Микрометрия изношенного блока плунжеров гидравлического насоса

Введение. Современная сельскохозяйственная техника имеет множество гидравлических устройств и систем. Производители сельскохозяйственной техники устанавливают на выпускаемые машины, оборудование различных марок, таких как Danfoss, Bosch Rexroth, Hydromatik, Eaton, Edbro, Hagglunds, Hitachi, Hydroflex, Hydraulics. Популярным производителем гидравлического оборудования, широко применяемым на отечественной технике, является компания Danfoss. Компания 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». Наиболее дорогим и тяжело нагруженным гидравлическим устройством сельскохозяйственной техники является гидравлический насос. 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. 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 (рис. 1). Данный насос устанавливался на тракторе К – 744 компании «Кировский завод».

Рисунок 1 – Измерение корпуса плунжеров 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 (рис. 2). Характер следов износа позволяет сделать вывод, что имело место абразивное изнашивание. Результаты измерений указаны в таблице 1.

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 (табл. 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 заключаться в развёртывании отверстий корпуса в ремонтный размер 22,8 мм, с последующим нанесением комбинации электроискрового [6-10] и полимерного покрытия на плунжер.

Вывод. Микрометрическими исследованиями установлено, что средний размер отверстий корпуса 22,7576 мм, средний износ отверстий корпуса на сторону составил 22,3 мкм, при этом на рабочих поверхностях корпуса наблюдались следы местного абразивного изнашивания.