CC BY
1216. Sedashkin, A. N. Vlijanie vynuzhdennyh kolebanij na razrushenie pochvy / A. N. Sedashkin, S. Ju. Gorodskov // Jenergojeffektivnye i resursosberegajushhie tehnologii i sistemy. - Saransk: Izd-vo Mordov. unta, 2010. - S. 51 - 54. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29132562
17. Fedorov, S. E. Opredelenie deformacij uprugih stoek kul'tivatora / S. E. Fedorov, A. S. Kostin, M. N. Chatkin//Sel'skijmehanizator. -2015. -№10. - S. 18-19. URL:https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24392507
18. Fedorov, S. E. Modelirovanie pruzhinnyh stoek kombinirovannyh kul'tivatorov / S. E. Fedorov, M. N. Chatkin, A. S. Kostin, S. Ju. Gorodskov// Traktory i sel'hozmashiny. - 2013. - № 8. - S. 41 - 44. URL: https:// www.elibrary. ru/item.asp?id=20196618
УДК 629.025
10.36508/RSATU.2020.48.4.018
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЛАПАНА УПРАВЛЕНИЯ РУЛЕВОГО МЕХАНИЗМА
АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ
ЧЕРВЯКОВ Сергей Викторович, ст. преподаватель кафедры технического сервиса машин НИ МГУ им. Н. П. Огарева, sergey.chervyakov@yandex.ru
СТОЛЯРОВ Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент НИ МГУ им. Н. П. Огарева, саЫо@ mail.ru
Проблема и цель. Целью исследований явилось теоретическое обоснование и выбор метода восстановления клапана управления рулевого механизма автомобиля сельскохозяйственного назначения марки КамАЗ. Объект исследования: соединение золотник-корпус клапана управления, подверженное гидроабразивному износу в процессе эксплуатации.
Методология. Для достижения цели исследования было проведено профилографирование и произведены микрометражные измерения поверхностей поясков золотников и корпусов клапана. Результаты. Проведенные исследования позволили получить значения максимального зазора между поясками золотника и корпуса клапана управления - 88 мкм, суммарный износ составил 156 мкм; определить значение слоя металлопокрытия для восстановления технологического зазора в соединении, размером 211 мкм. В качестве способа восстановления исследуемого соединения была выбрана электроконтактная приварка ленты через промежуточный подслой. В качестве подслоя применялся порошок ПГ-СР2. Основные режимы восстановления золотника следующие: сила тока 1,2 кА; длительность импульсов тока 0,04-0,06 с; длительность паузы между импульсами тока 0,08 с; частота вращения шпинделя - 6-8 об/мин; усилие сжатия электродов 1,5 кН; продольная подача сварочных электродов - 3 мм/об. В качестве способа восстановления корпуса выбран метод обработки под увеличенный размер при помощи алмазных разверток НПО «Микрон» на специальном станке для прецизионной обработки СПО-01.Триботехнические исследования восстановленного соединения по схеме «ролик-колодка» показали, что пара трения с наплавленной лентой 50ХФА обладает лучшими триботехническими характеристиками по сравнению с эталонной парой: коэффициент трения меньше в 1,45 раза, интенсивность изнашивания соединения в 1,4 раза ниже, предзадирная нагрузка больше в 1,41 раза.
Заключение. В результате исследований было установлено, что предложенный способ восстановления не только позволит восстановить изношенную поверхность золотника и убрать дефектный слой в отверстии корпуса клапана управления, но и в дальнейшем повысить ресурс рулевого механизма, создав на изнашиваемой ресурсоопределяющей поверхности клапана управления новый слой, обладающий более высокой износостойкостью.
Ключевые слова: электроконтактная приварка, золотник, корпус, восстановление, рулевое
Введение
Современные автомобили, как легковые, так и грузовые (в том числе и сельскохозяйственного назначения) оснащаются системами усиления рулевого управления, которые создают дополнительное воздействие, облегчающее поворот рулевого колеса. Рулевое управление состоит из трех частей:
- рулевой механизм, позволяющий повора-
чивать колеса на заданный угол при помощи преобразования вращения руля в поступательное движение тяг;
- колонка - отвечает за передачу вращения от руля;
- привод - доведение управляющего воздействия руля до управляемых колес.
