Мастильна система
Масти́льна систе́ма або систе́ма ма́щення (англ. lubrication system, automatic lubrication system, ALS) — технічна система, що забезпечує приймання, видавання, зберігання, перекачування, очищення та постачання необхідної кількості мастильного матеріалу у зону контакту тертьових поверхонь деталей механізмів і машин з метою зменшення сил тертя між деталями та інтенсивності їх зношування[1] При цьому, шар мастильного матеріалу додатково захищає пари тертя від корозії; виконує роль гідравлічного демпфера, який сприймає ударні навантаження; охолоджує та виносить продукти зношення тертьових поверхонь; забезпечує герметизацію з'єднань та защільників.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/FLO_Components_Automatic_Lubrication_System.jpg/250px-FLO_Components_Automatic_Lubrication_System.jpg)
Мастильний матеріал
ред.Масти́льний матеріа́л (англ. lubricant) — матеріал, який підводять (наносять) до (на) поверхні тертя для зменшення сили тертя та (чи) зношування[2], що у свою чергу забезпечує збільшення навантажувальної спроможності механізмів.
За фізичним станом, у якому знаходяться мастильні матеріали, вони розподіляються на тверді, пластичні, рідинні та газуваті. Для мащення з використанням мастильних систем найчастіше використовуються: рідинні мастильні матеріали (мастильні оливи) — переважно, у стаціонарному технологічному устаткуванні, та пластичні мастильні матеріали (мастила) — переважно, в автомобільній і дорожній техніці, гірничому устаткуванні та машинах будівельної галузі.
Конструктивні особливості
ред.Мастильні системи реалізуються у вигляді сукупності сполучених трубопроводами пристроїв, які забезпечують дозоване доставляння мастильного матеріалу до поверхонь тертя, і, за необхідності, його охолодження, очищення та повернення у мастильний бак. Мастильна система за аналогією з гідроприводами складається із силової підсистеми, у якій здійснюються енергетичні процеси, пов'язані з доставлянням мірних порцій мастильного матеріалу до точок мащення, і підсистеми керування, яка за функційним призначенням у свою чергу поділяється на інформаційну та логіко-обчислювальну частини, хоча чітко виділити перелічені складові у мастильних системах не завжди є можливим.
Класифікація мастильних систем
ред.Класифікацію мастильних систем проводять за набором характерних ознак:
- видом мастильного матеріалу (рідинні мастильні системи у тому числі масляно-повітряні системи і пластично-мастильні системи);
- числом змащуваних пар тертя (індивідуальні і централізовані, які обслуговують одну або декілька пар тертя відповідно);
- способом підключення до точки мащення (роздільні, у яких мастильний насос чи олив'ярка приєднуються до однієї або декількох пар тертя лише на час подавання мастильного матеріалу, і нероздільні мастильні системи, у яких мастильний нагнітач чи наливна олив'ярка приєднані то точки мащення постійно);
- способом використання мастильного матеріалу (циркуляційні і проточні);
- способом дозування мастильного матеріалу (об'ємного і дросельного дозування);
- режимом подачі мастильного матеріалу (неперервної та періодичної дії);
- типом привода мастильного нагнітача (з ручним, механічним, електричним та пневматичним приводом);
- способом керування циклом мащення (ручним керуванням; напівавтоматичним, коли мастильна система приводиться в дію уручну, а потім працює без участі оператора до завершення циклу; автоматичним керуванням, що забезпечує задані режими мащення без участі людини).
Для змащення зубчастих передач, редукторів, підшипників ковзання, що працюють рідко, часто застосовується закладне мащення, коли мастильний матеріал закладається у вузол тертя при його складанні і оновляється при плановому чи попереджувальному ремонті.
