Технология ремонта регулируемых аксиально-поршневых гидромашин восстановлением ресурсолимитирующих соединений

• Автор: Сенин, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 264 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Классификация аксиальнопоршневых гидромашин. Применяемость в АПК

1.2 Анализ работоспособности регулируемых аксиальнопоршневых

гидромашин и причин их отказов

1.3 Способы и средства оценки работоспособности регулируемых

аксиальнопоршневых гидромашин

1.4 Технологии повышения долговечности регулируемых аксиальнопоршневых гидромашин

1.5 Моделирование нагрузок методом конечных элементов

1.6 Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ПОВЫШЕНИЮ

МЕЖРЕМОНТНОГО РЕСУРСА РЕГУЛИРУЕМЫХ АКСИАЛЬНОПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИН

2.1 Теоретический анализ факторов, определяющих работоспособность регулируемых аксиальнопоршневых гидромашин
2.2 Математическое моделирование связи объемного коэффициента
полезного действия КПД регулируемых аксиальнопоршневых насосов с факторами, влияющими на утечку рабочей жидкости
2.3 Влияние эксплуатационных нагрузок на контактные напряжения
в ресурсолимитирующих соединениях регулируемых аксиальнопоршневых насосов
2.4 Предельные и допустимые износы деталей и зазоры в ресурсо
лимитирующих соединениях регулируемых аксиальнопоршневых насосов
3 МЕТОДИКИ И СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований
3.
3.
3.6.
3.
3.7.
4.
4.
Методика входного стендового контроля новых и бывших в эксплуатации регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Методика микромегражных исследований и повторяемости дефектов регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Методика моделирования контактных напряжений в ресурсолимитирующих соединениях регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Методика многофакторного планирования эксперимента
Методика выбора технологических режимов способа восстановления и упрочнения рабочих поверхностей деталей
Методика моделирования связи микротвердости упрочненной поверхности с параметрами электроискровой обработки в ручном режиме
Методика моделирования связи толщины покрытия с параметрами электроискровой обработки в механизированном режиме 5 Методики исследования физикомеханических свойств восстановленных и упрочненных рабочих поверхностей деталей
Методика металлографических исследований
Методика триботсхнических исследований
Методика проведения стендовых и эксплуатационных испытаний отремонтированных регулируемых аксиальнопоршневых гидромашин
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Результаты оценки технического состояния регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Результаты дефектации и микрометражных исследований регулируемых аксиальнопоршневых насосов серии 3.3.
Статистическое моделирования процесса потери работоспособности регулируемых аксиальнопоршневых насосов серии 3.3.
4.
4.5.
4.6.
4.
5.
Результаты моделирования контактных напряжений в ресурсолимитирующих соединениях регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Оценка степени технологического воздействия на рабочие поверхности деталей ресурсолимитирующих соединениях регулируемых аксиальнопоршневых насосов
Результаты моделирования связи микротвердости упрочненной поверхности с параметрами ЭИО. Рациональные технологические режимы электроискрового упрочнения Результаты моделирования связи толщины покрытия с параметрами ЭИО. Рациональные технологические режимы электроискровой наплавки в механизированном режиме Результаты исследования физикомеханических свойств восстановленных и упрочненных рабочих поверхностей деталей ресурсолимитирующих соединений Результаты металлографичеких исследований Результаты триботехнических исследований Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний отремонтированных регулируемых аксиальнопоршневых насосов РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА РЕГУЛИРУЕМЫХ АКСИАЛЬНОПОРШНЕВЫХ ГИДРОМАШИН И ОЦЕНКА ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ Разработка технологии ремонта регулируемых аксиальнопоршневых насосов серии 3.3.
Расчт экономической эффективности разработанной технологии ремонта регулируемых аксиальнопоршневых насосов ОБЩИЕ ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Комплект технологических документов. Типовой технологический процесс ремонта регулируемого акси
альнопоршневого насоса серии 3.3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты эксплуатационных испытаний регулируемых аксиальиопоршпевых насосов, отремонтированных по разработанной технологии
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты внедрения технологии ремонта регулируемых аксиальнопоршневых гидромашин восстановлением ресурсолимитирующих соединений
ВВЕДЕНИЕ


