Sliekinėms pavaroms

Sliekinių pavarų alyvos

Tepimas yra vienas iš svarbiausių veiksnių prižiūrint sliekines pavarų dėžes. Tai padeda sumažinti trintį ir susidėvėjimą tarp sliekinės pavaros ir sliekinio rato. Tinkamas tepimas gali padėti pailginti pavarų dėžės tarnavimo laiką ir pagerinti jos veikimą. Naudojamo tepalo tipas turi atitikti eksploatavimo sąlygas ir pavarų dėžės konstrukciją.

Sliekinė pavara, krumplinis sraigtinis mechanizmas, kurio mažesnysis krumpliaratis (sliekas) sukimo momentą perduoda krumpliaračiui su įstrižais krumpliais (sliekračiui). Sliekinė pavara taikoma sukimo momento didinimui ir tuo pačiu sukimosi greičio mažinimui. Pavaros sliekas yra varančioji grandis, o sliekratis – varomoji. Sliekratis – sraigtas su trapeciniu ar panašios formos sriegiu; būna vienapradis ir daugiapradis. Slieko ir sliekračio velenų ašys prasilenkia.

Bosch / Siemens sliekinės pavaros tepimas

Kaip ir rutulinis varžtas, sliekinės pavaros sliekas gali turėti vieną paleidimą arba kelis paleidimus – tai reiškia, kad ant slieko yra keli sriegiai arba sraigtai. Vieno paleidimo kirminui kiekvienas pilnas slieko apsisukimas (360 laipsnių) padidina pavarą vienu dantimi. Taigi 24 dantų krumpliaratis sumažins pavarą 24:1. Kelių paleidimo sliekų pavaros sumažinimas yra lygus krumpliaračio dantų skaičiui, padalytam iš slieko paleidimų skaičiaus. (Tai skiriasi nuo daugelio kitų pavarų tipų, kur pavarų sumažinimas priklauso nuo dviejų komponentų skersmens.)

Mikro žingsninio variklio su sliekine pavara tepalas

Bet kurio pasirinkto tepalo tikslas turėtų būti apsaugoti sliekinę pavarą nuo nepageidaujamo lygio trinties, pavojingo korozijos poveikio ir neefektyvaus veikimo.

Norint įvertinti ir pasiekti optimalią etaloninę būseną kiekvienam sliekinės pavaros stiliui, atsižvelgiant į jo veikimo ir aplinkos sąlygas, reikės pagrįsti patobulintos tepimo praktikos išlaidas, kad būtų sumažinta rizika ir galimas gedimo pasekmes.

Alyvos parinkimas visų tipų sliekinėms pavaroms

PAG alyva sliekinei pavarai

Tepimo iššūkiai

Sliekinės pavarų dėžės susiduria su keletu iššūkių, susijusių su tepimu. Vienas reikšmingiausių iššūkių yra slydimas tarp sliekinės pavaros ir sliekinio rato, dėl kurio tepalas gali suirti greičiau nei kitų tipų pavarų dėžėse. Dėl didelio kontaktinio slėgio tarp dviejų komponentų taip pat reikalingas tepalas, turintis didelį plėvelės stiprumą, kad būtų išvengta metalo ir metalo kontakto.

Kitas iššūkis – ribota erdvė pavarų dėžės viduje, dėl kurios gali būti sunku tinkamai užtepti tepalą. Tepalo klampumas turi būti pakankamas, kad būtų tinkamai suteptas, bet ne toks didelis, kad padidintų trintį ir susidėvėjimą. Be to, tepalas turi atlaikyti eksploatacijos metu susidarančias aukštas temperatūras, nesuirdamas ir nesioksiduodamas.

Worm Gears Oil alyva

Nors sliekinėse pavarose gana dažnai naudojami tepalai, kurių sudėtyje yra mineralinės alyvos, sintetinės bazinės alyvos paprastai pagerina pavarų efektyvumą ir žemesnę darbinę temperatūrą.

Polialfaolefinų (PAO), polialkilenglikolio (PAG) ir mineralinių alyvų tepalų naudojimo laikas ir alyvos keitimo intervalo lūkesčiai įvairiose alyvos karterio temperatūrų diapazone. Tai patvirtina Arrhenius normos taisyklė, kuri teigia, kad kiekvieną kartą padidinus vidutinę alyvos temperatūrą 10 laipsnių C, cheminės reakcijos padvigubėja.