Часто достатньо ефективним є картерне мащення, яке здійснюється зануренням вузлів тертя у масляну ванну у процесі роботи механізму й розбризкуванням мастильного матеріалу у замкненому просторі, де розташовані деталі, що підлягають змащуванню. Картерне мащення часто поєднується з централізованим мащенням, як це реалізовано у системах мащення поршневих двигунів внутрішнього згоряння.
Централізовані мастильні системи
ред.У сучасному обладнанні дедалі частіше знаходять застосування централізовані мастильні системи (англ. centralized lubrication system), використання яких приводить до зменшення затрат на обслуговування й ремонт та підвищення безпеки при роботі обладнання. Централізовані мастильні системи зазвичай є автоматизованими.
Будова
ред.Типова централізована система мащення складається з контролера/таймера, насоса з баком, лінії подачі, дозувальних клапанів та живильних ліній. Незалежно від виробника або типу системи, усі автоматичні системи змащення містять ці п'ять основних компонентів[3]:
- контролер/таймер — керує системою мащення і може бути інтегрований у систему керування об'єктом у цілому;
- насос з резервуаром — зберігає і забезпечує мастильним матеріалом систему;
- лінія подачі — лінія, яка підключає насос до дозаторів чи інжекторів. Через неї прокачується мастильний матеріал;
- клапани-дозатори/форсунки — компонент, який відміряє/розподіляє мастильний матеріал до точок мащення;
- лінії живлення — лінії, яка сполучає дозувальні клапани чи інжектори з точками мащення.
Різновиди
ред.Найпоширенішими є такі види централізованих мастильних систем:
- насосного розподілу — система, у якій дозування мастильного матеріалу та його розподіл до поверхонь тертя здійснюється безпосередньо мастильним насосом; бувають проточні і циркуляційні;
- дросельні — системи, у яких потрібна кількість мастильного матеріалу, що подається у зону тертя, задається шляхом примусового дроселювання потоку мастильного матеріалу мастильними дозаторами; бувають регульовані, нерегульовані і регулятори витрати;
- імпульсні — системи, принцип роботи яких ґрунтується на створенні імпульсів тиску у магістралі мащення, до якої підключені імпульсні живильники, робочі камери яких поперемінно сполучаються з підводом мастильного матеріалу від насоса і відводом у точку мащення; забезпечують подачу мастильного матеріалу у діапазоні 0,025 до 1,5 см3 при робочих тисках 1,6…17,2 МПА;
- двомагістральні — системи до складу яких входять мастильні живильники з двома підведеннями, кожен з яких підключений до однієї з двох магістралей, що працюють у протифазі, що дозволяє об'єднати у конструкції одного двомагістрального живильника два дозуючих пристрої, кожен з яких може обслуговувати окрему точку мащення; забезпечують подачу мастильного матеріалу у діапазоні від 0,10 до 9,95 см3 при робочих тисках 4…40 МПа;
- послідовні — системи у яких дозування мастильного матеріалу та його розподіл до поверхонь тертя здійснюється живильниками, що мають одне підведення і декілька відводів, причому подавання доз матеріалу у відводи здійснюється послідовно, і у черговий відвід мастильний матеріал подається лише тоді, коли його подача у попередній відвід була завершена;
- оливного туману — оливо-повітряна система мащення, у якій мастильний матеріал подається до поверхонь тертя у вигляді оливного, що централізовано створюється розпиленням рідкого мастильного матеріалу струменем повітря. При цьому дозування оливного туману, формування його струменя потрібної форми і консистенції, здійснюється перетворювачами, що встановлюються у точках мащення. В мастильних системах масляного туману застосовують перетворювачі трьох типів: розбризкувальні, конденсаційні та розпилювальні;
- типу «повітря-олива» оливо-повітряна мастильна система, у якій мастильний матеріал подається до поверхонь у вигляді струменя аерозолю, що формується змішувачами, встановленими у точках мащення, до яких рідкий мастильний матеріал і повітря підводяться окремо. Такі системи створені на заміну систем масляного туману, що не завжди є екологічними. Мастильні системи типу «повітря-олива» застосовують практично для будь-яких типів поверхонь тертя, але найефективнішими вони є при змащенні пар тертя, що працюють: за високих температур (прокатні стани, рольганги печей тощо); з високими лінійними або коловими швидкостями; за наявності впливу води, пилу чи шкідливих газів (шліфувальні верстати, устаткування хімічної та цементної промисловості тощо).
