Все статьи
Другие статьи
Другие статьи

Анализ масла в редукторах

29.06.2021

Анализ масла — очень полезный инструмент для редукторов. Редукторные системы используются как на мобильном, так и на промышленном оборудовании. Несмотря на то, что они спроектированы с учетом обеспечения высокой степени надежности, их эксплуатация связана с многочисленными разрушениями и затратами в случае их износа или поломки из-за плохой эксплуатации или загрязнения. Анализ масла является отличным инструментом для выявления случаев возникновения неисправностей, и поэтому большинство производителей редукторов предусматривают мониторинг состояния, включая анализ масла.

Износ зубчатого колеса может быть усугублен нарушением центровки, плохой смазкой и загрязнением. В случае износа зубчатых колес выше допустимых эксплуатационных пределов может произойти проскальзывание, шлифование, заклинивание или поломка зуба, что потребует капитального ремонта или замены и может привести к значительному простою.

Вообще говоря, зубчатые приводы можно разделить на два класса по методу смазки — смазка разбрызгиванием и смазка под давлением. В редукторах со смазкой в масляной ванне смазочный материал наносят благодаря работе редуктора в частично погруженном в масло состоянии. В системах смазки под давлением масла забирается из картера редуктора, прокачивается через фильтр, теплообменник, предохранительный клапан и подается обратно в редуктор под давлением. Масло наносится на компоненты системы распылительными форсунками в коллекторе. Оба типа системы смазки можно контролировать, проводя анализ масла, хотя методики испытаний могут незначительно отличаться друг от друга.

Рекомендуемые параметры испытаний приведены в таблице ниже:
Вязкость

Сопротивление жидкости течению. Вязкость является наиболее важным физическим свойством смазочного материала, используемого для зубчатых передач. Смазочные материалы должны иметь надлежащие характеристики текучести, чтобы гарантированно в достаточном количестве достигать подлежащих смазке деталей при различных рабочих температурах. Вязкость смазочных материалов варьируется в зависимости от их класса или марки, а также от степени окисления и загрязнения в процессе эксплуатации. Если вязкость смазочного материала отличается более чем на 10% от номинального значения, поставщик смазочного материала обычно рекомендует заменить масло. Ожидается, что вязкость масла будет увеличиваться со временем и в процессе использования, а снижение вязкости считается более серьезным фактором, чем ее повышение. Следовательно, рабочий диапазон аварийной сигнализации составляет от + 20% до -10%, т.е. не более чем на 20% выше номинального и не менее чем на 10% ниже номинального уровня.

Концентрация ферромагнитных частиц

Ферромагнитные частицы – это частицы железа, стали и никеля. Мера общего количества присутствующих железных магнитных частиц, измеряемая в миллионных долях. Измеряемые магнитометром частицы размером от субмикрона до видимых размеров вызывают изменение электрического тока, пропорциональное количеству присутствующего магнитного металла. Отслеживание общего количества железных частиц является ключевым показателем для любой коробки передач и должно быть включено во все проверки эффективности фильтрации. Осуществляется постоянный контроль фактического значения в м.д. (ppm). Увеличение скорости износа на 10% указывает на ненормальное изменение.

Вода

Обычно нежелательное присутствие воды в масле может быть обнаружено визуально при высокой степени загрязнения (мутный вид). Избыток воды в системе ухудшает способность смазки отделять движущиеся части друг от друга, что приводит к сильному износу и высокой теплоте трения. Загрязнение водой не должно превышать 0,25% для большинства зубчатых передач, хотя некоторые системы смазки под давлением имеют более низкие пределы.

Определение окисления с помощью инфракрасного спектрометра

Инфракрасная спектроскопия является отличным методом для обнаружения органических загрязнений, воды и продуктов разложения масла в пробе отработанного масла. По мере накопления продуктов окисления в течение срока службы смазочного материала масло теряет свои свойства и в большинстве случаев окисляется. Если окисление достигает высокого уровня, смазочный материал перестает защищать от коррозии критически важные поверхности зубьев. Чем больше «число окисления», тем больше степень окисления. Такие условия, как лакообразование, отложение шлама, залипание колец, отложение лакообразного нагара и засорение фильтров, возникают в системах с проблемами, связанными с окислением. Инфракрасная спектроскопия также позволяет определять такие загрязнения как вода и гликолевый антифриз. Существуют рекомендации, выпущенные производителями для показателей степени окисления и загрязнения жидкостями, но это, по сути, инструмент для анализа тенденций.