Pavarų sistemos įvesties ir išėjimo energijos perdavimo efektyvumą gali labai paveikti pasirinktas tepalas. 6 paveiksle nurodytas geresnis efektyvumas renkantis sintetinę, o ne mineralinę alyvą, ypač PAG, kurių trinties koeficientas iš esmės mažas. Taip pat žinoma, kad PAG sumažina darbinę temperatūrą ir bendrus nuostolius. Papildomi mineralinių ir PAG bazinių alyvų palyginimai pateikti mūsų ataskaitose.

PAG turi tam tikrų trūkumų, ypač jų didesnes išlaidas. Jie taip pat nesuderinami su kai kuriomis sandarinimo medžiagomis, plastikais ir dažų dangomis, todėl pereidami prie PAG visada patvirtinkite suderinamumą.

Sliekinės pavaros veikia sudėtingomis sąlygomis ir kelia unikalius tepimo poreikius. Jie naudojami kaip greičio reduktoriai įvairiose pramonės šakose ir įvairiose srityse. Šiame straipsnyje aptariama, kaip efektyviai suteptos sliekinės pavaros veikia sliekinės pavaros veikimą.

Sliekinės pavaros naudojamos įvairiose pramonės šakose ir mašinose. Jie yra unikalūs savo gebėjimu pasiekti didelį greičio sumažinimą kompaktiškoje erdvėje. Jie gali perduoti dideles apkrovas dideliu greičiu. Paprastai pasiekiamas santykis nuo 20:1 iki 60:1 ir didesnis.

Yra trys pagrindiniai sliekinių pavarų tipai:

1. Negerklė – sraigtinė pavara su tiesia sliekine. Dantų kontaktas yra vienas judantis taškas sliekinėje pavaroje. Tai lemia dideles vieneto apkrovas ir susidėvėjimą.

2. Vienakaklis – turi įgaubtus sraigtinius dantis, kurie apgaubia slieką. Tai veda prie linijos kontakto, leidžiančios didesnes apkrovas be pernelyg didelio susidėvėjimo.

3. Dvigubas – vadinamas kūgiu arba smėlio laikrodžiu. Jis turi įgaubtus dantis tiek ant sliekinės, tiek ant sraigtinės pavaros. Tai padidėja nuo linijos kontakto ploto, todėl padidėja apkrova ir sumažėja susidėvėjimas.

Sliekinės pavaros yra neefektyvios, nes pavaros slysta, o ne rieda, todėl darbo temperatūra yra daug aukštesnė nei kitų tipų pavarų. Spyruoklinės pavaros paprastai veikia esant 50 °F (28 °C) aukštesnei nei aplinkos temperatūrai, o sliekinės pavaros temperatūra paprastai pakyla 90 °F (50 °C) virš aplinkos temperatūros.

Sliekinės pavaros efektyvumui įtakos turi šie veiksniai:

• Slieko švino kampas
• Slydimo greitis
• Lubrikantas
• Paviršiaus kokybė
• Montavimo sąlygos
• Sliekinės pavaros tepimas

Dėl šoninio slydimo sliekinėse pavarose sunku išlaikyti hidrodinaminį alyvos pleištą. Dėl to pavaros veikia esant ribinėms tepimo sąlygoms. Be to, esant aukštai darbo temperatūrai, kuri artėja prie 190 °F (88 °C) ir aukštesnės, paprastai reikia alyvų, kurių ISO VG yra 460 (AGMA klasė 7) ir aukštesnė. Jiems taip pat reikalingas geras terminis ir oksidacinis stabilumas. 1 lentelėje ISO klampumo klasė susieta su AGMA klasifikavimo sistema.

Sliekinėms pavaroms sutepti dažniausiai naudojamos alyvos yra sudėtinės mineralinės alyvos, EP mineralinės pavarų alyvos ir sintetika. Kiekvienas iš jų turi savo unikalias savybes ir visi trys tipai yra sėkmingai naudojami.

Sliekinės pavaros tepalų tipai

• Sudėtinės pavarų dėžės alyvos

Šie tepalai buvo plačiai naudojami sliekinėse pavarose ir labai sėkmingai naudojami įvairiose srityse. Sudėtinė pavarų dėžės alyva yra mineralinė bazė su įprastais rūdžių ir oksidacijos inhibitoriais, sumaišyta su 4–6 procentais berūgščiu lajau arba sintetinėmis riebalų rūgštimis (maišymo medžiaga). Paviršiaus aktyvaus mišinio medžiaga suteikia šiems produktams puikų sutepimą ir apsaugo nuo sliekinių pavarų slydimo.

