CC BY
10УДК 621.651.004.5:005.52
АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗНОШЕННОГО БЛОКА ПЛУНЖЕРОВ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО НАСОСА
1 2 Кузнецов И.С., Прокошина Т.С.
1ФГБОУ ВО Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В.
Парахина»
Аннотация. В настоящее время в сельскохозяйственной технике устанавливают гидравлическое оборудование различных производителей, таких как Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. Фирма Danfoss выпускает множество устройств, например, гидравлические насосы, гидравлические моторы, кондиционеры, клапаны, распределители, управляющее оборудование, силовые гидравлические цилиндры и т. д. Гидравлические устройства данной компании устанавливаются на тракторы и сельскохозяйственную технику группы компаний «Ростсельмаш» и тракторы группы компаний «Кировский завод».
В данной работе представлен анализ технического состояния изношенного блока плунжеров гидравлического насоса Danfoss FR-L-090C. Анализ технического состояния блока плунжеров заключался в проведении микрометражных исследований и оценки состояния рабочих поверхностей. Измерения осуществлялись с помощью индикаторного нутромера НИ 18 - 35 0,002 ЧИЗ. Оценку состояния изношенных рабочих поверхностей проводили с помощью лупы. Каждый цилиндр корпуса плунжеров измерялся по трём пояскам. При этом рабочие поверхности корпуса предварительно обезжиривались. По результатам обработки данных износа установлен средний размер отверстий корпуса плунжеров, вычислен средний износ на сторону. Оценкой состояния рабочий поверхности установлено, что отдельные участки имеют следы с фреттинг изнашивания.
Ключевые слова: корпус плунжеров, гидромотор, изнашивание, измерение, средний износ.
Введение. На сельскохозяйственных машинах довольно часто используются гидравлические приводы. Существуют различные гидравлические устройства: такие как мотор, насос, распределители, клапаны и многое другое. В настоящее время в сельскохозяйственной технике устанавливают оборудования различных производителей, таких как: Danfoss; Bosch Rexroth; Hydromatik; EATON; Edbro; Hagglunds; Hitachi; Hydroflex, Hydraulics.
На машинах российского производителя часто устанавливают гидравлические устройства фирмы Danfoss. В частности, гидравлические устройства данной компании, устанавливаются на тракторы и сельскохозяйственную технику группы компаний «Ростсельмаш» и тракторы группы компаний «Кировский завод». Фирма Danfoss выпускает множество устройств, например, гидронасосы, гидромоторы, кондиционеры, клапаны, распределители и т. д. Одним из наиболее дорогих и тяжело нагруженных гидравлических устройств сельскохозяйственной техники и тракторов является гидравлический насос. Принцип работы гидравлических насосов основан на преобразовании механической энергии
в гидравлическую. Главным узлом насоса является плунжерная пара (плунжер-корпус цилиндра). Причинами ускоренного изнашивания плунжерных пар чаще всего являются низкое качество рабочей жидкости, и наличие в ней частицы абразива. Изнашивание корпуса плунжера приводит к снижению ресурса. При изнашивании рабочих поверхностей корпуса происходит снижение рабочего давления и, как следствие, производительности [1-4].
В связи с этим считаем, что исследования износного состояния корпуса плунжеров гидронасосов Danfoss является актуальной насущной научной проблемой.
Цель исследования - оценить износное состояния корпуса плунжера гидронасоса Вап1ш8.
Методика экспериментальных исследований. В качестве объекта исследования был взят корпус плунжеров гидронасоса Danfoss БЯ-Ь-090С (рисунок 1). Данный насос устанавливался на тракторе К - 744 компании «Кировский завод».
Измерение корпуса плунжеров производили индикаторным нутромером НИ 18 - 35 0,002. В корпусе измерялись 9 цилиндров. Цилиндры измерялись по трём пояскам. Предварительно поверхности цилиндров корпуса обезжиривались. Рабочую поверхность изучали с помощью лупы ЛИ -3 10 х гост 25706-83.
Результаты экспериментальных исследований. Визуальный осмотр рабочей поверхности плунжера показал, что в верхней его части имеются следы местного износа (рисунок 2). Характер следов износа позволяет сделать вывод, что имело место фреттинг-изнашивание. Результаты измерений указаны в таблице 1.
Рисунок 1 - Измерение плунжера насоса Danfoss БЯ-Ь-090С
след от фреттинг-изнашивания
Рисунок 2 - Изношенный цилиндр корпуса плунжеров
Проанализировав выборку из 27 числовых значений можно сделать вывод, что средний диаметр отверстий корпуса составляет 22,7576 мм. Нижняя часть некоторых плунжеров более изношена (таблица 1).
Таблица 1 - Экспериментальные данные.
№ Номер измерения Диаметр плунжера, мм
Верхняя часть Средняя часть Нижняя часть
1 1 измерение 22,755 22,757 22,757
2 1 измерение 22,758 22,758 22,758
3 1 измерение 22,757 22,759 22,759
4 1 измерение 22,757 22,757 22,758
5 1 измерение 22,757 22,757 22,759
6 1 измерение 22,755 22,757 22,759
7 1 измерение 22,757 22,757 22,759
8 1 измерение 22,757 22,757 22,759
9 1 измерение 22,757 22,759 22,759
В связи с тем, что сложно найти точные номинальные размеры соединения и рабочие чертежи на его изготовление, воспользуемся данными поставщиков запасных частей и примем, что номинальный размер соединения плунжерной пары составляет 22,7 мм. А поле допуска отверстия корпуса примем равным Н6 с верхним отклонением +0,013 мм [5]. Тогда с помощью простых математических операций мы можем вычислить средние износ отверстия на сторону. Средний износ отверстий корпуса на сторону составил 22,3 мкм.