Как видим, основной задачей рулевого управления является доведение колес на заданный
© Червяков С. В., Столяров А. В., 2020 г
угол поворота; чтобы облегчить вращение рулевого колеса, используется усилитель. На данный момент существует несколько типов усилителей: электрические, гидравлические, электромеханические и т.д., но наибольшее распространение на грузовых автомобилях, в том числе и сельскохозяйственного назначения (например, автомобиль КамАЗ), получили рулевые механизмы с гидравлическим усилителем.
В процессе работы рулевой механизм подвергается различным воздействиям как со стороны дорожного полотна через сошку вала, так и со стороны рабочей жидкости через питающий насос, поэтому различные детали агрегата изнашиваются в разной степени. Например, такие детали как упорные подшипники, винт, колонка при осуществлении поворота нагружаются незначительно, но в то же время вал сошки и зубчатое зацепление, через которое передается воздействие руля на колеса, воспринимают максимальные воздействия от давления масла.
Износ деталей рулевого механизма приводит к повышению усилия на рулевом колесе, что в конечном счете приводит к необходимости его ремонта.
На данный момент часть исследователей [1-4] приходят к выводу о том, что работоспособность системы рулевого управления с гидравлическим усилителем руля (ГУР) во многом зависит от гидроклапана управления. Поэтому установление величин износов клапана управления рулевого механизма и выбор метода восстановления его работоспособности являются актуальной задачей.
Обзор литературы
Исследования Давыдкина А.М. [5] показывают существенную зависимость технического состояния рулевого механизма с ГУР от степени загрязненности масла. Автор связывает это с содержащимися в примесях твердыми частицами окиси
кремния и алюминия, которые по своей твердости превосходят основные ресурсоопределяющие детали рулевого механизма с ГУР.
Статистические исследования Корнеева [6] также показывают, что в рабочей жидкости содержатся примеси различных фракций: до 10 мкм, от 10 до 20 мкм и от 20 до 30 мкм. Данные частицы в начальный период работы распределяются в следующем соотношении 72-80 %, 15-20 % и 3-5 %, однако в процессе работы эти соотношения перераспределяется (за счет домола крупных частиц) и уже через 600 часов работы частицы до 10 мкм, вызывающие гидроабразивный износ, составляют более 95 % от общей массы примесей.
Таким образом, получается, что рулевой механизм работает в достаточно тяжелых условиях, характеризующихся помимо вибрации элементов и пульсации давления, еще и наличием загрязнений масла, приводящих к гидроабразивному износу, что приводит к снижению его ресурса в целом.
Согласно ГОСТ 31507-2012 максимально допустимое усилие на рулевом колесе не должно превышать 50 Н, однако, как показывают исследования авторов [7], при поступлении на ремонт рулевых механизмов автомобилей КамАЗ усилие на них превышает допустимое значение и приближается к значению в 150 Н, что в три раза выше значения ГОСТ. В итоге получается, что автомобили продолжительное время работают с рулевыми механизмами, вышедшими за предельное состояние, то есть технические возможности автомобиля используются не в полном объеме и быстро растет утомляемость водителя.
Проведенный нами анализ литературы [5] позволил выделить основные места износов рулевого механизма автомобиля КамАЗ (рис. 1) и определить основной ресурсолимитирующий узел - клапан управления.
а - износ в паре золотник - корпус клапана управления, б - износ в паре картер-поршень-рейка-винт, в - сектор вала сошки-картер рулевого механизма Рис.1- Места износа рулевого механизма автомобиля КамАЗ
Объекты и методы 4-корпус клапана 11 возможно возникновение ги-
Анализ механизма утечки жидкости в клапане дроабразивного износа, который приведет к уве-
управления при повороте автомобиля (рис. 2), го- личению утечек в самом соединении, пути утечек
ворит о том, что при работе в соединении золотник отмечены стрелками.
мещении золотника 4 в отверстии корпуса 11, эти утечки будут уходить в каналы 1 и 2, в зависимости от направления вращения рулевого колеса.
