книги из ГПНТБ / Сердечный, В. Н. Тепловая подготовка лесотранспортных машин при безгаражном содержании

При отсутствии в предприятии зимних сортов смазок в виде исключения допускается разбавление солидола дизельным топ­ ливом. Приготовление смеси должно производиться в чистой посуде при температуре не выше +50° С, при этом дизельное топливо доливается в солидол и тщательно размешивается.

Но необходимо помнить, что применение таких смесей ухуд­ шает работоспособность узлов трения при низких температурах.

жидкости

К жидкостям, применяемым при эксплуатации лесотранспорт­ ных машин, относятся охлаждающие (вода и антифризы) и жид­ кости для амортизаторов и гидравлических приводов (тормозов, усилителей рулевых управлений, привода технологического обо­ рудования и т. д.).

Охлаждающие жидкости. Для охлаждения двигателей внут­ реннего сгорания применяется вода или специальные низкоза­ мерзающие жидкости: антифризы, водноглицериновые, водно­ спиртовые и нефтяные.

В о д а наиболее широко применяется в лесозаготовительной промышленности. Она обладает наивысшей из всех жидкостей удельной теплоемкостью (1 ккал/кг-град), низкой вязкостью (v2o = l , 0 сст), свободно циркулирует в системе охлаждения, не подтекает в сальниковых уплотнениях, не горит, имеет нейтраль­ ную реакцию и не вредна для здоровья.

Одним из отрицательных показателей воды является высо­ кая температура замерзания со значительным увеличением объема до 10% при 0°С. К отрицательным свойствам воды от­ носится и наличие примесей, образующих осадки (накипь) в си­ стеме охлаждения.

Наиболее вредные примеси — растворенные в воде соли. Толщина слоя накипи, имеющей очень низкую теплопровод­ ность, может достигать 5 мм и более. Накипь нарушает тепло­ вой режим двигателя, увеличивает расход топлива на 25—30%, масла на 30—40% и снижает мощность на 20—25% ,{15]. Обра­ зование накипи объясняется жесткостью воды, выражаемой миллиграмм-эквивалентами ионов кальция и магния. Единица жесткости равна 1 мг же в 1 л, что соответствует 20,01 мг/л ионов кальция и 12,16 мг/л ионов магния в 1 л воды;

Перед использованием жесткой и очень жесткой воды в си­ стемах охлаждения двигателей ее предварительно умягчают ки­ пячением или известкованием.

€0

Э т и л е н г л и к о л ь и его в о д н ы е р а с т в о р ы . При эксплуатации машин в районах с очень низкими зимними тем­ пературами системы охлаждения заливают низкозамерзающими этиленгликолевыми жидкостями. Этиленгликоль — густая мас­ лянистая бесцветная жидкость, хорошо смешиваемая с водой. Этиленгликоль имеет плотность 1,132 г/сж3, температуру кипе­ ния 197,4°, температуру застывания минус 11,5°. Наиболее низ­ кая температура замерзания — минус 75° С у смеси 67% этилен­ гликоля с 33% воды. При большей концентрации этиленгликоля температура замерзания начинает повышаться. Чистый этилен­ гликоль так же, как и его смеси с водой, является сильным пи­ щевым ядом. В нашей стране выпускается два вида этиленгликолевых антифризов, которым в соответствии с их максималь­ ными температурами замерзания присвоены марки 40 и 65.

Антифриз марки 40 предназначен для зимней эксплуатации автомобилей, тракторов и других машин в средней полосе страны, л антифриз марки 65 — в районах с особо низкими зимними температурами. Антифриз марки 40 имеет светло-желтый цвет, плотность 1,0675—1,0725 г/смг, а марки 65 — оранжевый цвет и плотность 1,085—1,090 г/сж3.

Антифризы, замерзая, образуют рыхлую массу в виде снега, что предотвращает возможность размораживания системы охла­ ждения. Объем замерзшего антифриза увеличивается всего лишь на 0,25%.

После зимнего сезона антифриз сливают из системы охла­ ждения и хранят для повторного использования.

Необходимо помнить, что изменение концентрации этилен­ гликоля в смеси может привести к резкому падению темпера­ туры замерзания антифриза (табл. 13).

