Московский государственный университет леса Кафедра «Технологии машиностроения и ремонта » Научная конференция доклад на тему: Способы обеспечения работоспособности подшипникового узла турбокомпрессора Асп. Михалин П.А. Доц. Прохоров В.Ю.
Структура возрастного парка транспортных и технологических машин лесного комплекса Марка машиныВсегоВ т. ч. По срокам эксплуатации (годах), % До 12 – 34 – 5Свыше 5 Тракторы трелевочные ТДТ-55А, ТЛТ ,631,527,439,5 ТТ-4, ТТ-4М, МТЗ1001,713,220,364,8 Бесчокерные трелевочные машины ЛП-18Г, ЛТ-154А1006,713,310,070,0 Валочно-пакетирующие машины ЛП-19А(Б), МЛ-119А1004,37,09,079,7 Сучкорезные машины ЛП-30Б1000,49,421,468,8 ЛП-33А100___9,418,771,9 Челюстные погрузчики ПЛ-1В100___17,027,056,0 ЛТ-65Б1002,213,013,171,7 Лесовозные автомобили Урал, Маз, КрАЗ, КамАЗ1008,116,927,747,3
Турбокомпрессоры на лесозаготовительной и лесотранспортной технике
Применяемость турбокомпрессоров на дизельных двигателях лесных машин Модель турбокомпрессора Марка двигателя Транспортное средство на котором применяется двигатель с ТКР Цена нового ТКР (руб.) Стоимость ремонта (руб.) ТКР-7Н1-СТ (КамАЗ)Автомобили КамАЗ–5410, КамАЗ–54112, КамАЗ–53212, КамАЗ–4310, КамАЗ–55102, Урал–4420, Урал – ТКР-8.5Н3СМД-18НП.01ЛХТ 100, ТДТ 55М, ТБ1 – М, ТДТ – 55А – 13, КЛ–4, МК–92, ТКР-9 (12-00)ЯМЗ 238ДАвтомобили МАЗ–5433, МАЗ–54328, МАЗ– 5641, МАЗ–5166, МАЗ–53363, КрАЗ–643711, КрАЗ–255Л1, КрАЗ – 260ЛС, КрАЗ – 6443, Урал – , Урал-АТЗ , Урал Y ТКР-6.1Д – 245ЛТДТ – 55А – 05, КР – 2, ЭУ – 01, ЭУ – 01 – 1, БМ1, БКМ ТКР-7Н1Д – 466 СТТ – 4М, ТТ – 4М – ТКР-11Н1СМД-60/62МЛ 74, ЛТ 171А, Т 157, Т 150К ТКР-11Н2СМД-18СМ 33, ЛП – 17, ЛП – 17А, ЛП – 30Б, ПЛ – 1В, ТП – ТКР-11Н10СМД-19/20ТБ 1 – 1М, ТЛТ 100, ЛХТ–100, ТЛТ–100–04, ЛТ – 69Б, ТЛГЗ – 12, БМ1-Б, ЛХТ – 100 – 06, ТКР-11Н3Д-160/160М (ЧТЗ)Тракторы Т – 130/130Б/170М.01 МТП 81А, ДЗ – 116В, ЛД – 35, ТКР-11238НБЯМЗ 238НД2МЛ 107, ЛП 19, МЛ 30, МЛ 119, ЛТ 163, ЛТ 165, ЛД – 30, К – 700А, ДМ – 17,
Устройство турбокомпрессоров
Мониторинг основных видов отказов турбокомпрессора 1.Течь масла. 2.Заклинивание вала турбокомпрессора. 3.Турбокомпрессор не развивает избыточного давления.
Типы подшипников скольжения используемых в современных турбокомпрессорах А Б В
Дефекты основных деталей ТКР в процентном соотношении Наименование детали (узла в сборе) ДефектПроцент отказа Ротор в сборе1.Износ поверхности вала под подшипник 2.Износ канавок под уплотнительные кольца. 3.Изгиб вала. 80% 75% 20% Турбинное колесо1. Прогоревшие лопатки 2. Загиб лопаток 64% 33% Средний корпус1. Обломы. 2. Износ отверстий под подшипник 28% 51% Корпус компрессора1. Трещины и обломы. 2. Повреждение резьбы. 20% 83% Корпус турбины1. Трещины и обломы. 2.Повреждение резьбы. 30% 83% Подшипник1. Износ отверстий под фиксатор 2. Износ отверстий под вал ротора 3. Износ наружной поверхности 72% 78% 50%
Условия работы узла подшипника турбокомпрессора при пуске дефицит смазывающего материала при прогреве имеет место низкая температура и высокое давление смазывающего материала При рабочем режиме резкие перепады скоростного режима
Основные виды износов подшипникового узла турбокомпрессора В момент пуска двигателя смазывающий материал имеет низкую температуру и не поступает в систему смазки турбокомпрессора. Валу ротора при сдвигании с места необходимо преодолеть масленый клин. в паре: трения «подшипник - корпус средний» преобладает кавитационный вид изнашивания
Основные виды подшипникового узла турбокомпрессора в парах трения «торцовая поверхность подшипника торцовая поверхность маслоотражателя» и «торцовая поверхность подшипника втулка уплотнений ротора» преобладает абразивный вид износа пара трения скольжения «вал ротора - подшипник» подвержена абразивному (в моменты недостаточной подачи смазочного материала: пуск двигателя, резкий останов двигателя, снижение давления смазочного материала) и гидроабразивному (при установившемся режиме работы) износу
Материалы из которых изготавливается подшипник скольжения В настоящий момент времени подшипники скольжения изготавливаются в основном из оловянисто – свинцовых бронз следующих марок: БрОФ10-1, БрОФ7-0,2, БрОС10-10, БрОЦС Данный материал обладает высокими упругими свойствами, но также подвержен разрушениям от изнашивания при недостатке масла
Сравнительная нагрузочная способность УУКМ по стали в Мпа 1-сталь, 2- бронза, 3- винипласт, 4-текстолит, 5- фторопласт, 6- графитопласт, 7- металлофторопласт, 8- полиамид, 9- углепластики, 10- УУКМ. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Плотность, кг/м Прочность, МПа при: - Изгибе Сжатии 140 -Растяжении 90 Ударная вязкость, кгс. см / см 2 25 – 30 Коэффициент трения по стали 0,05 – 0,65 Интенсивность изнашивания
Преимущества применения УУКМ при изготовлении подшипника скольжения Малый вес материала Пористая структура материала Простота механической обработки Возможность длительной работы при масленом голодании Низкий коэффициент трения
Результаты испытания подшипников на износ Материал втулкиУдельная нагрузка МПа Время работы узла трения мин, часы Коэф. тренияИзнос, мм 1. УУКМ, запрессованный в металлическую обойму и предварительно пропитанный маслом И-20А часов – 2. УУКМ без запрессовки в обойму и без пропитки маслом – 100 часов смятие 3. Металлофторопласт – 30 минут Разрушение поверхно- стного слоя втулки 4. Чугун СЧ часов 10 – 15 мин разрушение втулки 5. Сталь мин разрушение втулки 6. Бронза БрОЦС мин0.1 – смятие втулки
Эффект от использования УУКМ - увеличивается безотказная работа ТКР - уменьшается разрушающие воздействие на подшипник в момент пуска - увеличивается нагрузочная способность подшипника - экономия на смазочных материалах
Доклад окончен Спасибо за внимание