С учетом вышесказанного, утечки в клапане управления в момент времени 1 будут равны, м3/с:
Якл.упр (0= Якром(0+ дПреб(У+ ЯопорЮ АР(к12
,(0
+ г
9кром(1) - утечки через пару смежных кро-
1 - канал в штоковую полость цилиндра; 2 - канал в бесштоковую полость цилиндра;
3 - сливной канал;4 - золотник; 5 - седло; 6 - игла; 7 - пружина; 8 - подвод давления; 9 - шарикоподшипники; 10 - гайка; 11 - корпус Рис. 2 - Схема утечек при повороте вправо (символом «^» указано движение жидкости под давлением; толстыми стрелками - утечки масла)
Проследим места появления утечек.
Во-первых, при работе возможно возникновение ситуаций, при которых будет срабатывать предохранительный клапан, следовательно,утечки могут появиться при протекании жидкости через соединение конической поверхности клапана и седла. Эти утечки будут уходить в сливной канал 3.
Во-вторых, утечки будут возникать при пере-
где мок, м3/с;
9пред(1) - утечки через предохранительный клапан, м3/с;
9опор(*)- утечки через опорные пояски клапана управления, м3/с;
ДР - перепад давления, Па;
z (1), z (1), z (1) - зазоры в соедине-
кром опор пред
ниях: золотник-корпус; опорные пояски золотника-корпус; коническая поверхность клапана-седло, м.
Снижение КПД рулевого механизма до предельного значения происходит при значительном возрастании утечек жидкости во внутренние полости клапана, это приводит к увеличению усилия на поворот рулевого колеса до предельного значения в 50 Н и более. Следовательно, снижение изнашиваемости соединения золотник-корпус клапана управления приведет к увеличению ресурса клапана управления. Поэтому необходимо выявить максимальные величины износов деталей соединения и подобрать методы и средства для их восстановления,которые обеспечивали бы ресурс агрегата на уровне не ниже нового.
Экспериментальная часть Для определения значений износов соединения золотник-корпус клапана управления проводилось его исследование при помощи про-филографа-профилометра «TaylorHobson». Профиллограммы износа поясков золотника и корпуса клапана управления представлены на рисунках 3, 4.
1500 шп
Рис. 3 - Профилограмма пояска корпуса
Рис.4 - Профилограмма пояска золотника
Результаты исследований износов деталей клапана управления заносились в микрометраж-ные карты.
При анализе полученных данных установлено, что износы кромок корпуса и кромок золотника имеют форму конуса, возрастающего от центра пояска к краю Максимальный зазор между поясками золотника и корпуса клапана управления по результатам замеров составил 88 мкм, при том, что суммарный износ составил 156 мкм. То есть, учитывая припуск на механическую обработку, принимаемый в размере 30 % (52 мкм), получим слой металлопокрытия для восстановления необходимого технологического зазора в сопряжении, который необходимо нанести на поверхность золотника, размером 211 мкм.
При полученном значении слоя металлопокры-
тия оптимальным способом восстановления из имеющихся в ООО «Агросервис» будет электроконтактная приварка [8-10].
В дальнейшем для определения ресурса восстановленного соединения золотник-корпус проводились триботехнические исследования в соответствии с ГОСТ 23.224-86.
Триботехническим испытаниям по схеме трения «ролик-колодка» были подвергнуты эталонные пары: «сталь ШХ 15-чугун СЧ 21», а также пары трения с приваренной лентой «ролик-сталь ШХ 15 + сталь 50ХФА-колодка СЧ 21». Испытания проводились на машине трения 2070 СМТ-1. В таблице 1 приведены данные, полученные в результате испытаний: оптимальная нагрузка Роп; предзадирная нагрузка Рмп; минимальный коэффициент трения f ..
Таблица 1 - Результаты триботехнических испытаний пары трения золотник-корпус
Подвижный Неподвижный
образец образец Роп, МПа Рмп, МПа
Ролик Лента Колодка
ШХ 15 - СЧ 21 8 17 0,042
ШХ 15 Сталь 50 ХФА СЧ 21 13 24 0,029
Как следует из таблицы 1, пара трения с наплавленной лентой 50ХФА обладает лучшими триботехническими характеристиками по сравнению с эталонной парой.
