Центробежная очистка рабочей жидкости ГП строительных машин

Гурьянов Г.А. к.т.н., Восточно-Казахстанский государственный технический университет.

О влиянии центробежной очистки рабочей жидкости на долговечность агрегатов гидропривода строительных и дорожных машин.

Широко применяемые в настоящее время способы очистки и очистительные устройства, преимущественно, фильтры, не обеспечивают качественного удаления из рабочих жидкостей абразивных механических примесей и требуют применения других, более эффективных с этой точки зрения, очистительных устройств.

Одним из возможных путей решения этого вопроса является использование выдвинутой еще в 1944 г. гипотезы Е.Г. Семенидо, согласно которой продукты полимеризации масла - асфальтены, карбены и карбоиды - оказывая буферное действие, уменьшают изнашивание деталей двигателя. Дальнейшими исследованиями эта гипотеза была подтверждена и значительно расширена.

С.В. Венцель отмечает, что после фильтрации из масла гидропривода машин механических примесей, образующихся в результате работы механизмов, его противоизносные свойства существенно снижаются и ухудшаются. Это явление обусловлено образованием квазизащитной коллоидной плёнки из продуктов окисления масла, которые адсорбируются на взвешенных частицах механических примесей. Эта своеобразная плёнка препятствует пямому контакту абразивных частиц, содержащихся в рабочей жидкости с поверхностями трения привода. Вследствие этого процесс изнашивания машин и теники уменьшается, стабилизируется, хотя и не исчезает. Поэтому можно предположить, что твердые абразивные частицы, покрытые многослойной коллоидной защитой продуктов окисления масла представляют собой своеобразную присадку, снижающую силу трения и скорость изнашивания.

То есть высокодисперсные углистые частицы, смолы и асфальтены могут адсорбироваться на поверхностях частиц металла, снятого с трущихся поверхностей, на пыли в масле, изолируя неорганическую часть механических примесей от поверхностей трения и предупреждая таким образом изнашивание этих поверхностей, т.е. относительное содержание углистых частиц, характеризуемое коэффициентом, может служить важным показателем качества масла, в большой мере определяющим его смазочное действие.
На основании анализа проведенных исследований можно заключить, что общая загрязненность масла не является показателем его противоизносных свойств. Главное - обеспечить качественный состав механических примесей, способствующий снижению износа.
Н.И. Итинская считает, что нужно разработать такие конструкции очистителей, которые удаляли бы из масла, прежде всего, вредные абразивные частицы и, в меньшей степени, органические примеси.

Испытания, проведенные С.В. Венцелем, показывают, что при центробежной очистке из масла в первую очередь удаляются примеси, бедные органическими компонентами, поэтому отложения в центрифугах значительно богаче абразивными компонентами, чем отложения в фильтрах. В результате качественный состав примесей в масле, подвергаемом центробежной очистке, значительно выше, чем при тонкой фильтрации. Этим и объясняется значительное уменьшение износов двигателей с центробежной очисткой масла. На основании этих исследований С.В. Венцель заключил, что поскольку фильтры отбирают примеси по размерному признаку, а центрифуги - по весовому, то и необходимый для уменьшения износа качественный состав механических примесей легче обеспечить на центрифуге.
Положительное влияние центрифуг на долговечность гидроагрегатов доказывается и эксплуатационными испытаниями, при которых фильтры заменялись центрифугами. Так, испытания, проведенные Г.А. Седлухой, показали, что после замены фильтров на центробежный очиститель на экскаваторе ЭО-3322 экскаватор отработал 8000 часов без единого отказа гидропривода, концентрация механических примесей не превышала 0,004...0,009% по массе, а срок службы рабочей жидкости увеличился в 2...3 раза по сравнению со сроками службы, установленными заводами-изготовителями.

Проведенный анализ исследований позволяет сделать следующие выводы:
- наличие в масле мелких частиц органического и неорганического происхождения улучшает противоизносные свойства рабочей жидкости, органические примеси, обволакивая минеральные частицы, могут создавать защитный слой, препятствующий непосредственному контакту трущихся деталей, хотя полностью предохранить детали от изнашивания не могут;
- противоизносные свойства масла характеризуются коэффициентом - отношением количества органической части загрязнений к неорганической; для снижения износа необходимо обеспечить возможно более высокое значение коэффициента;
- легче всего обеспечить высокий коэффициент при использовании центрифуг в силу избирательности их действия - отбору из масла неорганических абразивных примесей;
- при использовании в качестве очистителя центрифуг износ трущихся деталей обычно ниже, а долговечность работы агрегатов выше, чем при использовании других очистителей.

Следовательно, в качестве средств очистки от механических примесей рабочих жидкостей (масел) наиболее эффективными будут центробежные очистители - центрифуги и именно их нужно брать за основу для дальнейшего совершенствования систем очистки рабочих жидкостей и масел для строительно-дорожных машин и техники.