Т а б л и ц а 13

Влияние концентрации этиленгликоля на температуру замерзания антифриза

В связи с этим в процессе работы необходимо производить замер удельного веса антифриза с помощью гидрометра или ареометра с пределами измерения 1,0—1,1 при температуре пробы +'20° С. Если температура проверяемого антифриза откло­ няется о т +20° С, необходимо вносить поправку из расчета 0,0006

61

на каждый градус разности. При температуре антифриза выше + 20° С поправка прибавляется к показаниям ареометра, при температуре ниже +20° С вычитается. Если в процессе работы двигателя произошло испарение воды из антифриза и снизился его уровень в радиаторе, то в систему охлаждения должна быть долита мягкая вода.

При использовании антифризов следует соблюдать правила безопасности, как при работе с ядовитыми жидкостями. Анти­ фриз перевозится и хранится в исправных металлических бидо­ нах с герметическими крышками и в бочках с завинчивающи­ мися пробками, приспособленными для опломбирования. На таре, в которой хранится или перевозится антифриз, ставится надпись «яд», а также знак, установленный для ядовитых веществ.

Нельзя допускать попадания масла в антифриз, так как это приводит к вспениванию и выбросу жидкости из системы охлаждения в процессе работы двигателя. Лицам, не ознаком­ ленным с правилами техники безопасности, пользоваться ан­ тифризами не разрешается.

Жидкости для гидравлических систем. В лесотранспортных машинах жидкости для гидравлических систем используются в качестве рабочей среды для привода агрегатов технологиче­ ского оборудования, гидропривода тормозов, усилителей ру­ левых управлений и т. д.

Исходя из назначения и условий работы, жидкости для гидравлических систем должны отвечать следующим эксплуа­ тационно-техническим требованиям:

обладать низкой температурой замерзания (для жидкостей нефтяного происхождения — низкой температурой застывания);

иметь хорошие вязкостно-температурные свойства; обладать высокой смазывающей способностью;

быть стабильными при длительном использовании, не вы­ делять осадков, не вызывать коррозии металлических поверх­ ностей и не воздействовать на неметаллические детали (рези­ новые шланги, уплотняющие устройства);

не должны быть ядовитыми и пожароопасными.

Нефтяной промышленностью выпускаются жидкости на неф­ тяной, гликолевой и касторовой основе [16]. В лесозаготови­ тельную промышленность поставляется жидкость АМГ-10 (авиационное масло гидравлическое). Ее кинематическая вяз­

ными смазывающими и хорошими антикоррозийными свойст­ вами, но вызывает набухание и разрушение резиновых и кожа­ ных уплотнений и шлангов, поэтому может применяться в системах, где уплотнения и шланги изготовлены из маслостой-' кой резины или других маслостойких материалов. По внеш­ нему виду АМГ-10—легкоподвижная жидкость красного цвета.

62

\

Как заменители применяют индустриальные масла марок 10, 20 и 30, имеющие хорошие смазочные и антикоррозийные ка­ чества. Однако при низких температурах эти масла примени* ются в ограниченном количестве, так как их вязкость сильно возрастает при понижении температуры. Гидравлические жид* кости и их заменители для гидросистем машин ЛП-2 приве* дены в табл. 14.

В гидросистемах трелевочных тракторов и погрузочных ме­ ханизмов в качестве рабочей жидкости используются те же масла, которые заливаются в картер двигателя. Эти масла не отвечают большинству требований, предъявляемых к жидкос­ тям гидравлических систем. Они имеют высокую вязкость и требуют больших затрат энергии на привод гидравлической системы. В холодный период года работа гидросистемы на этих маслах вообще невозможна.

Рекомендуемые масла для гидросистемы трелевочных и по­ грузочных механизмов приведены в табл. 15.

Т а б л и ц а 15

Гидравлйческие масла для тракторов и погрузочных средств

Тормозные и амортизационные жидкости. Промышленно­ стью выпускается три марки тормозной жидкости для автомо­ билей.

64

ФурфУРоло"этилЦеллозольв°бУтиРалевая жидкость ФЭБ имеет вязкость при +50° С не менее 9,2 сст и при минус 40° С не более 500 сст, окрашена в темно-бурый цвет, применяется всесезонно.

Жидкость ГТН по ГОСТ 8621—57 красного цвета, не теряет подвижности при температуре до минус 63° С, применяется только в таких системах, в которых резиновые детали привода тормозов изготовлены из бензомаслостойкой резины.

