Анализ технического состояния изношенного блока плунжеров гидравлического насоса

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 Danfoss.

Методика экспериментальных исследований. В качестве объекта исследования был взят корпус плунжеров гидронасоса Danfoss FR-L-090C (рисунок 1). Данный насос устанавливался на тракторе К – 744 компании «Кировский завод».

Рисунок 1 – Измерение плунжера насоса Danfoss FR-L-090C

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.

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.

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 c 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.