Виды износов основных деталей гидроагрегатов и методика их определения

Анализ физического состояния семенного вороха после очеса позволяет убедиться в том, что материал, с которым взаимодействуют элементы рабочего органа загрузчика, относится к упруговязким телам. Модель упруговязкого тела может быть представлена как конгломерат, состоящий из твердого (упругого с элементами пластичного) скелета и газообразного вещества (воздуха), заполняющего промежутки между твердыми элементами [1].

Семенной ворох представляет собой ткани, образованные волокнистыми материалами (стеблями). В полостях этой среды содержатся твердые частицы (семена) и воздух. Будучи деформированными, волокна такого материала давят на газообразную среду, окружающую их, заставляя её перемещаться в менее напряженные зоны. Общеизвестно [1], что для описания механических свойств материалов используются характеристики упругости, вязкости и пластичности. В реологических схемах, характеризующих свойства материала, принято упругость изображать в виде пружины, деформирование которой подчиняется закону Гука, а вязкость виде цилиндра с вязкой жидкостью, в котором перемещение поршня подчиняется закону Ньютона. Известно [2] применение ряда математических моделей упруговязких материалов, в частности, "тело Бюргеса", "тело Гука", "тело Максвелла", "модель растительного материала В.И.Особова" и т.д.

Отделение слоя материала от семенного вороха после очеса происходит без подпора со стороны остальной массы и разрушения отдельных частиц. Для упрощения рассмотрения изучаемого процесса при его теоретическом исследовании полагаем, что между отдельными частицами, составляющими ворох, не действуют другие какие-либо связи, кроме сил внутреннего трения.

Пальцевый барабан-рабочий орган загрузчика - должен обладать хорошей захватывающей способностью и самоочищаемостью. Это может быт обеспечено при наклоне рабочих элементов в сторону вращения барабана [3].

Список литературы

1. Резник А.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М.: Машиностроение, 1975. 311 с.

2. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. М.: Наука, 1966. Т. 2. 797 с.

3. Раззаков Т.Х. Дозированые слоя вороха клевера в конвейерные сушилки и обоснование параметров загрузчика. Дисс. ...канд. техн. наук. Горки, 1988. 210 с.

ВИДЫ ИЗНОСОВ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОАГРЕГАТОВ И МЕТОДИКА ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Мамасалиева М.И.

Мамасалиева Мукаддас Ибадуллаевна - старший преподаватель, кафедра техники оказания услуг, машиностроительный факультет, Ташкенсткий государственный технический университет им. Ислама Каримова, г. Ташкент, Республика Узбекистан

На деталях: гидроагрегатов могут образоваться такие жё износы, как и на деталях других узлов и агрегатов. Отдельные же виды износов деталей характерны только для гидроагрегатов. В результате износов детали гидроагрегатов изменяют свои первоначальные размеры и геометрическую форму, нарушаются регулировки гидроагрегатов и т. д.

Износы сопрягаемых поверхностей могут нарушать взаимное расположение

деталей (размерную цепь), а также посадки в сопряжениях, что изменяет режим работы гидроагрегатов.

Величина износа деталей гидроагрегатов зависит от условий эксплуатации, технического обслуживания, хранения, качества ремонта и других факторов.

К основным износам поверхностей деталей гидроагрегатов относятся: абразивный, схватывание, смятие, эрозионно-кавитационный, усталостный, коррозийная и др.

Абразивный износ преобладает. Этому виду износа подвержены корпуса, втулки и цапфы шестерен гидронасосов, прецизионные детали распределительных устройств, уплотнения, штоки гидроцилиндров и ряд других деталей [3].

Абразивное изнашивание вызывается загрязнителем. Основная физическая характеристика загрязнителя - твердость и размер его частиц (кварц, полевой шпат, окислы металлов). Твердость кварца, полевого шпата и окисла алюминия во много раз больше твердости материалов, применяемых для изготовления трущихся пар гидроагрегатов. Поэтому даже небольшое количество загрязнителя в рабочей жидкости нарушает нормальную работу гидросистемы. Попадая в зазоры между трущимися поверхностями скользящих пар агрегатов, твердые частички вызывают не только повышенный износ, но и увеличивают силу трения, а в некоторых случаях вызывают заклинивание деталей. Ресурс гидроагрегатов в значительной мере определяется качеством очистки рабочей жидкости от загрязнителя.