Зависимость приводного момента от угла наклона качающего узла и давления 0 подача насоса, лмин см3 V рабочий объем насоса, см3 Р 5. МПа давление начала регулирования, МПа потребляемая мощность КВт. М приводной момент Им. Рисунок 1. Зависимость потребляемой мощности насоса от давления управления Р подача насоса, лмин см3 V рабочий объем насоса, см3 Р 5. МПа давление начала регулирования, РЛ1ах 3,5 МПа давление управления, МПа потребляемая мощность КВт. М приводной момент Нм. Рисунок 1. Зависимость потребляемой мощности насоса от давления управления в насосе с ограничением предела верхнего реагирования 0 подача насоса, лмин см3 V рабочий объем насоса, ем3 Р 5. МПа давление начала регулирования, Рунах 3,5 МПа давление управления, МПа Роте . МПа давление настройки клапана отсечки потребляемая мощность КВт. Мп приводной момент Нм. Рм Роте
р. Регуляторы вышепредставлеиных типов состоят из установленных в корпусе ступенчатого поршня, пальца, фиксирующего винта, двухкромочного золотника с башмаком и подпятником, двуплечевого рычага, крышки, в которой размещены детали, имеющие различное функциональное назначение. Снизу блок регулятора закрывается стаканом с уплотнительным кольцом. Детали, входящие в крышку, меняют соотношение моментов на рычаге и положение золотника относительно пальца. В нейтральном положении золотник обеспечивает равновесие сил, действующих на поршень регулятора. Смещение золотника от нейтрального положения вправо или влево вызывает изменение давления в полости большего диаметра поршня и смещение последнего. При перемещении поршня, связанного с качающим узлом через сферическую головку пальца, происходит изменение угла наклона блока цилиндров и изменение рабочего объема. Полость цилиндра меньшего диаметра поршня постоянно соединена с каналом высокого давления. Полость под цилиндром большего диаметра через отверстия в пальце, распределительный поясок золотника и отверстие в винте могут соединяться либо с высоким давлением, либо с дренажом см. Анализ вышеперечисленных видов регулирования и управления аксиальнопоршневых насосов указывает на высокую степень зависимости работоспособности насосов от исправности механизмов регулирования и управления, внешних источников управления, состояния деталей регуляторов. Качающий узел насоса и гидромотора выполняет немаловажную роль и состоит из вала, установленного в корпусе на подшипниках и блока цилиндров. Фланец вала через сферические головки шатунов соединен с поршнями и шипом. Поршни перемещаются в цилиндрах блока. Величина хода поршней определяется углом, образованным осями вращения блока цилиндров и вала. Блок по сферической поверхности контактирует с распределителем, который противоположной стороной прилегает к опорной поверхности корпуса регулятора. Со стороны конца вала насос закрывается крышкой, уплотненной резиновым кольцом и манжетой. Вращение вала передается шатунам, от них через поршни блоку цилиндров. Каждый поршень за одну половину оборота вала производит всасывание, за другую нагнетание рабочей жидкости в гидросистему. Давление на выходе из насоса определяется нагрузкой на рабочий орган и ограничивается предохранительным клапаном гидросистемы. Подача определяется частотой вращения вала насоса, а также собственным рабочим объемом насоса. Рабочий объем определяется углом наклона блока цилиндров относительно оси вала. В таблице 1. ОАО Гневмостроймашина и ОАО Шахтинский завод Гидропривод 7. Из таблицы 1. МПа, крутящий момент на валу Нм, коэффициент полезного действия КПД 6,7,9. При изготовлении деталей гидромашин применяются высоколегированные и высококачественные инструментальные, цементируемые и азотируемые стали. Однако по данным 9 на протяжении всего времени производства гидромашин для их изготовления использовались разнообразные материалы . ОАО Шахтинский завод Гидропривод по прежнему применяется высокопрочный чугун. Для изготовления поршней применялись, стали ШХ, ХГЗА, ХНЗА и ЗМФА в настоящее время сталь Х2МЮА, а для шатунов сталь ЗОХЗМФА. Для изготовления распределителей применялась легированная конструкционная сталь ХМ1 А, сейчас она заменена на сталь Х2МОА.