Daugelis originalios įrangos gamintojų rekomenduoja sudėtines pavarų dėžes. Sudėtinės alyvos iš pradžių buvo naudojamos kaip garo cilindrų tepalai dėl jų gebėjimo prilipti prie cilindro sienelių esant garams. Sumaišytų aliejų temperatūros apribojimas yra maždaug 180 °F (82 °C). Kadangi sudėtinius tepalus sunku naudoti už šio temperatūrų diapazono ribų, jie dažnai pakeičiami EP pavarų alyva, kad būtų galima sutvirtinti.

Daugumoje programų paprastai naudojama AGMA 7 arba 8 klasės alyva (ISO VG 460 ir 680). Kai kuriais atvejais naudojamas 8A (1000 VG). Klampumo pasirinkimas priklauso nuo slieko tipo, dydžio, greičio ir darbo temperatūros. Dėl konkrečių klampumo rekomendacijų kreipkitės į OEM.

Tipiškos komercinės alyvos: ISO VG 460 ir 680 klampumo.

• Ekstremalaus slėgio (EP) pavarų alyvos

EP mineralinės pavarų dėžės alyvos plačiau naudojamos sliekinėse pavarose. Esant aukštam slėgiui ir temperatūrai, EP (antiscuff) priedas reaguoja su metaliniu paviršiumi, sudarydamas minkštą, slidų cheminį sluoksnį, kuris apsaugo nuo didelio susidėvėjimo ir suvirinimo. Anksčiau buvo susirūpinta, kad sieros-fosforo EP priedai sureaguos su bronzine pavara. Tačiau naujoji EP priedų technologija, kurią naudoja dauguma pagrindinių tepalų tiekėjų, sumažino korozijos poveikį naudojant neaktyvią sierą. EP tepalai ypač gerai veikia, kai atsiranda smūginė apkrova. EP pavarų alyvos taip pat geriau apsaugo plienines pavarų dėžes nei sudėtinės pavarų alyvos.

Tipiškos rekomendacijos taikomos ir AGMA 7, ir 8 klampumo klasėms. Kaip ir sudėtinės pavarų alyvos, EP pavarų alyvos riboja darbinę temperatūrą iki 82 °C (180 °F).

Tipiškos komercinės alyvos: Molylub Gear Oil SP, Molyduval Tantalus M, Tantalus A

• Sintetinės sliekinių pavarų alyvos

Dvi pagrindinės sintetinių pavarų alyvų rūšys buvo sėkmingai naudojamos sudėtingomis sąlygomis su sliekinėmis pavaromis: polialfaolefinai ir polialkelenglikoliai.

Polialfaolefinai (PAO) yra labiausiai paplitęs sintetinių tepalų tipas. Jie pasižymi geromis aukštos ir žemos temperatūros savybėmis ir yra suderinami su dauguma mineralinių alyvų. Skirtingai nuo kai kurių sintetinių medžiagų, PAO nepuola dažų ar sandariklių. Daugumoje kompozicijų yra nedidelis kiekis organinio esterio arba anti-dėvėjimosi mineralo, kuris pagerina ribines tepimo sąlygas. Taip pat yra produktų, kuriuose yra EP priedų. Naudojant PAO kaip sliekinių pavarų tepalus, nėra didelių trūkumų, išskyrus kainą.

Tipiškos komercinės alyvos: Molyduval TANTALUS A 150

Polialkilenglikoliai (PAG) puikiai tinka sliekinėms pavaroms. Jie turi puikias tepimo savybes ir geras žemos ir aukštos temperatūros savybes. PAG klampumo indeksas yra didesnis nei daugumos sintetinių medžiagų, artėja prie 280. Todėl galima naudoti žemesnę pradinę klampos klasę, sumažinant vidinę trintį, dėl ko pagerėja sliekinės pavaros efektyvumas. Dauguma PAG turi anti-dėvėjimosi savybių, tačiau nėra kompozicijų su EP priedais.

