Системы и устройства для смазывания

Системы для смазывания – совокупность устройств, обеспечивающих подачу смазочного материала к поверхностям трения, а также возврат его в смазочный бак. Система должна обеспечивать также хранение и очистку смазочного материала, контроль его поступления, предотвращение аварии оборудования при прекращении подачи смазочного материала, управление режимами смазывания.

Для подачи смазочного материала используют:

– силу тяжести (самотеком из баков, капельное смазывание и т. д.);

– капиллярные силы (с помощью фитилей, войлочных подушек, пористых втулок и т. п.);

– силу вязкого трения между смазочным материалом и перемещающейся поверхностью (с помощью фрикционных насосов, погружения вращающихся деталей в масляную ванну и т. п.);

– давление на свободную поверхность смазочного материала, заключенного в емкость (с помощью масленок и т. п.);

– центробежную силу и скоростной напор жидкости (с помощью винтовых устройств, устройств с конусными насадками и т. п.);

– перепад давления, создаваемый смазываемым механизмом (самозасасывание);

– перепад давления, создаваемый насосами;

– силу инерции частиц смазочного материала (разбрызгивание, распыление).

Основным классификационным признаком для систем являются конструкция и принцип действия распределительных устройств. По указанному признаку системы для смазывания разделяют на системы с насосным распределением, дроссельного дозирования, двухмагистральные, последовательные, импульсные, аэрозольные и комбинированные.

  Рис.2.44. Системы для смазывания с насосным распределением: а – схема многопоточного насоса; б – схема насосов с единым приводом; в, г – конструкции соответственно поршневого и шестеренного насоса

В качестве примера рассмотрим систему с насосным и дроссельным распределением, которую применяют преимущественно при непрерывной подаче смазочного материала к трущимся поверхностям. В системе с насосным распределением многоотводной насос соединяют трубопроводами непосредственно со смазываемыми точками (см. рис. 2.44, а и б).

Применяют поршневые (см. рис. 2.44, в) и шестеренные (см. рис. 2.44, г) многопоточные насосы.

Поршневые шести- или двенадцатипоточные насосы выпускают с ручным или механическим приводом 4 (показано штрихпунктиром), они предназначены для подачи смазочного материала с кинематической вязкостью 10¸400 м²/с при номинальном давлении 1,6 МПа.

Наибольшая подача за один ход одного потока 0,04 cм³/ход.

При вращении распределительного вала 3 начинает вращаться кулачок 1, который заставляет плунжеры 2 перемещаться возвратно-поступательно, в процессе чего они производят всасывание и нагнетание масла. Все более широкое применение для циркуляционной, и особенно гидростатической, системы для смазывания находят многопоточные шестеренные насосы с числом потоков 5¸10 (см. рис. 2.44, а). Масло подается под давлением р _н (см. рис. 2.44, б) и отводится по радиальным каналам (на рис. 2.44, г не показаны) из зон зацепления центрального колеса 3 и колес 1, равномерно расположенных по окружности (см. рис. 2.44, г). Вращение от электродвигателя передается на вал 2, центральные колеса 3 и далее на колеса 1.

Подробные сведения о других системах смазывания, применяемых в станках, а также основные технические характеристики многопоточных насосов приведены [17].

2.13.5. Смазочно-охлаждающие технологические
средства (СОТС)

Целью применения СОТС является снижение износа режущего инструмента, улучшение качества обрабатываемой поверхности и повышение производительности труда. СОТС удаляет стружку, снижает трение (и износ) и тепловыделение. В зависимости от процесса резания и материала обрабатываемых деталей выбирают определенное соотношение между смазывающими и охлаждающими свойствами СОТС (около 60 % теплоты обусловлено деформацией металла, 40 % – трением). Снижение трения зависит от смазывающих свойств масла, а эффективность охлаждения – от количества воды, образующей с маслом эмульсию или раствор.

Наибольшее применение (около 95 %) находят масляные СОТС (на основе минеральных масел с добавлением присадок); эмульсолы (представляют собой смеси минеральных масел, эмульгаторов, противоизносных и противозадирных присадок и др.); синтетические СОТС, получаемые на базе водорастворимых полимеров; полужидкие и пластичные композиции. Большое разнообразие материалов инструмента и заготовок обусловливают различные требования к СОТС. Например, низколегированную сталь, склонную к налипанию на резец, в отличие от твердой хромникелевой стали, обрабатывают с СОТС с низким содержанием присадок.

Многие органические соединения азота, серы, хлора и фосфора входят в состав СОТС в качестве компонентов и присадок.

При обработке в тяжелых условиях (большие скорости, труднообрабатываемый материал) следует добавлять присадки, растворимые в масле и содержащие хлор, фосфор и серу. При больших температурах при этом образуются хлориды, фосфиды и сульфиды. Серу добавляют при тяжелых нагрузках и средних скоростях.

СОТС, содержащие хлор, стабильны при температуре до 500 °С, фосфидные – до 700 °С и сульфидные – до 1000 °С. Ассортимент современных отечественных СОТС, применяемых при обработке различных материалов, приведен [19].

Подача СОТС в зону обработки. При лезвийной обработке основные способы подачи СОТС следующие:

– свободно падающей струей (поливом при давлении 0,02¸0,03 МПа);

– напорной струей через сопловые насадки под давлением 0,1¸2,5 МПа;

– в распыленном состоянии (в виде струи воздушно-жидкостной смеси).

Преимущество этого способа – малый расход СОТС: 400¸500 г/л 15 %-й эмульсии или 3¸4 г/ч масла И–20А; поэтому нет необходимости в сборе и очистке СОТС.

СОТС в распыленном состоянии успешно применяют в станках с ЧПУ при обработке быстрорежущим и твердосплавным инструментом металлов и сплавов точением, фрезерованием, сверлением, резьбонарезанием, развертыванием, а также при обработке инструментами из сверхтвердых материалов.

На рис. 2.45 показаны рекомендуемые схемы подачи СОТС при работе различным инструментом. Эффективность применения СОТС зависит от ее расхода.

Необходимое количество охлаждающей жидкости определяется по формулам:

при охлаждении эмульсиями

, дм³/мин; (2.49)

при охлаждении минеральными маслами

, дм³/мин, (2.50)

где N – мощность резания, кВт;

D t = 15 – 20 °С – повышение температуры охлаждающей жидкости.

При охлаждении и удалении стружки

, (2.51)

где Q ₁ = 10 – 30 дм³/мин – количество жидкости, необходимое для удаления стружки;

к = 2 – 6 – коэффициент, учитывающий теплоотвод.

Для отстойников может быть использована полость в станине станка, однако для удобства обслуживания резервуар для охлаждающей жидкости выполняется в виде отдельного бака. Обычно его объем принимают равным производительности системы охлаждения за 10¸12 мин.

Очистка СОТС повышает долговечность СОТС, увеличивает стойкость инструмента и улучшает качество обрабатываемой поверхности. Повышается также надежность и работоспособность насосных агрегатов и узлов станка. Качество очистки СОТС регламентируется ГОСТ 17216-71 в зависимости от условий. Применяют несколько способов очистки СОТС: с помощью фильтров; гравитационный с использованием отстойников; центробежный с применением гидроциклонов, центрифуг; магнитный с использованием сепараторов, патронов и других устройств.

Дата добавления: 2014-12-29