В качестве рабочей жидкости для амортизаторов использу­ ются маловязкие нефтяные масла или их смеси, иногда с до­ бавкой присадок.

Для автомобилей ЗИЛ и МАЗ применяется жидкость, со­ стоящая из турбинного и трансформаторного масел. Ее темпе­ ратура застывания минус 30—35° С. В районах с отрицатель­ ными температурами ниже минус 40° С в качестве амортиза­ ционной жидкости хорошо зарекомендовало себя приборное ' масло МВП ГОСТ 1805—51, имеющее температуру застыва­ ния не выше минус 60° С и вязкость при 50° С в пределах 6,3— 8,5 сст.

В качестве жидкостей для гидроусилителей рулевых управ­ лений и гидродинамических передач автомобилей круглый год можно применять масло Р по ТУ 38-1—ПО—67, веретенное АУ или турбинное 22.

Г л а в а IV.

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ЛЕСОТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Для облегчения пуска двигателей в холодный период года существует несколько методов тепловой подготовки лесотранс­ портных машин. Применение того или иного метода определя­ ется видом теплоносителя. Теплоносителями могут служить горячий воздух или газовоздушная смесь, пар, горячая вода, электричество и др.

Эффективность предпусковой подготовки тем или иным те­ плоносителем может быть охарактеризована коэффициентом использования теплосодержания, т. е. отношением тепла, иду­ щего на нагревание агрегата, к теплосодержанию теплоноси­ теля, вводимого за период прогрева данного агрегата. Коэф­ фициент использования теплосодержания из перечисленных теплоносителей наиболее высок у пара.

Тепловая подготовка лесотранспортных машин осуществля­ ется посредством разогрева двигателей перед пуском или по­ догревом их в межсменный период.

Приспособления, установки и устройства, разработанные для этих целей, отличаются большим разнообразием и обеспе­ чивают:

предпусковой разогрев и межсменный подогрев двигателей паром;

предпусковой разогрев двигателей горячей водой; электроподогрев масла в картере двигателя; электроподогрев охлаждающей жидкости в двигателе;

предпусковой разогрев двигателя с применением индиви­ дуальных подогревателей;

воздухоподогрев двигателей от пароводяных и электриче­ ских калориферов^ огневых теплогенераторов.

В 1968 г. ЦНИИМЭ [3] был проведен анализ большого ко­ личества мастерских участков лесозаготовительных предприя­ тий, в процессе которого установлено, что на 91,7% мастер­ ских участков двигатели трелевочных тракторов и погрузчиков разогреваются горячей водой, на 5% участков для этих целей используется пар, на 2,5% — индивидуальные подогреватели и на 0,6% производится межсменный подогрев различными сред­ ствами. На 17,4% мастерских участков применяется заправка двигателей горячим маслом, а в ряде случаев —*разогрев масла в картере двигателя паяльными лампами и открытым огнем.

РАЗОГРЕВ ДВИГАТЕЛЕЙ МАШИН ГОРЯЧЕЙ ВОДОЙ

Предпусковой разогрев двигателей внутреннего сгорания горячей водой, заливаемой в систему охлаждения, наиболее простой, а потому и самый распространенный метод подготовки машин к работе в зимнее время. У воды, как теплоносителя, теплосодержание при 100° С и давлении 1 кгс!см2 составляет 100 ккал/кг. Коэффициент использования теплосодержания на­ ходится в пределах 0,70—0,75.

Заливка горячей воды в систему охлаждения значительно улучшает условия пуска двигателя, так как способствует по­ вышению температуры сжимаемого воздуха в цилиндрах и температуры масла, оставшегося на стенках цилиндров. При заливке горячей воды в систему охлаждения температура масла в поддоне двигателя, а также температура коренных и шатунных подшипников остается неизменной. При значительных отрицательных температурах величина момента сил сопротив­ ления, определяемая величиной момента сил трения, может ока­ заться больше крутящего момента, развиваемого пусковым устройством, что вызовет значительные перегрузки деталей его кривошипно-шатунного механизма, выход их из строя и не обеспечит надежный пуск двигателя.