Інформаційні елементи систем мащення
ред.Інформаційні елементи систем мащення призначені для контролю запуску і зупинки процесу мащення, а також для збирання інформації про його перебіг.
У загальному випадку в системі мащення можуть контролюватись такі параметри:
- рівень і температура мастильного матеріалу у баку системи мащення;
- тиск у мастильному трубопроводі;
- спрацювання дозувально-розподільних пристроїв;
- наявність подачі мастильного матеріалу;
- цілісність мастильної лінії.
До найпоширеніших засобів контролю параметрів циклу мащення, що формує візуальний (індикація) та/або електричний релейний сигнал, належать:
- індикатори і реле циклу;
- індикатори перевищення тиску;
- індикатори розриву лінії мащення;
- реле контролю подавання мастильного матеріалу.
Зазвичай, пристрої контролю є конструктивно адаптованими до основного елемента системи, що здійснює дозування мастильного матеріалу.
Індикатори і реле циклу — механогідравлічні (індикатори) та електрогідравлічні (реле) пристрої, що реагують на переміщення дозувально-розподільного золотника робочої секції живильника, що призначені для контролю та керування циклом мащення.
Індикатори циклу встановлюються безпосередньо у робочі секції живильника послідовної дії і мають жорстко зв'язаний з дозувально-розподільчим золотником шток-індикатор, по стану якого (втягнутий/висунений) визначають положення золотника.
У реле циклу контактного типу шток-індикатор діє безпосередньо або через магніт на мікровимикач, що формує електричний сигнал про роботу живильника.
Індикатори перевищення тиску — пристрої, що реагують на перевищення рівня тиску, яке виникає при блокуванні видачі мастильного матеріалу. Такі індикатори встановлюються на лицевому боці секції живильника у альтернативних виходах. Найпоширенішими є індикатори перевищення тиску штиркового типу із збереженням (запам'ятовуванням) індикації, що використовуються у послідовних мастильних системах обладнання, робота якого без подавання мастильного матеріалу є неприпустимою.
Індикатори розриву лінії мащення — пристрої, що реагують на падіння тиску мастильного матеріалу до контрольного значення, що може виникнути при розриві мастильної лінії або наявності у ній занадто великих витоків. Індикатор розриву складається з двох частин: покажчика прозриву з індикаторним штоком і вбудованим зворотним клапаном та підпірного клапана (стимулятора).
Покажчик розриву встановлюється у вихідному отворі живильника й зв'язується з підпірним клапаном, розташованим безпосередньо у точці мащення, трубопроводом, цілісність якого і підлягає контролю. Отже, контрольована мастильна лінія у нормальному стані завжди є заповненою мастильним матеріалом і перебуває під дією надлишкового тиску, що створюється підпірним клапаном, про що сигналізує висунений шток покажчика розриву. При падінні тиску мастильного матеріалу у контрольованому трубопроводі, шток втягується, подаючи цим самим сигнал про порушення герметичності мастильної лінії.
Реле контролю подавання дози мастильного матеріалу — електрогідравлічні пристрої, що формують електричний сигнал при проходженні через них дози мастильного матеріалу. Комутування електричних кіл реле здійснюється вбудованим геконом, що реагує на магнітний плунжер, який переміщується у зону його чутливості кожного разу, коли через реле проходить доза мастильного матеріалу.
