Смазочная прослойка

Станция работает следующим образом. Через определенные, заранее установленные интервалы времени командный электропневматический прибор КЭП-3 включает электродвигатель автоматической станции, и плунжерный насос начинает нагнетание смазки из резервуара станции через реверсивный клапан к смазочным питателям по одной из подающих магистральных труб. Под давлением смазки в трубопроводе начинают срабатывать смазочные питатели, которые при этом подают строго определенные порции густой смазки к обслу-

живаемым точкам смазки. После срабатывания всех смазочных питателей давление в магистрали, по которой в данный момент производится подача смазки, начинает быстро возрастать, и по достижении в конце возвратной ветви главной магистрали (у реверсивного клапана) заранее установленной величины, гарантирующей срабатывание всех смазочных питателей, преодолевается сопротивление пружины перепускного клапана, смонтированного в корпусе реверсивного клапана. После открытия перепускного клапана смазка из обратного конца главной магистрали проходит в реверсивный клапан и производит его переключение. После переключения реверсивного клапана при следующем цикле смазка поступает по другому трубопроводу. Подача смазки к смазочным питателям попеременно по двум трубам обусловливается конструкцией питателей. При нагнетании смазки по одной из труб главной магистрали вторая труба соединена с резервуаром станции через реверсивный клапан. Этим обеспечивается возможность срабатывания питателей при повторном включении насоса, так как при соединении находившейся ранее под давлением трубы с резервуаром станции давление в ней падает почти до нуля. При переключении реверсивного клапана шток его золотника производит переключение контактов конечного выключателя, установленного около реверсивного клапана. При этом размыкается цепь магнитного пускателя двигателя насоса и двигатель останавливается. Через определенный промежуток времени командный электропневматический прибор типа КЭП-3 вновь включает электродвигатель насоса станции, который вследствие предварительного переключения реверсивного клапана начинает нагнетание смазки уже по другой трубе магистрали, и весь процесс повторяется. В том случае, если насос будет работать слишком долго, что происходит, например, при утечке смазки через неплотности в соединениях трубопровода, больших ' утечках в насосе, или при попадании воздуха в магистральные трубы, при помощи командного электропневматического прибора типа КЭП-3 подается тревожный сигнал, т. е. на щите управления станции начинает гудеть сирена. В этом случае принимаются срочные меры для исправления системы. Для контроля работы системы применяется самопишущий манометр МГ-410.

точенной схеме. Цепь пускателя двигателя ПД замыкается Через контакт 1КЭП-3 и нормально закрытый контакт реле 1РП. Следовательно, в этом случае насос автоматической станции работает и нагнетает густую смазку в одну из подающих магистральных труб, откуда смазка проходит по отводам к смазочным питателям. Так как катушка пускателя двигателя ПД находится под током, то нормально открытый контакт этого пускателя ПД, включенный в цепь сирены, замкнут. Однако при этом аварийная сирена сигналить не будет, так как контакт ЗКЭП-3 будет оставаться открытым. Этот контакт замкнется и включит сирену только в том случае, если насос будет работать дольше заранее - установленного при помощи прибора типа КЭП-3 промежутка времени, что может быть в случае ненормальной работы системы.

Станция работает следующим образом. Через определенные интервалы времени командный электропневматический прибор типа КЭП-3 включает электродвигатель автоматической станции, и плунжерный насос начинает нагнетание смазки из резервуара станции к автоматическим смазочным питателям по одной из двух магистральных труб. Под давлением густой смазки в трубопроводе начинают срабатывать смазочные питатели, которые при этом выда-

На фиг. 61 контакты конечных выключателей 1КВД. 2К.ВД и контакты прибора КЭП-3 — 2КЭП-3 и ЗКЭП-3 показаны в открытом положении, а контакт 1 КЭП-3 — в закрытом положении. Так как цепи катушек реле 1РП и 2РП на схеме разомкнуты, то будет обесточена и катушка реле ЗРП. Цепь пускателя двигателя ПД замкнута через контакт 1 КЭП-3 и нормально закрытый контакт ЗРП. В этом случае насос автоматической станции работает и нагнетает густую смазку в одну из магистральных труб, откуда смазка проходит по отводам к смазочным питателям. При этом, вследствие того, что катушка реле 4РП обесточена, под током находится электромагнит реверсивного клапана 1ЭРК-

Ручная станция СРГ-12 (фиг. 67) применяется в неавтоматических централизованных системах для подачи консистентной смазки по трубопроводам к смазочным питателям.

1 — магистральные трубопроводы; 2—обратный клапан; 3 — четырехходо-вой распределитель; 4 — к смазочным питателям.

/ — от магистрали, находящейся под давлением; 2 — в магистраль, не находящуюся под давлением; 3 — к смазочным питателям.