Схватывание (заедание, задиры) трущихся поверхностей деталей возникает при полусухом трении в результате грубой обработки деталей и неудовлетворительной сборки при изготовлении и ремонте гидроагрегатов, недостаточной приработки поверхностей деталей, больших скоростей скольжения и повышенного удельного давления.

Схватывание поверхностей деталей бывает и в золотниковых парах при небольших периодических смещениях золотника относительно корпуса и нагрузках, вызывающих перекос или одностороннее взаимное прижатие золотника к корпусу. Схватывание может произойти при попадания в зазор крупных абразивных частиц, разрушающих масляную пленку.

Физическая сущность схватывания заключается в образовании сварочных мостиков, сплавлении и отрыве частиц металла. сопряженных поверхностей, в точках контакта которых кратковременно могут действовать при трении высокие температуры и давления.

Смятие относится к механическому износу и характерно для стыковых поверхностей втулок гидронасоса, конической части перепускного клапана гидрораспределителя и его гнезда, гнезд предохранительных клапанов и корпусов запорных устройств и других сопряжений.

Возникает смятие при ударных нагрузках от действия пружины и давления масла, которые воспринимаются малой поверхностью, что вызывает повышенные контактные напряжения из-за больших удельных давлений. В результате смятия слой металла уплотняется, образуется сначала наклеп, а затем поверхности изнашиваются.

Эрозия - разрушение поверхности деталей от ударов твердых частиц, частиц жидкости и газа, обладающих большой кинетической энергией. Если жидкость движется с большой скоростью, то создаются условия, когда возникает гидроэрозия. На эрозию металла значительно влияют абразивные частицы в рабочей жидкости и коррозионные процессы.

Больше всего эрозионному износу подвержены поверхности золотников распределительных устройств вблизи кромок поясков.

Эрозия бывает в гидроагрегатах, где появляется кавитация.

Кавитация, как отмечено выше, - это возникновение в рабочей жидкости пузырьков, наполненных паром, воздухом. Давление в пузырьках при этом соответствует давлению паров жидкости при данной температуре.

При движении пузырьков в зону повышенного давления происходит их

28

сокращение, оно сопровождается нанесением частицами жидкости ударов по поверхности детали.

В условиях кавитации, кроме ударов, действуют физико-химические факторы, способствующие разрушению металла. Кавитация начинается тем раньше, чем больше воздуха и твердых частиц содержится в рабочей жидкости.

Усталостное выкрашивание поверхности трения - результат многократного перенапряжения поверхностных слоев трущихся деталей вследствие одновременного действия качения и скольжения. Усталостное выкрашивание обусловливается пластической деформацией, внутренними напряжениями и особыми явлениями усталости металлов. Начинается выкрашивание с появления микротрещин. Под действием пульсирующих контактных напряжений и расклинивающего действия смазки происходит выкрашивание металла.

Корозионный износ деталей происходит при попадании в рабочую жидкость гидросистем воды, кислот, топлива. Резиновые детали (сальники, уплотнительные кольца) разъедаются топливом и маслами, возникает их старение и химический износ от действия высоких и низких температур.

Рабочая жидкость также подвержена старению под действием высоких температур и молекулярному разрушению от воздействия пульсирующих давлений.

Поломки деталей гидроагрегатов возникают при усталостном разрушении от действия переменных нагрузок на детали в результате перегрузок, схватывания, гидроударов. Износы основных деталей гидроагрегатов - главная причина появления в эксплуатации отказов и потери ими работоспособности.

С целью установления причин повышенного износа, разработки мероприятий по увеличению износостойкости; деталей и рациональной технологии восстановления изношенных деталей и ремонта гидроагрегатов изучают величины износа, распределение его по поверхности детали и интенсивность изнашивания.

Для определения величины и характера износа важно правильно выбрать измерительный инструмент и методику измерения износов. Чтобы правильно выбрать: метод измерения, необходимо знать возможности данного метода и условия работы деталей в гидроагрегате. Известные методы измерения износа можно разделить на две группы: требующие и не требующие разборки гидроагрегатов.

Для определения износа деталей гидроагрегатов используют обе эти группы [1].

