Почему на морозе пальцы стрелы остаются сухими, хотя насос работает? Настраивай интервал и дозу, морози смазку и забивай линию и смотри, как отвечают прогрессивные и однолинейные дозаторы.
В смазке около 85–90 % масла, остальное загуститель, чаще всего литиевое мыло. Его волокна сплетаются в сетку и держат масло, как губка воду. Пока смазку не трогают, она стоит как твердое тело. Когда на нее давят сильнее предела текучести, она течет. На морозе масло густеет, и предел текучести растет в разы. Экскаватор в карьере смазывают не шприцем, а системой: насос качает смазку из бочки по рукавам к дозаторам, а дозаторы делят ее на порции и раздают по пальцам стрелы, рукояти, ковша и поворотному кругу. Насос включается сам через заданный интервал.
Три расчета, которые делает механик, когда настраивает систему: сколько получит точка, хватит ли насосу давления и как часто менять бочку. Числа берутся из опыта.
Сколько смазки получит палец?
Каждый цикл дозатор выдает точке порцию V. Циклов в час 60 / T. Мало: втулка изнашивается, в зазор лезет пыль. Много: смазка летит на землю и в бочку уходят деньги.
Сколько давления нужно, чтобы сдвинуть смазку?
Смазка в рукаве движется пробкой: чтобы сдвинуть ее, давление на торец должно победить сопротивление стенки по всей длине. Чем тоньше и длиннее рукав и чем холоднее смазка, тем больше давление.
Когда менять бочку?
Складываем расход всех точек, умножаем на часы работы и плотность смазки. Так планируют поставки смазки на рудник и интервал замены бочки на машине.
В прогрессивном дозаторе несколько поршней соединены так, что каждый, дойдя до конца хода, открывает дорогу масляному давлению к следующему. Поршень 1 выдавил порцию в свою точку и толкнул поршень 2, тот выдавил и толкнул поршень 3, и так по кругу. Если выход одного поршня забит, он не может сдвинуться, и вся цепочка встает.
Это кажется недостатком, но на деле это достоинство: на одном поршне стоит штифт или датчик движения, и если он перестал ходить, контроллер сразу показывает ошибку, а давление уходит в предохранительный клапан. Механик идет по выскочившим штифтам и находит забитую линию.
В однолинейной системе у каждой точки свой питатель, они работают независимо. Засор одной точки не мешает остальным, но и не виден. Поэтому питатели ставят с контрольными стержнями, а точки проверяют глазами на ТО: свежая смазка должна выходить из-под втулки. О том, что сухой палец в пыли изнашивается в разы быстрее, смотри тему «Износ: абразивный, усталостный, задир», а состав масел и загустителей разобран в химии: «Смазочные материалы: вязкость и присадки».
На большом гидравлическом экскаваторе несколько десятков точек смазки. Система подает смазку каждые несколько минут во время работы, и машинист видит ошибку цикла на дисплее.
Шкворни, пальцы подвески, цилиндров подъема кузова и рулевых тяг смазывает своя система. Ее бочку заправляют на каждом ТО вместе с маслом и топливом.
На высокогорном руднике зимой летнюю NLGI 2 меняют на NLGI 0 или 1 с синтетической основой. Иначе насос упирается в клапан, а дальние точки остаются сухими.
Зубчатый венец поворота экскаватора смазывают отдельной системой распыления вязкой смазкой с графитом или дисульфидом молибдена: она держится на зубьях и не смывается.
Механик смотрит, есть ли свежий поясок смазки у каждой втулки, проверяет штифты дозаторов и давление насоса. Сухая точка под ковшом это первая причина изношенных пальцев.
Та же пластичная смазка в ступице велосипеда или в подшипнике колеса автомобиля: закладывается один раз и держится годами, потому что ее не выдувает и не смывает.
Линия до дальней точки принята длиной 18 м с внутренним диаметром 8 мм, давление в ней посчитано только по пределу текучести смазки как у пробки: Δp = 4 · τ₀ · L / d. Вязкое сопротивление и сжимаемость смазки не учтены. Предел текучести при 20 °C взят 120, 220 и 380 Па для NLGI 0, 1 и 2 и растет на морозе как exp(−0,0414 · (t − 20)), то есть примерно в 12 раз к −40 °C. На дозаторы и точку отведено 25 и 15 бар, клапан насоса 280 бар. Насос работает 3 минуты в каждом цикле. Потребности точек в смазке (5, 10 и 12 см³/ч) учебные; настоящие берут из руководства по эксплуатации машины. Время в опыте ускорено: секунда идет за 1,2 минуты.