Анализ технического состояния изношенных плунжеров гидравлического насоса
Автор: Семенов Владимир Евгеньевич, Рябуха Ирина Ивановна, Кузнецов Иван Сергеевич
Журнал: Агротехника и энергообеспечение @agrotech-orel
Рубрика: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
Статья в выпуске: 1 (34), 2022 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время в сельскохозяйственной технике устанавливают оборудования различных производителей, таких как Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. В данной работе представленанализ технического состояния изношенных плунжеров гидравлического насоса Danfoss FR-L-090C. 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, гидравлические насосы, гидравлические моторы, кондиционеры, клапаны, распределители, управляющее оборудование, силовые гидравлические цилиндры и т. д. Анализ технического состояния плунжеров заключался в проведении микрометражных исследований деталей и оценки состояния рабочей поверхности. Измерения осуществлялись с помощью рычажного микрометра МР-25 0,002 ГОСТ 4381-87. Оценку состояния изношенных рабочих поверхностей проводили с помощью лупы. Плунжер измерялся по трём пояскам в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Предварительно плунжеры обезжиривались. По результатам обработки данных износа установлен средний размер плунжеров, вычислен средний износ на сторону. Оценкой состояниярабочий поверхности установлено, что отдельные участки имеют следы с фреттинг-изнашиванием. Для восстановления плунжеров предлагается использовать технологию электроискровой обработки.
Плунжер, гидромотор, изнашивание, измерение, средний износ, электроискровая обработка
Короткий адрес: https://sciup.org/147237617
IDR: 147237617
Текст научной статьи Анализ технического состояния изношенных 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 нагруженныхгидравлических устройствсельскохозяйственной техники и тракторов является гидравлический насос.Принцип работы гидравлических насосов основан на преобразовании механической энергии в гидравлическую. Главным узлом насоса является плунжерная пара – пара плунжера и цилиндра. Причинамиускоренного изнашивания плунжерных пар чаще всего являются низкое качество рабочей жидкости, и наличие в ней частицы абразива. Основной деталью плунжерной пары, лимитирующей ресурс и производительность, является плунжер. При износе плунжеров происходит снижение рабочего давления и, как следствие, производительности [1-4].
В связи с этим считаем, что исследования износного состояния плунжеров гидронасосов Danfoss является актуальной насущной научной проблемой.
Цель исследования - оценить износное состояния плунжера гидронасоса Danfoss.
Методика экспериментальных исследований. В качестве объекта исследования был взят плунжер гидронасоса Danfoss FR-L-090C (рисунок 1). Данный насос устанавливался на тракторе К – 744 компании «Кировский завод».
Рисунок 1 – Плунжер насоса DanfossFR-L-090C с подпятником
Измерение проводили рычажным микрометром МР-25 0,002 ГОСТ 4381-87. Пример измерения представлен на рисунке 2. Измерялась выборка в9 шт. Плунжер измерялся по трём пояскам в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Предварительно плунжеры обезжиривались. Рабочую поверхность плунжера изучали с помощью лупы ЛИ -3 10 х гост 25706-83.
Рисунок 2 –Измерение плунжера насоса DanfossFR-L-090C
Результаты экспериментальных исследований. На рисунке 3а представлено фото плунжера, на котором отчетливо видно, что плунжер имеет минимум три изношенные зоны. Визуальный осмотр рабочей поверхности плунжера показал, что в верхней его части имеются следы местного износа (рисунок 3б). Характер следов износа позволяет сделать вывод, что имело место фреттинг-изнашивание. Результаты измерений указаны в таблице 1.
Рисунок 3 – Изношенный плунжер: а – изношенная рабочая поверхность плунжера; б – след от фреттинг-изнашивание; 1 - верхняя часть; 2 – средняя часть; 3 – нижняя часть.
Проанализировав выборку из 54 числовых значений можно сделать вывод, что средний диаметр плунжеров составляет 22,6756 мм. Нижняя часть некоторых плунжеров более изношена (таблица 1). В связи с тем, что сложно найти точные номинальные размеры плунжера 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 плунжера примем равнымf6 cнижнем отклонением -0,033 мм [5]. Тогда с помощью простых математических операций мы можем вычислить средние износ плунжера на сторону. Средний износ плунжера на сторону составил 4,3 мкм.
Таблица 1 – Экспериментальные данные
|
№ |
Номер измерения |
Диаметр плунжера, мм |
||
|
Верхняя часть |
Средняя часть |
Нижняя часть |
||
|
1 |
1 измерение |
22,676 |
22,674 |
22,674 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,674 |
22,672 |
|
|
2 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
3 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,674 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
4 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,674 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
5 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,674 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
6 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,674 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
7 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
8 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
|
9 |
1 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
2 измерение |
22,676 |
22,676 |
22,676 |
|
Средний износ в 4,3 мкм позволяет предложить для восстановления плунжеров технологию электроискровой обработки [6-13] с последующей механической обработкой на бесцентрово-шлифовальных станках и притиркой.
Вывод: Средний размер плунжеров составляет 22,6756 мм, средний износ плунжера на сторону составил 4,3 мкм, при этом на отдельных участках рабочей поверхности наблюдаются следы сфреттинг- изнашиванием.
Семенов Владимир Евгеньевич, магистр,
Рябуха Ирина Ивановна, магистр,
Россия, Орел,
ФГБОУ ВО Орловский Государственный Аграрный Университет имени Н.В.
Парахина
ANALYSIS OF THE TECHNICAL CONDITION OF WEARED HYDRAULIC
PUMP PLUNGERS
Semenov Vladimir Evgenievich, master,
Ryabukha Irina Ivanovna, master,
Russia, Orel, Oryol State Agrarian University named after N.V. Parakhina
Список литературы Анализ технического состояния изношенных плунжеров гидравлического насоса
- 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.
- Ионов П.А., Столяров А.В., Земсков А.М. Моделирование напряженно-деформированного состояния в соединениях гидропривода // СТИН. 2020. № 10. С. 7 - 10.
- Ионов П.А., Земсков А.М., Столяров А.В., Тимохин С.В. Исследование влияния давления в системе управления на работоспособность и долговечность объемного гидропривода sauerdanfoss серии 90 // Технический сервис машин. 2020. № 4 (141). С. 54 -63.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 // Всборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. С. 012047.
- Кузнецов И.С., Коломейченко А.В., Малинин В.Г. Восстановление посадочных мест под подшипники электроискровой обработкой // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2017. № 8. С. 20 - 22.
- 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.
- Кузнецов И.С., Прокошина Т.С. Анализ состояния изношенных пальцев жаток современных зерноуборочных комбайнов // Агротехника и энергообеспечение. 2017. № 1 - 2 (14). С. 5 - 11.
- Кузнецов И.С. Расчетная оценка сопротивления искрового канала при электроискровой обработке // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. № 8 (140). С. 26 -29.
- 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.
- Кузнецов И.С. Электроискровая обработка электродами из аморфных и нанокристаллических сплавов режущих деталей // Труды ГОСНИТИ. 2011. Т. 108. С. 230 -233.