Проектування централізованих систем мащення
ред.Проектування мастильних систем є складним процесом, що передбачає такі етапи:
- вибір типу системи мащення;
- формування груп точок мащення;
- вибір типорозмірів дозувально-розподільної мастильної апаратури;
- визначення типорозміру мастильного насоса;
- вибір апаратури контролю та керування циклом.
Послідовність виконання перелічених етапів робіт є умовною так як, наприклад, при виборі типу системи мащення слід враховувати як вимоги для забезпечення контролю проходження мастильного матеріалу, так і значення робочих тисків і об'ємів для усіх пар тертя, мащення яких передбачається здійснювати від однієї мастильної системи. Тоді ж як саме по величинах об'ємів мастильного матеріалу і робочих тисків здійснюється вибір конкретних типорозмірів мастильної апаратури як дозувально-розподільної, так і контрольної. При цьому для окремих вузлів і механізмів однієї машини можуть використовуватись мастильні системи різних типів. Наприклад, до складу автоматичної лінії часто одночасно входять індивідуальна, централізована проточна і централізована циркуляційна системи мащення. І якщо проектування індивідуальної системи мащення обмежується вибором конкретних типорозмірів маслянок чи тавотниць, які встановлюються у точки мащення, то для проектування централізованих мастильних систем обов'язковим є виконання усіх перелічених вище етапів.
Робочі характеристики систем мащення усіх типів, що використовуються в одній машині, отримані в ході проектування, разом з періодичністю заправлення та позначенням мастильного матеріалу, заносяться до карти мащення обладнання.
Див. також
ред.Примітки
ред.- ↑ ДСТУ 2414-94 Системи суднові і системи суднових енергетичних установок. Терміни та визначення.
- ↑ ДСТУ 2823-94 Зносостійкість виробів тертя, зношування та мащення. Терміни та визначення.
- ↑ Mohawk College of Applied Arts and Technology: Reasons for Lube Systems; MATLLUB04. January 2007, FLO Components Ltd [Архівовано 8 травня 2019 у Wayback Machine.].
- ↑ Lincoln Industrial Corporation[en]: Quicklub Centralized & Automated Lubrication Systems. April 2007.
- ↑ Paul Conley, Lincoln Industrial Corporation and Raj Shah, Koehler Instrument Company: Ventmeter Aids Selection of Grease for Centralized Lubrication Systems. In: Machinery Lubrication Magazine. January 2004
Джерела
ред.- Наземцев А. С. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Учебное пособие / А. С. Наземцев, Д. Е. Рыбальченко. — М.: Форум, 2007. — 304 с. — ISBN 978-5-91134-128-2
- Автоматизированные смазочные системы и устройства / В. Я. Семенов, П. М. Курганский, В. И. Кузьмин и др. Под ред.. Д. Н. Гаркунова. — М.: Машиностроение, 1982. — 176 с.
- Контак Г. А., Ломачинский В. С. Монтаж и наладка централизованной системы смазки, гидравлической и пневматической систем. — М.: Стройиздат, 1981. — 175 с.
- Централизованные смазочные системы. Краткий каталог. — Николаев: НПП «МЕТАЛЛПРОМСЕРВИС», 1999. — 52 с.
- Centralized Lubrication Systems. Catalog. LUBRICQUIP, INC., A Unit of IDEX Corporation. USA, 2001.
- LUBRICQUIP School of Centralized Lubrication. Introduction to Lubrication. LUBRICQUIP, INC., A Unit of IDEX Corporation. USA, 1981/
Посилання
ред.- FLO COMPONENTS LTD. [Архівовано 8 травня 2019 у Wayback Machine.] (англ.)
- Automatisches Schmiersystem mit CAN-Steuergerät [Архівовано 10 серпня 2018 у Wayback Machine.] (нім.)
- HOCHLEISTUNGS-SCHMIERSYSTEM [Архівовано 10 серпня 2018 у Wayback Machine.] (нім.)
- Linearführungen Schmiersystem [Архівовано 10 серпня 2018 у Wayback Machine.] (нім.)