зок происходит быстрое выделение мыла. Высоких давлений вообще следует по возможности избегать, так как они вызывают утечки в соединениях трубопровода, дополнительную нагрузку для насоса и расстройства реей системы в целом. Так как для обеспечения надежной подачи смазки в местах отводов от магистральных труб к наиболее удаленным от насоса смазочным питателям может потребоваться давление около 40 кГ/см2, то потери в магистральном трубопроводе для обеспечения нормальной работы системы не должны превышать 40—60 кГ/см2. На основании опыта эксплуатации централизованных систем на металлургических заводах установлено, что стандартная густая смазка ИП1-Л обеспечивает нормальную прокачиваемость по длинным трубопроводам при температуре окружающего воздуха не ниже — 1° С. При более низкой температуре должна применяться смазка ИП1-3 (зимняя), имеющая более высокую пенетрацию. На некоторых металлургических заводах из-за отсутствия стандартной смазки ИП1-3 в зимнее время прибегают к разбавлению смазки ИШ-Л минеральным маслом высокой вязкости (типа масла П-28). Для смазки доменного оборудования иногда зимой применяется смазка № 21 зимняя ВЗ для снаряжения (ГОСТ 3258-46) с пенетрацией 240—350, которая, однако, не может быть рекомендована для широкого применения и работает хуже смазки ИП1-3. Для металлургического оборудования, работающего при высоких нагрузках и низких температурах, должна быть создана специальная смазка с повышенной пенетрацией и высокой грузоподъемностью.

1. В централизованных системах густой смазки магистральные трубопроводы для сокращения расстояния между трубами целесообразно монтировать на муфтах и соединительных гайках с трубной конической резьбой (количество последних должно быть сведено к минимуму). Соединение этих трубопроводов на фланцах будет обходиться дороже и вызовет нежелательное увеличение расстояния между трубами. Так как бесшовные стальные трубы обычно поставляются длиной 7 м, то сварка встык не всегда может быть допущена. Для отводов от магистральных труб к смазочным питателям, установленным на машинах, вместо тройников могут успешно применяться приварные бобышки.

менДовать так называемые безрезьбовые соединения, при которых применяются тонкостенные стальные трубки без нарезки и смазочные питатели серии А. В этом случае все соединения трубопроводов осуществляются при помощи специальных уплотнительных колец из мягкого металла и зажимных втулок. Так как площади проходов этих трубок значительно меньше толстостенных труб, применяемых при соединении трубопроводов на трубной конической резьбе, то для уменьшения сопротивления в трубах, соединяющих смазочные питатели с точками смазки, питатели рекомендуется устанавливать как можно ближе к точкам смазки. Для уменьшения сопротивления в трубках 10 X 0,75, соединяющих смазочные питатели, при значительной протяженности сдвоенного питающего трубопровода на машине последний целесообразно выполнять из труб 14 X 1, от которых при помощи специальных сдвоенных тройников и угольников делаются отводы к смазочным питателям. Выполнение трубопроводов густой смазки с применением питателей серии А оказывается особенно выгодным вследствие применения для отводов от питателя к точкам труб 6 X 0,5, которые легко гнутся, занимают на машине мало места и не нуждаются в промежуточных соединениях (требуются только одни концевые соединения с точками смазки и питателями).

Рассмотрим теперь случай так называемого ползуна, или «сухаря». Такой случай мы имеем при движении по плоской горизонтальной поверхности АА ползуна ВВ, наклоненного к горизонту, вследствие чего возникает только сужающаяся (по ходу нижней поверхности) область зазора (рис. 43). Точка наибольшего сближения находится в задней части ползуна, за которой область зазора обрывается. В этом случае при движении ползуна вправо, когда между ним и подстилающей плоскостью имеется вязкая смазочная прослойка, развивается только область зазора с повышенным давлением жидкости. Это повышенное давление (обозначенное па рис. 43 стрелками) обеспечивает в процессе скольжения постоянный зазор между ползуном и плоскостью, по которой он скользит, уравновешивая несомую ползуном нагрузку. Таким образом, грузоподъемность ползуна возникает

Представим себе, что мы каким-то способом будем последовательно наносить на оба соприкасающихся твердых тела правильно ориентированные слои однородных молекул, например жирной кислоты. В результате смазочная прослойка между обоими телами при контакте будет соответствовать уже не двум ориентированным монослоям, а большему их числу. Если коэффициент трения в какой-то мере зависит от микрошероховатости поверхности, то очевидно, что помещение между трущимися телами смазочной прослойки слоистого строения толщиной, скажем, в 50 или 100 слоев должно еще более резко снизить коэффициент трения.