Be kainos, pagrindinis polialkilenglikolių trūkumas yra jų nesuderinamumas su kitais skysčiais. Jie taip pat atakuoja dažus, sandariklius ir polikarbonatus.

Tipiški komerciniai aliejai: Molyduval Syntholube G

• 1 atvejo istorija

Laboratoriniai bandymai buvo atlikti su sliekinėmis pavaromis, veikiančiomis 20:1 perdavimo santykiu, esant 1750 aps./min. Sudėtinės ir EP ISO 460 alyvos buvo įvertintos dėl efektyvumo, tada palygintos su EP ir ne EP PAO ISO 460 alyva. EP PAO efektyvumas padidėjo 1,2 proc., palyginti su EP mineraline alyva. Ne EP PAO, palyginti su sudėtine pavarų dėže, pagerėjo tik 0,9 proc. Sintetinės medžiagos klampumas darbinėje temperatūroje buvo daug didesnis, nes jo VI. Sumažinus PAO klampumą iki 320, kad jis labiau atitiktų klampumą darbinėje temperatūroje, efektyvumas, palyginti su sudėtine pavarų dėže, buvo 3,5 proc.

Paskutiniame etape buvo atliktas tikras lauko bandymas įmonėje su anglies pulverizatoriumi. Purškiklis buvo išbandytas įvairiais apkrovos lygiais. Jis turėjo 22:1 mažinimo koeficientą. Kontroliuojami eksperimentai buvo baigti matuojant elektros energijos sąnaudas, lyginant EP ISO 320 pavarų alyvą su ISO ne EP PAO. Tiek sintetinėms, tiek nesintetinėms alyvoms pasirinktas vienodas klampumas, nes darbinė temperatūra buvo žema; todėl abiejų alyvų klampumas darbinėje temperatūroje buvo panašus. Skirtingomis apkrovomis sutaupyta 9,8 proc., 8,7 proc. ir 8,5 proc. Skirtumas tarp laboratorinių ir lauko rezultatų paaiškinamas tuo, kad lauke esantis kirminas turėjo didesnę slydimo trintį.

Paskelbtame dokumente parodytas sliekinių pavarų efektyvumo pagerėjimas naudojant PAO sintetinį skystį. Straipsnis buvo pavadintas „Pramoninės pavarų dėžės efektyvumo pagerinimas naudojant sintetinius tepalus“, kurį pateikė Blahey, Hakala, Swett, Straiton ir „Juves“ iš Molylub Gear Oil PAO.

• 2 atvejo istorija

Didelis gėrimų skardinių gamintojas Teksase patyrė vidutiniškai keturis gedimus per metus, o už kiekvieną įvykį taisant ir prastovos kainavo 12 000 USD. Įmonėje yra 11 dvišakių sliekinių pavarų, kurių redukcijos koeficientai yra 20:1 ir 60:1. Reduktoriai dirba dideliu greičiu ir apkrovomis ir yra sutepti mišriąja AGMA 7 pavarų alyva.

Temperatūra ant pavarų dėžių pradėjo kilti ir pasiekė 214°F (101°C). Į pavarų dėžes buvo pilamas PAO sintetinis skystis. Dėl to vidutinė temperatūra sumažėjo beveik 20 °F (-11 °C). Visos pavarų dėžės buvo pakeistos į sintetines. Po 18 mėnesių eksploatacijos esant didesnėms apkrovoms ir greičiams nei anksčiau, pavarų dėžės gedimų nepasitaikė.

Išvada

Sliekinės pavaros veikia sudėtingomis sąlygomis ir kelia unikalius tepimo poreikius.

1. Vis dar plačiai naudojamos sudėtinės pavarų alyvos, kurių klampumas yra ISO 460–680.
2. Vis daugiau EP mineralinių alyvų naudojama konsolidavimo tikslais.
3. Sintetika buvo sėkmingai naudojama. Tiek PAO, tiek PAG duoda puikių rezultatų.
4. Sintetika turėtų būti naudojama, kai temperatūra pasiekia 180 °F (82 °C), nes ji dažnai sumažina temperatūrą 20 °F ar daugiau (11 °C ar daugiau). Jie taip pat labiau toleruoja aukštą temperatūrą.

Apsvarstykite galimybę pakeisti į sintetiką, kai pavarų dėžėse yra nedideli rezervuarai. Kaina maža, o nauda – didelė.

Machinery Lubrication (5/2001).