Результаты дальнейших длительных испыта-
Таблица 2 - Интенсивность изнаши
ний по исследованию величины интенсивности изнашивания позволяют сделать вывод, что эталонная пара трения имеет более высокую интенсивность изнашивания, чем новая. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
ния пары трения золотник - корпус
Подвижный образец Неподвижный образец ; А 4
Ролик Лента Колодка
ШХ 15 - СЧ 21 8,12*10-12 6,44*10-11 7,25*10-11
ШХ 15 Сталь 50 ХФА СЧ 21 7,23*10-12 7,66*10-11 8,38*10-11
где I I к - интенсивность изнашивания ролика, колодки, пары, соответственно
Таким образом, проводя сравнение триботехнических характеристик восстановленной ЭКПЛ пары трения с эталонной, выделим следующее: у восстановленной пары коэффициент трения меньше в 1,45 раза, интенсивность изнашивания соединения в 1,4 раза ниже, предзадирная нагрузка больше в 1,41 раза.
Результаты и выводы Таким образом, поставленная задача по определению максимальных значений износов в соединении золотник-корпус клапана управления была выполнена, что позволило в качестве метода восстановления выбрать электроконтактную приварку [11-13]. Методика восстановления клапана управления рулевого механизма автомобиля КамАЗ представлена ниже.
Восстановление отверстия корпуса Отверстие корпуса перед восстановлением замеряется с целью определения размеров, овальности и конусности. Далее определяется величина износа и предварительная величина дефектного слоя.
Следы износа клапана управления выводят на специальном станке для прецизионной обработки СПО-01. Обработку отверстий проводят последовательно двумя алмазными разжимными развертками НПО «Микрон»: черновой и чистовой. Крутящий момент от шпинделя передается через карданное устройство, один конец которого жестко закреплен в приспособлении, а второй с разверткой через замковое устройство. Процесс обработки корпуса представлен на рисунке 5. Перед проведением разворачивания корпуса необходимо произвести регулировку развертки под нужный размер, для этого развертка устанавливается в приспособление станка, где при помощи рожкового ключа проводится вращение гайки, которая толкает разрезную гильзу по конической поверхности, тем самым увеличивая ее диаметр. Поворот гайки на 1 оборот соответствует приращению размера в 24 мкм. После регулировки развертка должна входить в отверстие корпуса не менее чем на одну треть.
Далее развертка устанавливается в переходник
кардана станка, и включается вращение шпинделя, равное 125 об/мин. Далее, производя ручную подачу, плавно вводят развертку в отверстие корпуса, сопровождая процесс обильным орошением
смазочной жидкостью. Производят данную манипуляцию черновой разверткой 3-4 раза, после чего берется чистовая развертка и производится финишная обработка отверстия.
Рис. 5 - Обработка корпуса клапана управления
Контроль полученного размера производят индикаторным нутромером, значение фиксируется для дальнейшего определения величины слоя, который необходимо будет наплавить на золотник. Допустимое значение разности диаметров и отклонение геометрической формы поясков отверстий корпуса не должно превышать 0,004 мм. Рабочие кромки поясков корпуса при этом должны иметь острые края. Приварка ленты.
Первоначально производят изготовление заготовок ленты из стали 50ХФА, ширина ленты соответствует ширине пояска, длина определяется по формуле [14, 15]: L = 3,14^ + 1, мм где D - диаметр золотника, мм. На ленту с той стороны, которая будет прилегать к золотнику, наносится слой смазки «Ли-тол-24», а поверх него слой порошка ПГ-СР2 для улучшения процесса приварки ленты [16-18].
Приварка ленты осуществляется на установке 011-1-02 «Ремдеталь» (рис. 6).
1 - патрон; 2 - роликовые электроды;3 - золотник ГУР; 4 - оправка Рис.6 - Восстановление золотника клапана правления на установке 011-1-02 «Ремдеталь»
Золотник 3 закрепляют в специальной оправке 4, которую устанавливают в патроне 1. Далее производится прихватка ленты к пояску. Для этого край отрезанного по размерам куска ленты при помощи плоскогубцев прикладывается к пояску золотника, после чего он прижимается клещами, и включается ток сварки, производится прихватка. Далее по краю через небольшие промежутки лента прихватывается на всей ширине, после чего, не отводя клещи, вращают деталь на один полный оборот, обкатывая ленту по поверхности. В конце оборота, когда конец ленты примкнет к изначальному месту приварки, повторяют процедуру прихвата, включая ток сварки. После этого клещи разжимают и переводят в левое положение, включают вращение золотника, прижимают клещи, включают сварочный ток, подачу охлаждающей жидкости и после того как край ленты будет приварен, включают продольную подачу. Режимы приварки следующие: сила тока 1,2 кА; длительность импульсов тока 0,04-0,06 с; длительность паузы между импульсами тока 0,08 с; частота вращения шпинделя - 6-8 об/мин; усилие сжатия электродов 1,5 кН; продольная подача сварочных электродов
- 3 мм/об; расход охлаждающей жидкости (вода)
- 1,5 л/мин.