Нагрев воды, заливаемой в системы охлаждения автомо­ билей, обычно производится в котельных системах водяного

66

отопления гаражей и РММ или в стационарных котлах раз­ личных конструкций и особых трудностей не представляет. Значительно более сложная задача — доставка и нагрев воды на лесосеке. От своевременного проведения заправочных ра­ бот зависит время подготовительного периода механизмов к пуску. Как показывает опыт, в условиях лесосеки хорошо за­ рекомендовали себя водомаслогрейки ВМ-2М, серийно изготов­ ляемые Сыктывкарским ремонтно;механическим заводом. Водомаслогрейка предназначена для нагрева воды и масла, а также для хранения их в горячем состоянии на мастерском участке. Она имеет термос-котел для воды емкостью 850 л. Масло разогревается в емкости объемом 100 л, помещенной в горячую воду. Топливом для водомаслогрейки служат дрова. Нагрев воды от 0 до 95° С производится за 60—80 мин. Водомаслогрейка транспортабельна и не требует высокой .квалифи­ кации обслуживающего персонала. Хорошая теплоизоляция

рабочей смены, а оставлять на ночь. Утром вода при темпера­ туре 70—75° С заправляется в систему охлаждения механиз­ мов. При такой организации практически исключаются потери рабочего времени на нагрев воды и масла.

К передвижным средствам для хранения, транспортировки и нагрева воды и маслй, а также механизации заправочных ра­ бот горячими жидкостями систем охлаждения и смазки отно­ сится водомаслогрейки ВМГ-40-51М. Эта водомаслогрейки смонтирована на одноосном прицепе и входит в комплект ма­ стерской Т-142Б. Водомаслогрейки широко применяется в предприятиях лесозаготовительной промышленности. Она имеет котел-термос емкостью 1 250 л, внутри которого помещаются два масляных бака по 150 л каждый.

Конструкция универсальной топки позволяет производить нагрев воды и масла как дизельным топливом, так и дровами. Вода в котел и масло в баки подаются водяным и масляными насосами. Выдача масла производится вручную через раздаточ­ ные краны, а вода под давлением воздуха пневмосистемы при­ цепа, соединенной с пневмосистемой автомобиля. Продолжитель­ ность нагрева воды до 95° С составляет 40—45 мин, расход дизельного топлива на нагрев находится в пределах 17—18 л.

Вода и масло нагреваются при транспортировке водомасло­ грейки на лесосеку, что значительно сокращает потери рабо­ чего времени.

К недостаткам водомаслогреек подобных конструкций можно отнести необходимость привлечения специального авто­ мобиля для доставки воды в лесосеку при отсутствии естествен­ ного источника на лесосеке, что в значительной мере услож­

няет организацию работ и увеличивает затраты на содержание механизмов.

С понижением температуры окружающего воздуха заливка горячей водой системы охлаждения двигателя не позволяет разогреть его до необходимой температуры, для его подго­ товки приходится производить многократную проливку горя­ чей воды через систему охлаждения при открытых спускных кранах системы. С понижением температуры объем проливае­ мой воды и период запуска значительно увеличиваются. Объ­ емы воды, необходимые для предпускового разогрева треле­ вочных и погрузочных механизмов, приведены в табл. 16.

Т а б л и ц а 16

Объемы воды, необходимые для разогрева дизелей трелевочных тракторов, машины ЛП-2 и челюстных погрузчиков

и цилиндров при отрицательных температурах составляет ме­ нее 25%, остальное тепло теряется в радиаторе, трубопрово­ дах и т. п. Наиболее эффективно прогревать двигатель путем пролива горячей воды, нагретой до 90—95° С, через систему охлаждения. Чем выше температура воды, тем меньше абсолют­ ные потери тепла с вытекающей водой из сливного крана си­ стемы и тем быстрее производится прогрев блока и цилиндров двигателя. При заливке горячей воды через радиатор излишни опасения, что горячая вода может вызвать термические напря­ жения в металле блока, так как к блоку вода поступает уже значительно охлажденной в радиаторе.

Для уменьшения потерь тепла и сокращения времени про­ грева двигателя разработано большое количество приспособ­ лений, позволяющих отключать радиатор на время прогрева двигателя и заполнять систему охлаждения двигателя водой. Простые и удобные приспособления, применение которых по­ зволяет сократить время разогрева двигателя и уменьшить расход воды, 'разработаны НИИАТ и в сельском хозяйстве.

68