К вопросу повышения работоспособности гидравлических соединений лесозаготовительного оборудования Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Тяпин С.В. (БГИТА, г. Брянск, РФ)

The processes influencing working capacity of hydraulic couplings of wood technics are observed, paths of raise of their endurance are offered.

Для современного лесозаготовительного производства важным является обеспечение высокой работоспособности используемой техники и достижение необходимых условий для осуществления эффективной переработки заготавливаемой древесины.

Нормальная работа гидравлического оборудования лесозаготовительных машин, находящегося под давлением рабочей среды во многом определяется герметичностью его разъемных соединений. Нарушение герметичности приводит к загрязнению окружающей среды вредными веществами, снижает безопасность эксплуатации техники и влияет на экономичность производства.

Основным показателем работоспособности гидравлических соединений является обеспечение необходимой степени их герметичности. Степень герметичности обычно оценивают уровнем утечки (объем или масса потерь среды в единицу времени) или максимально допустимым давлением герметизирующих сред, при котором утечка не превышает заданную величину [1].

Опыт эксплуатации лесозаготовительной техники показывает, что большинство отказов гидравлических систем вызваны в первую очередь утечкой рабочей жидкости, вследствие нарушения герметичности соединений, загрязнением рабочей жидкости, повышенным износом сопряженных подвижных элементов и другими причинами.

Потери герметичности трубопроводных соединений лесозаготовительных машин обусловлены несоответствием их конструкций условиям эксплуатации гидроприводов. Эти несоответствия могут быть вызваны незапланированными всплесками, как внешних воздействий [2], так и нестабильностью процессов, происходящих внутри гидропривода и во многих случаях незаметных вплоть до возникновения отказа.

Все процессы, воздействующие на работоспособность гидропривода, можно разделить на три следующие категории.

Быстропротекающие процессы, характеризующиеся большими скоростями периодичностью изменения параметров, определяемых долями секунд. К таким процессам относятся вибрации элементов, вызываемые механическими колебаниями элементов и резонансными возбуждениями, пульсации давления рабочей жидкости и др. Эти процессы влияют на взаимосвязь и взаиморасположение элементов, искажают рабочий цикл гидропривода и приводят к внезапному изменению характеристик гидропривода.

Процессы средней скорости протекают за время непрерывного цикла работы машины. Их длительность измеряется минутами и часами. К таким процессам

относятся изменение температуры рабочей среды, жидкости, физических свойств рабочей жидкости и др. Эти процессы приводят к постепенному изменению характеристик гидропривода.

Медленно протекающие процессы, которые действуют в течение всего периода эксплуатации, представляют собой процессы износа трущихся поверхностей, естественного старения и усталости материалов, сезонного изменения температуры, влажности и др. Эти процессы также приводят к постепенному изменению характеристик гидропривода.

В результате действия этих процессов трубопроводные соединения в течение эксплуатации гидропривода подвержены воздействию многим видам механического и механохимического износа. Каждый из этих видов износа имеет свои условия возникновения, влияние на герметичность соединений, характерные структурные и внешние признаки (схватывание при фреттинге, гидроабразивный, гидроэрозионный износ, кавитация, износ по механизму диспергирования окисных пленок и вторичных структур, микрорезание микронеровностей и др.).

Таким образом, для повышения работоспособности гидравлических соединений лесозаготовительных машин одним из возможных направлений является повышение износостойкости их функциональных поверхностей.

Для повышения надежности герметизирующих устройств в условиях воздействия коррозионно-активных сред предлагается для изготовления разъемных соединений в качестве конструкционных материалов применять алюминиевые сплавы. Обеспечение необходимой износостойкости достигается поверхностным упрочнением деталей из алюминиевых сплавов для различных условий контактного взаимодействия, например, методом микродугового оксидирования. Изучение триботехнических характеристик в различных условиях трения поверхностных слоев на алюминии и его сплавах, сформированных методом микродугового оксидирования, показало, что независимо от схемы трения они имеют высокую износостойкость, низкие коэффициенты трения и могут применяться в определенном диапазоне нагрузок, скоростей и сред в паре со многими материалами. Особенно важно, что такие оксидные слои обладают высоким сопротивлением абразивному изнашиванию, вполне сравнимому с износостойкостью традиционных абразивных материалов.

Литература

1. Продан, В.Д. Техника герметизации разъемных неподвижных соединений [Текст] / В.Д. Продан. - М. Машиностроение, 1991, - 160 с.

2. Александров, Динамические нагрузки в лесосечных машинах[Текст] / В.А. Александров. - Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1984 - 152 с.