Перед проведением окончательной механической обработки золотника методом шлифования необходимо произвести подрезание торцов твердосплавными проходными упорными резцами на токарно-винторезном станке при частоте вращения 800-1200 об/мин и ручной подаче. При подрезании следует соблюдать размер пояска, указанный в чертеже на деталь.
Дальнейшую обработку поясков золотника производят на бесцентрово-шлифовальном станке JCG-12, контролируя обеспечение зазора между золотником и корпусом клапана управления в пределах 6-18 мкм.
Окончательную приработку золотника осуществляют путем возвратно-поступательного переме-
щения с одновременным вращением в отверстии корпуса, смазав его маслом.
Заключение
Таким образом, предложенный способ восстановления не только позволит восстановить изношенную поверхность золотника и убрать дефектный слой в отверстии корпуса клапана управления, но и в дальнейшем повысить ресурс рулевого механизма, создав на изнашиваемой ре-сурсоопределяющей поверхности клапана управления новый слой, обладающий более высокой износостойкостью.
Список литературы
1.Червяков С. В., Столяров А. В. Неисправности рулевого управления автомобилей семейства КАМАЗ // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: материалы Между-нар. науч.-практ. конф. Саранск. 2018. С. 300-306. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36800113
2. PavlovA. I., Polyanin I. A., Kozlov K. E. Improving the Reliability of Hydraulic Drives Components // Procedía Engineering. 2017. № 206. pp. 1629-1635. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.689
3. Надежность технических систем / Е. А. Пучин, О. Н. Дидманидзе, П. П. Лезин [и др.]. - М.: УМЦ «Триада», 2005. 353 с. URL: https://search.rsl. ru/ru/record/01002838892
4. Семенова Е. В. Технология восстановления и упрочнения поверхностей золотников гидроусилителей рулевого управления гальванофазным хромированием: дисс. ... канд. техн. наук. Пенза, 2004. 151 с. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=15812065
5. Давыдкин А. М. Повышение межремонтного ресурса интегрального рулевого механизма комплексным восстановлением и упрочнением изношенных поверхностей деталей: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Саранск, 2008. 19 с. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=16149616
6. Корнеев В. Н. Исследование долговечности и разработка методики ускоренных стендовых испытаний распределителей тракторных гидросистем: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 1974. - 26 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01007412904
7. Власов М. В. Повышение долговечности пластинчатых гидронасосов восстановлением изношенных рабочих поверхностей методом электроискровой обработки (на примере пластинчатого гидронасоса 5320 системы ГУР автомобилей системы КамАЗ): автореф. дис. ... канд. техн. наук. Саранск, 2003. 19 с. URL: https://lib.rucont.ru/ efd/155749/info
8. Фомин А. И. Совершенствование технологии восстановления чугунных коленчатых валов электроконтактной приваркой стальной ленты через промежуточный слой: дис. . канд. техн. наук. Саранск, 2012. С. 35-36. URL: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=19371189
9. Burak P. I., Latypov R. A. Effect ofthe intermediate layer on the properties of a coating of 50khfa steel produced by electrical resistance welding. Welding International. 2012. Т. 26. № 7. pp. 547-549. DOI: https://doi.org/10.5267/j.esm.2019.8.006
10. Burak P. I., Serov A. V., Latypov R. A.
Optimization of the process of electric resistance welding of metallic strips through an amorphous solder // Welding international.Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2012. № 10 (26). С. 814-818. DOI: https://doi.org/10.1080/09507116.2011.653168
11. Gabitov I. I., Saifullin R., Farkhshatov M. N., Yunusbayev N., Pavlov A. P., Gaskarov I., Fayurshin A., Kunafin A., Islamov L., Masyagutov R. Distribution of temperature on the depth of restorable details at electrocontact welding of a steel tape. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. Т. 10. № 1. pp. 2496-2511. URL: https://www. researchgate.net/publication/331272086_Distribution of_temperature_on_the_depth_of_restorable_ details_at_electrocontact_welding_of_a_steel_tape
12. Senin P. V., Stolyarov A. V., Chervyakov S. V. Strained valve-housing contact of hydraulic steer // Journal of mechanics of continua and mathematical sciences. 2020. Special Issue, № 8. pp. 1-9. DOI: https://doi.org/10.26782/jmcms.spL8/2020.04.00001.