Значительное распространение на практике получило определение износа деталей сопряженных пар непосредственным измерением размеров на различных участках трущихся поверхностей - микрометраж. Участки деталей, на которых измеряют износы, называют поясками и плоскостями.

Поясок - поперечное сечение детали, определяющее положение точек измерений по длине детали. Плоскость - сечение детали в продольном направлении, определяющее положение точек измерения в пояске.

Микрометраж требует разборки гидроагрегата и применим в тех случаях, когда вследствие длительной работы гидроагрегатов детали имеют большие величины износов [2].

При микрометраже гидроагрегатов измеряют: высоту и диаметр втулок, ширину зуба и диаметры цапф шестерен гидронасосов - рычажными скобами с ценой деления 0,002 мм; диаметры отверстий втулок, колодцев корпуса -гидронасоса индикаторными нутромерами с индикаторной головкой, цена деления 0,01 мм; диаметры отверстий в корпусе под золотники распределительных устройств (гидрораспреаелителя, ГСВ и ГУР) пневматическим длинномером или индикаторным нутромером с двух- или одномикронной головкой; диаметры поясков золотников -рычажной скобой с ценой деления 0,002 мм или вертикальным оптиметром с ценой деления 0,001 мм; внутренний диаметр корпуса гидроцилиндра - индикаторным нутромером с ценой деления 0,01 мм, а поршни - микрометром.

Применяемый инструмент настраивают по концевым мерам и эталлонными

29

кольцами соответствующей точности. Инструмент должен пройти аттестацию, прежде чем им пользоваться.

При измерении некруглости применяют три метода: диаметральный (измерение микрометром, оптиметром и т. п.); по трем точкам (в призмах); радиальный (в центрах и на специальных приборах с эталлоным шпинделем).

Радиальным методом измерения можно пользоваться, имея прибор, для определения погрешности формы тел вращения (модель 218 завода «Калибр»). Этим прибором можно определить огранку, волнистость, овальность и т. д., образовавшиеся при изготовлении или в результате износа деталей.

Для проверки деталь кладут на стол, который можно перемещать в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Это позволяет с большой точностью сцентрировать деталь относительно оси вращения шпинделя. При измерении деталь неподвижна. Шпиндель над деталью вращается с высокой точностью. На нижнем торце шпинделя - датчик, который перемещается в радиальном направлении. Щуп датчика с определенным натягом подводится до соприкосновения с проверяемой деталью. Натяг определяют по стрелке прибора.

При вращении щуп совершает радиальные колебания, соответствующие изменениям радиуса проверяемой детали. Механические колебания преобразуются в электрические сигналы, усиливающиеся электронным блоком. Усиленные электрические сигналы поступают в записывающее устройство прибора. Перо этого устройства записывает форму детали на электротермическом диаграммном диске в полярной системе координат. Диаграммный диск и шпиндель вращаются синхронно. Запись одного оборота отсекается автоматически.

K отклонениям от цилиндрической формы по длине, измеряемым микрометражом, относятся: конусообразность - образующие продольного сечения прямолинейны; но не параллельны; бочкообразность - прямолинейность образующих, при которой диаметр увеличивается от краев к середине продольного сечения; седлообразность (корсетность) —Непрямолинейность образующих, при которой диаметры уменьшаются от краев к середине продольного сечения.

За величину конусообразности, бочкообразности и седлообразности принимают разность между наибольшим и наименьшим диаметрами продольного сечения, т.е. удвоенную величину отклонения профиля продольного сечения.

Изогнутость - непрямолинейность геометрического места центров поперечных сечений цилиндрической поверхности.

Величину и характер износа деталей гидроагрегатов, особенно прецизионных, можно определить на приборе модель 218 завода «Калибр». Для исследования микрогеометрии поверхностей деталей гидроагрегатов используют профилограф-профилометр завода «Калибр» (модель 201).

Список литературы

1. Черкун В.Е. Ремонт и долговечность тракторных гидравлических систем. //

Москва. «Колос», 1972. С. 103-106.

2. Махкамов К.Х., Алибоев Б.А. Ударно-гидроабразивное изнашивание. Монография.

Ташкент: «Fan va texnologiya», 2012. 96 с.

3. Мамасалиева М.И. Накопление абразивных частиц в масле // Журнал «Academy».

5 (32), 2018. 10 с.