Общее кислотное число

Общее кислотное число (TAN) определяется методом титрования, предназначенный для определения относительной кислотности в смазочном материале. Кислотное число используется в качестве индикатора при отслеживании ухудшения свойств масла под действием окисления в процессе эксплуатации. Замена масла рекомендуется, когда значение TAN достигает заданного уровня для данного смазочного материала и области применения. Резкий рост значения TAN свидетельствует о ненормальных условиях работы (например, перегрев), которые требуют обследования. Большинство поставщиков смазочных материалов приводят в бюллетенях предельные значения TAN, при которых следует считать масло непригодным. Обычно повышение на 0,5 по сравнению с начальным значением должно вызывать беспокойство. Всегда знайте начальное значение своего нового масла — для некоторых трансмиссионных масел оно может быть выше, чем ожидалось, из-за присутствия комплекса присадок.

Количество частиц

Количество частиц — это метод, используемый для подсчета и классификации частиц в жидкости в соответствии с принятыми диапазонами размеров, обычно в соответствии с ISO 4406 и SAE 4059. Очень полезный анализ для повышения надежности, так как уменьшение количества частиц в масле продлевает срок службы коробки передач. Рекомендуется для зубчатых передач со смазкой под давлением и считается необязательным для зубчатых систем со смазкой в масляной ванне, поскольку нет смысла измерять количество частиц, если нет фильтров или нет плана фильтрации масла (с использованием передвижной системы очистки масла и т. д.).

Количество железных частиц

Количество частиц железа — это метод, который количественно определяет наличие частиц железа в соответствии с их размером и количеством, а не с концентрацией. Сегодня повсеместно используются встроенные магнитометры для подсчета частиц железа при прохождении масла через магнитометр. Кроме того, для мониторинга и оценки железосодержащих продуктов износа используются феррографические системы. Эти системы полезны для определения количества и размера частиц железа и дополняют методы спектроскопии и концентрации железных частиц. Эти методы измеряют соотношение крупных и мелких частиц железа в пробе. Данные этих измерений могут использоваться для расчета концентрации продуктов износа и индексов нагрузки, а также для настройки срабатывания аварийной сигнализации, когда эти пределы достигают определенного уровня.

Элементная спектроскопия

Элементная спектроскопия — это метод обнаружения и количественного определения металлических и неметаллических элементов в отработанном масле, образующихся в результате износа, загрязнения и работы присадок. Атомы пробы масла возбуждают энергией излучения спектрометра, чтобы каждый химический элемент излучал или поглощал измеряемое количество энергии, определяющее концентрацию каждого элемента в масле. Результаты отражают концентрацию всех растворенных металлов (из комплексов присадок) и твердых частиц. Этот тест является основой для всех вариантов анализа масла, поскольку он относительно быстро и точно предоставляет информацию о машине, уровне загрязнения и степени износа. Его основным ограничением является низкая эффективность обнаружения частиц размером 5 микрон (мкм) или более, поэтому сначала необходимо измерить концентрацию частиц железа. В приборе MicroLab возбуждаются частицы с размером до 15 микрон.

WDA (анализ продуктов износа / аналитическая феррография)

WDA это аналитический метод, согласно которому магнитные частицы — продукты износа — отделяются от масла и осаждаются на предметном стекле, которое называется феррограммой. Микроскопическое исследование, предметного стекла, позволяют охарактеризовать тип износа и возможные источники износа в машине. Этот метод известен как аналитическая феррография. Это отличный показатель ненормального износа деталей из черных и цветных металлов. Основным недостатком этого метода является то, что он обычно требует привлечения квалифицированного специалиста по анализу.

Может быть интересно
Все статьи