13. Hardening of Electrohydraulic Injectors Valve Units of Diesels at Repair / I. I. Gabitov, R. N. Saifullin, M.N. Farhshatov, A. V. Negovora, S. G. Mudarisov, E. R. Khasanov, R. R. Galiullin, F. Z. Gabdrafikov, N.M. Yunusbaev and A. R. Valiev//Journal of Engineering and Applied Sciences. -2018. -13. -С. 64786486. DOI: https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.6478.6486.
14. Nafikov M. Z. Reconditioning of shafts by electric resistance welding of two steel wires / M. Z. Nafikov // Welding International. - 2016. -vol. 30. - № 3. - C. 236-243. DOI: https://doi.org/ 10.1080/09507116.2015.1044274
15. Латыпов Р А., Латыпова Г. Р., Ваниянц К. Т. Электроконтактная приварка порошковой смеси, содержащей диспергированные отходы твердого сплава, со сталью 65Г // Современные материалы, техника и технологии. 2018. № 4 (19). С. 53-58. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ elektrokontaktnaya-privarka-poroshkovoy-smesi-soderzhaschey-dispergirovannye-othody-tverdogo-splava-so-stalyu-65g
16. Серов А. В., Серов Н. В., Бурак П. И., Соколова В. М. Методика назначения оптимальных режимов электроконтактной приварки // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный агроинже-нерный университет имени В.П. Горячкина". 2019. № 6 (94). С. 35-39. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=41565004
17. Гаскаров И. Р. Исследование свойств покрытий, получаемых электроконтактной приваркой стальной ленты / И. Р. Гаскаров, И. Р. Мак-сютов, В. В. Арсланов, А. В. Арсланов // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (48). С. 123-128. DOI: https://doi. org/10.31563/1684-7628-2018-48-4-123-128
18. К выбору присадочного материала при электроконтактной приварке / Р. Ф. Масягутов, И. И. Загиров, Н. М. Юнусбаев [и др.] // Российский электронный научный журнал. 2019. № 3 (33). С. 115-127. URL: https://www.elibrary.ru/item. asp?id=40579501
STEERING CONTROL VALVE RESTORECAR KAMAZ
Chervyakov Sergei V., Senior Lecturer, Department of Technical Service of Machines, National Research Mordovia State University, sergey.chervyakov@yandex.ru
Stolyarov Alexey V., Associate Professor, candidate of technical sciences, National Research Mordovia State University, cabto@mail.ru
Problem and purpose. The purpose of the research was the theoretical substantiation and the choice of the method to restore the steering control valve of an agricultural vehicle of KamAZ brand. The object of the research was connection valve spool - valve body, subject to water-jet wear during operation. Methodology. To achieve the purpose of the study, the stylus method was used and micrometer measurements of the surfaces of spool belts and valve bodies were made.
Results. The studies carried out made it possible to obtain the values of the maximum clearance between the spool belts and the control valve body - 88 ym, the total wear was 156 ym. The value of the metal coating layer for the restoration of the technological gap in the joint, in the amount of 211 microns, was obtained. Electrocontact welding of a tape through an intermediate sublayer was chosen as a method for restoring the valve under study. Powder PG-CR2 was used as a sublayer. The main modes of the spool recovery were as follows: current strength was 1.2 kA, the duration of current pulses was 0.04-0.06 s, the pause duration between current pulses was 0.08 s, the compression force of electrodes was 1.5 kN, the spindle speed was 6-8 rpm, the longitudinal feed of welding electrodes was 3 mm/rev. As a method for restoring the body, the method of processing to an increased size using diamond reamers NPO Mikron on a special machine for precision processing SP0-01 was chosen. Tribotechnical studies of the restored connection according to the "roller-block" scheme showed that the friction pair with deposited strip 50KhFA had better tribotechnical characteristics compared to the reference pair: the friction coefficient was 1.45 times less; and the valve wear rate was 1.4 times lower and the pre-pressure load was 1.41 times higher.