Средний износ отверстий корпуса в 22,3 мкм позволяет предложить для восстановления соединения плунжерной пары следующую технологию. Технология будет заключается в развёртывании отверстий корпуса в ремонтный размер 22,8 мм, с последующим нанесением комбинации электроискрового [6-13] и полимерного покрытия на плунжер.
Вывод: Средний размер отверстий корпуса 22,7576 мм, средний износ отверстий корпуса на сторону составил 22,3 мкм, при этом на отдельных участках рабочей поверхности наблюдаются следы с фреттинг- изнашивания.
Список использованных истоников:
1. Пьянзов С.В., Ионов П.А., Земсков А.М., Столяров А.В. Моделирование связи крутящего момента объемного гидропривода с параметрами гидравлического нагружающего устройства // Технический сервис машин. 2021. № 1 (142). С. 72 - 82.
2. Ионов П.А., Столяров А.В., Земсков А.М. Моделирование напряженно-деформированного состояния в соединениях гидропривода // СТИН. 2020. № 10. С. 7 - 10.
3. Ионов П.А., Земсков А.М., Столяров А.В., Тимохин С.В. Исследование влияния давления в системе управления на работоспособность и долговечность объемного гидропривода sauer danfoss серии 90 // Технический сервис машин. 2020. № 4 (141). С. 54 -63.
4. Ionov P.A., Stolyarov A.V., Zemskov A.M. Stress-strain state of hydraulic drives // Russian Engineering Research. 2020. Т. 40. № 12. С. 1078-1080.
5. Технология ремонта аксиально-поршневых гидромашин: монография / П. А. Ионов, П. В. Сенин, А. В. Столяров; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва». - Саранск, 2019. - 184 с.
6. Kolomeichenko A.V., Kuznetsov I.S., Izmaylov A.Y., Solovyev R.Y., Sharifullin S.N. Investigation of finemet nanocrystalline alloy coating obtained by the electric spark method // International Journal of Nanotechnology. 2018. Т. 15. № 4-5. С. 380 - 387.
7. Kolomeichenko A.V., Kuznetsov I.S., Izmaylov A.Y., Solovyev R.Y., Sharifullin S.N. Investigations of nanocrystalline alloy electrospark coating made of nanocrystalline alloy based on 5cp ferrum // В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. С. 012047.
8. Кузнецов И.С., Коломейченко А.В., Малинин В.Г. Восстановление посадочных мест под подшипники электроискровой обработкой // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2017. № 8. С. 20 - 22.
9. Kuznetsov I.S., Kolomeichenko A.V., Pavlov V.Z. Process of mass transfer of amorphous alloys under low-voltage electric spark treatment // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2017. Т. 53. № 4. С. 333 - 338.
10. Кузнецов И.С., Прокошина Т.С. Анализ состояния изношенных пальцев жаток современных зерноуборочных комбайнов // Агротехника и энергообеспечение. 2017. № 1 - 2 (14). С. 5 - 11.
11. Кузнецов И.С. Расчетная оценка сопротивления искрового канала при электроискровой обработке // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. № 8 (140). С. 26 -29.
12. Коломейченко А.В., Кузнецов И.С., Кравченко И.Н. Толщина и микротвердость покрытий из аморфных и нанокристаллических сплавов, нанесенных электроискровой обработкой // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2014. № 10. С. 45 -48.
13. Кузнецов И.С. Электроискровая обработка электродами из аморфных и нанокристаллических сплавов режущих деталей // Труды ГОСНИТИ. 2011. Т. 108. С. 230 -233.
Кузнецов Иван Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, Ivan-654@yandex.ru. Россия, Орел, ФГБОУВО Орловский Государственный Аграрный Университет имени Н.В.
Парахина,
Прокошина Татьяна Сергеевна, кандидат технических наук, ФГБОУ ВО Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева.
THE ANALYSIS OF THE TECHNICAL CONDITION OF THE WORN-OUT BLOCK OF
HYDRAULIC PUMP PLUNGERS
1 2 Kuznetsov I. S., Prokoshina T. S.
1Oryol State Agrarian University named after N.V. Parakhina Oryol State University named after I.S.Turgenev
Abstact. Currently, hydraulic equipment from various manufacturers is installed in agricultural machinery, such as Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. Danfoss manufactures many devices, for example, hydraulic pumps, hydraulic motors, air conditioners, valves, distributors, control equipment, hydraulic power cylinders, etc. The hydraulic devices of this company are installed on tractors and agricultural machinery of the Rostselmash group of companies and tractors of the group of companies Kirovsky Zavod. This paper presents an analysis of the technical condition of a worn plunger block of a Danfoss FR-L-090C hydraulic pump.
Analysis of the technical condition of the plunger block has consisted of conducting micrometer studies and assessing the condition of the working surfaces. The measurements have been carried out using an indicator bore gauge NI 18 - 35 0.002 ChIZ. The condition of the worn-out working surfaces has been assessed using a magnifying glass. Each cylinder of the plunger body have been measured along three belts in two mutually perpendicular directions. In this case, the working surfaces of the body have been previously degreased. Based on the results of processing the wear data, the average size of the holes in the plunger body has determined, and the average wear per side was calculated. By assessing the condition of the working surface, it has been found that some areas have traces of fretting wear.
Key words: plunger body, hydraulic motor, wear, measurement, average wear.
Kuznetsov Ivan Sergeevich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Ivan-654@yandex.ru. Russia, Oryol, Oryol State Agrarian University named after N.V. Parakhina, Prokoshina Tatyana Sergeevna, Candidate of Technical Sciences, Oryol State University
named after I.S.Turgenev.