ними произошел цо свежему месту вследствие как бы их срастания в отдельных точках контакта. Когда между поверхностями находится смазочная прослойка жира, этого не может произойти, так как плоскости наименьшего сцепления почти всегда располагаются внутри смазочной прослойки. Кроме того, смазочная прослойка, понижая коэффициент трения, облегчает скользящие движения поверхности одного калибра относительно другого, движения, которыми обычно пользуются не только для того, чтобы при наличии давления лучше «сцепить» калибры один с другим, но и для того, чтобы легче разъединить их, сочетая такие скользящие движения с действием отрывающего усилия.

Для объяснения наблюдаемых при этом явлений было введено понятие так называемой маслянистости смазочных средств. Под маслянистостью разумеют способность смазочного вещества (или совокупность его свойств, отличных от вязкости) обеспечивать лучшее смазочное действие в условиях, когда смазочная прослойка достаточно тонка и ее действие не определяется одной только вязкостью. Такое, достаточно растяжимое и неопределенное понятие маслянистости, конечно, не могло претендовать на объяснение существа дела, а было, скорее, констатацией наблюдавшихся фактов. В этом была и положительная сторона, так как в момент появления понятия «маслянистость» и даже долгое время спустя существо дела не могло быть разгадано и не следовало поэтому создавать на этот счет произвольных объяснений. Все же такое положение не могло удовлетворять ни инженеров, ни ученых, стремившихся разгадать природу маслянистости.

случаев трения с целью объяснения всей совокупности запутанных явлений встречалось и сейчас встречается в работах зарубежных исследователей. Эти исследователи считают, что если смазочная прослойка становится достаточно тонкой, то вязкость жидкости не способна своим «буферным» действием предохранить поверхности от всевозможных ударов и зацеплений. J3 отдельных местах зазоров между трущимися поверхностями

стях выше и ниже критической вызывается весьма резким различием толщин смазочной прослойки в обоих случаях. При малых скоростях толщина смазочной прослойки мала и электрический ток между обеими поверхностями проходит легко. При скоростях больше критической смазочная прослойка резко утолщается и прохождение электрического тока прекращается. Зависимость этого явления от добавления малого количества полярных веществ, не влияющих на вязкость масла, показывает особую природу явления, которая не может быть объяснена гидродинамической теорией смазки.

В описанных выше опытах Бика и его сотрудников особенно следует отметить то обстоятельство, что смазочная прослойка, образующаяся при скоростях выше критической, несмотря па свою сравнительно большую толщину, способна выдерживать очень большое давление, развивающееся в зоне контакта между трущимися поверхностями. Давление это можно оценить, если учесть, что нагрузка, порядка десятков килограммов, распределялась по существу на очень малую площадь, так как речь шла о трении скольжения между шарами диаметром 1 см.

То же самое явление лежит в основе предложенного Е. А. Чудаковым и И. В. Крагельским метода оценки шероховатости поверхностей по тому давлению, которое необходимо для установления электрического контакта между металлической поверхностью и скользящим по ней в присутствии смазочной прослойки металлическим шариком. Чем меньше это давление и, следовательно, чем легче продавливается смазочная прослойка, тем больше шероховатость поверхности.

Из теории Вейнберга, в противоположность теории Рейнольдса и других, легко понять, почему скользкость льда невелика в состоянии покоя, увеличиваясь при скольжении и сохраняясь при больших скоростях его. В состоянии покоя тепло трения не развивается, смазочная прослойка не появляется и при трогании с места обнаруживается коэффициент трения порядка 0,4.

Поставленный вопрос получил окончательное разрешение в работе С. С. Бутневича и автора, в которой исследовалось трение при скольжении по льду стальных поверхностей в большом интервале температур (от 0 до —150°). Опыты неопровержимо доказали, что возникающая при плавлении льда смазочная прослойка льда подчиняется не законам внутреннего трения жидкости, а законам граничного трения: сила трения, оказывается, не зависит от скорости и пропорциональна нагрузке.

По-видимому, механизм граничной смазки водой, так же как и маслами, основан на скольжениях внутри смазочного слоя по определенным плоскостям скольжения. Образованию этих плоскостей скольжения способствует правильное расположение молекул воды, сохраняющееся и после плавления льда, обладающего кристаллической структурой. Отсутствие такого правильного расположения молекул в сравнительно толстых прослойках воды, образующихся при температурах выше нуля, по-видимому, объясняет затрудненное скольжение в этом случае. Хорошо также известное конькобежцам уменьшение скользкости льда при низких температурах объясняется, по Бутневичу, тем, что при этом уменьшается доля площади действительного контакта, на которой в результате плавления льда образуется смазочная прослойка. Смазочная прослойка образуется только на тех, больших по размеру островках контакта, на которых температура в течение контакта с коньком способна повыситься до нуля. Чем ниже температура, тем больше размер таких островков контакта и тем меньше становится их число При очень низких температурах смазочная прослойка вообще не образуется и коэффициент суммарного трения достигает максимального значения, равного коэффициенту «сухого» трения льда.