Conclusion. As a result of the research, it was found that the proposed restoration method would not only allow to restore the worn-out surface of the spool and remove the defective layer in the hole of the control valve body, but also further increase the service life of the steering mechanism by creating a new layer on the wearable resource-determining surface of the control valve, having higher wear resistance.
Key words: electrical contact welding, spool, housing, restoration, steering.
Literatura
1.CHervyakov S. V., Stolyarov A. V. Neispravnosti rulevogo upravleniya avtomobilej semejstva KAMAZ // Energoeffektivnye i resursosberegayushchie tekhnologii i sistemy: materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Saransk. 2018. S. 300-306. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36800113
2. Pavlov A. I., Polyanin I. A., Kozlov K. E. Improving the Reliability of Hydraulic Drives Components // Procedia Engineering. 2017. № 206. pp. 1629-1635. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.689
3. Nadezhnost'tekhnicheskih sistem/E. A. Puchin, O. N. Didmanidze, P. P. Lezin [i dr.]. - M.: UMC «Triada», 2005. 353 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01002838892
4. Semenova E. V. Tekhnologiya vosstanovleniya i uprochneniya poverhnostej zolotnikov gidrousilitelej rulevogo upravleniya gal'vanofaznym hromirovaniem: diss. ... kand. tekhn. nauk. Penza, 2004. 151 s. URL: https://www.elibrary. ru/item.asp?id=15812065
5. Davydkin A. M. Povyshenie mezhremontnogo resursa integral'nogo rulevogo mekhanizma kompleksnym vosstanovleniem i uprochneniem iznoshennyh poverhnostej detalej: avtoref. diss. ... kand. tekhn. nauk. Saransk, 2008. 19 s. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16149616
6. Korneev V. N. Issledovanie dolgovechnosti i razrabotka metodiki uskorennyh stendovyh ispytanij raspredelitelejtraktornyh gidrosistem: avtoref. diss. ... kand. tekhn. nauk. M., 1974. - 26 s. URL: https://search. rsl.ru/ru/record/01007412904
7. Vlasov M. V. Povyshenie dolgovechnosti plastinchatyh gidronasosov vosstanovleniem iznoshennyh rabochih poverhnostej metodom elektroiskrovoj obrabotki (na primere plastinchatogo gidronasosa 5320 sistemy GUR avtomobilej sistemy KamAZ): avtoref. dis. ... kand. tekhn. nauk. Saransk, 2003. 19 s. URL: https://lib.rucont.ru/efd/155749/info
8. Fomin A. I. Sovershenstvovanie tekhnologii vosstanovleniya chugunnyh kolenchatyh valov elektrokontaktnoj privarkoj stal'noj lenty cherez promezhutochnyj sloj: dis. ... kand. tekhn. nauk. Saransk, 2012. S. 35-36. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=19371189
9. Burak P. I., Latypov R. A. Effect of the intermediate layer on the properties of a coating of 50khfa steel produced by electrical resistance welding. Welding International. 2012. T. 26. № 7. pp. 547-549. DOI: https:// doi.org/10.5267/j.esm.2019.8.006
10. Burak P. I., Serov A. V., Latypov R. A. Optimization of the process of electric resistance welding of metallic strips through an amorphous solder// Welding international.Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2012. № 10 (26). S. 814-818. DOI: https://doi.org/10.1080/09507116.2011.653168
11. Gabitov I. I., Saifullin R., Farkhshatov M. N., Yunusbayev N., Pavlov A. P., Gaskarov I., Fayurshin A., Kunafin A., Islamov L., Masyagutov R. Distribution of temperature on the depth of restorable details at electrocontact welding of a steel tape. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. T. 10.
№ 1. pp. 2496-2511. URL: https://Www.researchgate.net/publication/331272086_Distribution of_temperature_ on_the_depth_of_restorable_details_at_electrocontact_welding_of_a_steel_tape
12. Senin P. V., Stolyarov A. V., Chervyakov S. V. Strained valve-housing contact of hydraulic steer // Journal of mechanics of continua and mathematical sciences. 2020. Special Issue, № 8. pp. 1-9. DOI: https:// doi.org/10.26782/jmcms.spl.8/2020.04.00001.
