрерывном смазывании в масляной ванне (сц = 2-!-9 м/с) и при циркуляционно-струйном смазывании (1>„>6 м/с) При регулярном капельном или внутришар-нирном смазывании При периодическом смазывании 0,8 1 1,5

смазывании; Кс = 1 при капельном и внутришарнир-ном смазывании; Кс=1,5 — при периодическом смазывании); [/?ц] — допускаемое среднее давление, гарантирующее в процессе работы передачи с принятым сроком службы равномерный износ шарниров звеньев цепи,

Коэффициент трения и расход энергии. В условиях скудной смазки пористые подшипники на железной основе в энергетическом отношении в 2—3 раза выгоднее литой бронзы. Сравнительные испытания по данным . завода имени К. Маркса показали, что при различных режимах смазки потребляемая мощность для бронзы составляет при смазывании мазью 3,14—3,39 вт, мазью с 50% масла 2,65—2,74 вт, после снятия смазки с шейки вала 4,9—5,1 вот, при смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,06— 2,16 вт, после прекращения смазывания 5,6— 5,5 вт, для железографи-та при периодическом смазывании, маслом 1,47— 1,57 вт, при смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,92 вт, после прекращения смазывания 1,47 вт.

Коэффициент трения и расход энергии. В условиях скудной смазки пористые подшипники на железной основе в энергетическом отношении в 2—3 раза выгоднее литой бронзы. Сравнительные испытания по данным . завода имени К. Маркса показали, что при различных режимах смазки потребляемая мощность для бронзы составляет при смазывании мазью 3,14—3,39 вт, мазью с 50% масла 2,65—2,74 вт, после снятия смазки с шейки вала 4,9—5,1 вот, при смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,06— 2,16 вт, после прекращения смазывания 5,6— 5,5 вт, для железографи-та при периодическом смазывании, маслом 1,47— 1,57 вт, при смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,92 вт, после прекращения смазывания 1,47 вт.

В условиях скудной смазки пористые подшипники в энергетическом отношении в 2—3 раза выгоднее бронзы. Сравнительные испытания (по данным завода им. К. Маркса) [4] показали, что при различных режимах смазки потребляемая мощность (в em) для бронзы составляет: при смазывании мазью 3,14 — 3,39, мазью с 50<>/0 масла 2,65 — 2,74, после снятия смазки с шейки вала 4,9 — 5,1, при смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,06 — 2,16, после прекращения смазывания 5,6 — 5,5. Для железо - графита: при периодическом смазывании маслом 1,47—1,57, при- смазывании маслом в количестве 20 капель в 1 мин. 2,92, после прекращения смазывания 1,47.

где дф — средняя избыточная температура рабочей поверхности подшипника, установленная на основе экспериментов при периодическом смазывании и показывающая, что температура в точке с при установившемся тепловом режиме составляет обычно 0,6 — 0,7ФП. Принимая, что вне площадки контакта температура рабочей поверхности равна температуре в точке с (см. развертку по углу ф на рис. 3.1), из требования равенства площадей многоугольников degf и ceeabc' можно определить значение К.у. Расчеты показали, что при неподвижном подшипнике этот коэффициент примерно составляет 0,75 — 0,80. Количество теплоты в единицу времени Q (тепловой поток, Вт), имеющее место на поверхностях трения, определяют по формуле

Данные для расчета оформлены в виде двух файлов: сведения о материале; конструкция узла и условия его эксплуатации. Сведения о материале содержат наименование; марку; название предприятия-изготовителя; номер стандарта (технического условия) на материал; технологические данные — форму выпуска, наиболее производительный метод переработки в изделие, максимально и минимально достижимые толщины изделия, усадку и ее отклонение от номинального значения; эксплуатационные данные — модуль упругости при сжатии при нормальной и повышенных температурах, влагопоглощение после 24 ч испытаний в воде и максимальное, теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения, трения покоя и движения при отсутствии смазки, разовом и периодическом смазывании. Файл «Конструкция узла и условия его эксплуатации» содержит рабочий диаметр и ширину подшипника, толщину полимерного слоя, тип корпуса, его диаметр и толщину, диаметр и длину участков вала, условия смазывания, допустимый зазор, температуру окружающей среды, нагрузку на подшипник, максимальную частоту вращения вала или подшипника. После введения данных в программу предусмотрена их распечатка для удобства анализа получаемых результатов.

Рис. 4.1. Зависимость температуры рабочей поверхности ТПС из СФД (с — 0,2 мм) от времени при периодическом смазывании и v = 0,9 м/с

Рис. 4.2. Коэффициенты трения и избыточная температура рабочей поверхности ТПС из СФД с d = 25 мм (/ = 0,8, с = = 0,12 мм) при периодическом смазывании и v = 0,9 м/с

Рис. 4.3. Коэффициенты трения и избыточная температура рабочей поверхности ТПС из полиамида 6 с различной толщиной полимерного слоя (при периодическом смазывании и v = 0,9 м/с): / — Itld = 0,025; с = 0,10 мм; 2 — 2t/d =0,10, с ~ 0,20 мм