13. Hardening of Electrohydraulic Injectors Valve Units of Diesels at Repair /1. I. Gabitov, R. N. Saifullin, M.N. Farhshatov, A. V. Negovora, S. G. Mudarisov, E. R. Khasanov, R. R. Galiullin, F. Z. Gabdrafikov, N.M. Yunusbaev and A. R. Valiev//Journal of Engineering and Applied Sciences. -2018. -13. -S. 64786486. DOI: https://doi.org/10.3923/jeasci.2018.6478.6486.
14. Nafikov M. Z. Reconditioning of shafts by electric resistance welding of two steel wires / M. Z. Nafikov // Welding International. - 2016. - vol. 30. - № 3. - C. 236-243. DOI: https://doi.org/10.1080/09507116.2015.1044274
15. Latypov R. A., Latypova G. R., Vaniyanc K. T. Elektrokontaktnaya privarka poroshkovoj smesi, soderzhashchej dispergirovannye othody tverdogo splava, so stal'yu 65G // Sovremennye materialy, tekhnika i tekhnologii. 2018. № 4 (19). S. 53-58. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/elektrokontaktnaya-privarka-poroshkovoy-smesi-soderzhaschey-dispergirovannye-othody-tverdogo-splava-so-stalyu-65g
16. Serov A. V., Serov N. V., Burak P. I., Sokolova V. M. Metodika naznacheniya optimal'nyh rezhimov elektrokontaktnoj privarki // Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya "Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet imeni V.P. Goryachkina". 2019. № 6 (94). S. 35-39. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41565004
17. Gaskarov I. R. Issledovanie svojstv pokrytij, poluchaemyh elektrokontaktnoj privarkoj stal'noj lenty /1. R. Gaskarov, I. R. Maksyutov, V. V. Arslanov, A. V. Arslanov// Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018. № 4 (48). S. 123-128. DOI: https://doi.org/10.31563/1684-7628-2018-48-4-123-128
18. K vyboru prisadochnogo materiala pri elektrokontaktnoj privarke / R. F. Masyagutov, 1.1. Zagirov, N. M. YUnusbaev [i dr.] // Rossijskij elektronnyj nauchnyj zhurnal. 2019. № 3 (33). S. 115-127. URL: https://www. elibrary.ru/item.asp?id=40579501
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БУСТЕРНОГО НАСОСА В КАЧЕСТВЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТА ПРИ ГАШЕНИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА В НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДАХ
ШИРЯЕВ Вадим Николаевич, гл. инженер НИИ «ЭнергоГидроМех», vadik334@mail.ru УРЖУМОВА Юлия Сергеевна, канд. техн. наук, доцент кафедры мелиорации земель, urzhumovay@mail.ru
ТАРАСЬЯНЦ Сергей Андреевич, д-р техн. наук, профессор кафедры водоснабжения и использования водных ресурсов, starasyancz@mail.ru
ШИРЯЕВА Наталья Олеговна, аспирант кафедры мелиорации земель, n.shiryaeva61@yandex.ru Новочеркасский инженерно мелиоративный институт имени А.К. Кортунова ФГБОУ ВО "Донской государственный аграрный университет"
Проблема и цель. Целью настоящей работы является проведение натурных экспериментальных исследований по использованию бустерного насоса в качестве дополнительного насосного агрегата при гашении гидравлического удара в напорных трубопроводах, на насосной станции «Междуречье» Изобильненского филиала управления «Ставропольмелиоводхоза», для которой ранее проводился теоретический расчет с целью возможности остановки основных насосных агрегатов без использования дополнительных традиционных устройств - гасителей гидравлических ударов. Методология. Для достижения цели исследования и ответа на поставленные вопросы экспериментально определялась фактическая величина полной энергии в трубопроводах при различных эксплуатационных вариантах сети. Опытное определение величины потенциальной энергии перед обратным клапаном основного насосного агрегата проводилось с использованием теории планирования эксперимента. В качестве факторов принимались: потенциальная энергия П1 во всасывающих трубопроводах основного и дополнительного насосов Х1, определяемая по вакуумметру;
УДК 621.65.05
10.36508/RSATU.2020.48.4.019
© Ширяев В. Н., Уржумова Ю. С., Тарасьянц С. А., Ширяева Н. О., 2020 г
