Повышение работоспособности шестеренных насосов гидравлических систем сельскохозяйственной техники путем применения антифрикционных добавок в рабочую жидкость

• Автор: Лавров, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Определение и этапы развития шестеренных насосов

гидравлической системы

1.2. Анализ влияния износа деталей на работоспособность

шестеренных насосов.

1.2.1. Анализ износа деталей насосов типа НШУ

1.2.2. Анализ износа деталей насосов типа НШК.

1.2.3. Влияние износа деталей шестеренного насоса на его

работоспособность

1.3. Анализ существующих способов ремонта насосов
1.3.1. Анализ существующих способов ремонта основных деталей насосов типа НШУ
1.3.1.1. Способы ремонта корпуса насоса типа НШУ
1.3.1.2. Восстановление втулок насосов типа НШУ.
1.3.1.3. Анализ известных способов восстановления шестерен насосов
типа НШ
1.3.2. Анализ существующих способов ремонта основных деталей насосов типа НШК
1.3.2.1. Способы ремонта подшипниковых и поджимных обойм насосов типа НШК
1.3.2.2. Восстановление шестерен и платиков насосов типа НШК
1.4. Применение антифрикционных добавок в смазочное масло для повышения долговечности сопряжений машин.
1.5. Выводы и задачи исследований
2. РАСЧЕТНОТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВЫШЕНИЯ
ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОПРЯЖЕНИЙ ГИДРОНАСОСОВ ПРИМЕНЕНИЕМ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ДОБАВОК В РАБОЧУЮ СРЕДУ
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Общая методика исследований
3.2. Методика определения технического состояния деталей шестеренных насосов гидраазической системы
3.3. Методика определения показателей технического состояния насосов НШ и исследование их влияния на выходные показатели.
3.4. Методика исследования влияния добавок в масло на работоспособность основных сопряжений насоса НШ У3.
3.5. Методика снятия шероховатости с испытанных образцов
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
4.1. Исследование технического состояния деталей шестеренных насосов НШ У3 при поступлении в капитальный ремонт.
4.2. Исследования зависимости эксплуатационных показателей насоса НШ У3 от технического состояния его основных структурных элементов.
4.3. Исследование работоспособности сопряжений гидравлических насосов при добавке в рабочую среду антифрикционных добавок.
4.4. Стендовые испытания работоспособности шестеренных насосов с применением специальных добавок в рабочую среду.
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ ДОБАВОК И
ВНЕДРЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Корпуса насоса гидроусилителя рулевого управления трактора МТЗ- имеют наибольший износ в зоне работы шестерен (0,5. По внешнему виду износы характеризуются наличием рисок и задиров, что говорит об абразивном характере изнашивания [3]. Износ в зоне верхних втулок этих насосов составляет 0,8. В зоне нижних втулок он составляет 0,5. Характер износа опорных поверхностей под втулки соответствует характеру распределения гидравлических сил. Износ поверхностей колодцев под верхними втулками в 2. Такое различие можно объяснить перекосом качающего узла при работе насоса под нагрузкой. Втулки изготовлены из бронзы Бр. ОС 5- с добавкой 2% никеля, или Бр. ОЦС 5-5-5. ИЗ]. В настоящее время в гидронасосах типа НШ навесных гидравлических систем тракторов, сельскохозяйственных и дорожностроительных машин вместо бронзовых устанавливают опорные втулки из алюминиевого сплава АО-3-7. Такие втулки недостаточно износостойки, что в значительной мере определяет ресурс гидронасосов [, 3]. Втулка изнашивается по поверхности торца, работающего в сопряжении с шестерней, в результате чего уменьшается высота втулки. Изнашивается также внутренняя цилиндрическая поверхность в соединении с цапфой шестерни [3]. Кроме того, у втулки изнашиваются стыковая боковая поверхность и шейка под уплотнительное кольцо []. В соединении с корпусом и уплотнительной манжетой изнашиваются малая цилиндрическая поверхность хвостовика втулки, большая цилиндрическая рабочая поверхность и поверхность малого торца. Износ цилиндрических поверхностей неравномерный, что объясняется неуравновешенностью давлений, действующих со стороны полости всасывания, нагнетания и полости поджима втулок и вызывающих перекос втулок. Стыковые поверхности (лыски) в местах контакта втулок сминаются в результате того, что во время работы насоса под действием давления рабочей жидкости со стороны нагнетания втулки стремятся развернуться «веером». Стыковые поверхности втулок со стороны всасывания изнашиваются на 1 — 1,5 мм [3]. Микрометрированием гидронасосов НШ-У-2, поступивших на ремонт в специализированный цех Нагорьевского РТП Ярославской области, было установлено, что почти у всех алюминиевых опорных втулок обнаружены характерные износы, превышающие допустимые [, 3], а . В мм. Шестерни (ведущая и ведомая) изготовлены из легированной стали ХГТ, подвергнуты цементации на глубину 0,9. НЯС . У шестерни наблюдаются износы цапф и головок зубьев шестерен по диаметру, износ венца и шлицев по ширине, а зубьев по эвольвентному профилю, которые определяют измерением рычажной скобой или рычажным микрометром. Кроме того, осмотром обнаруживают забоины на центровых отверстиях цапф шестерен, износы шлицев ведущей шестерни, выкрашивание зубьев шестерен на глубину слоя цементации [, 3,5]. Рабочие поверхности шестерен подвержены, в основном, абразивному изнашиванию [, , 1,3]. Анализ ремонтного фонда (насосы НШ-У и НШ-У) показал, что из-за износа зубчатого венца по диаметру выбраковываются около % шестерен []. По мнению Р. В. Ибрагимова поверхности цапф подвергаются абразивному и тепловому износу. Цапфы в поперечных сечениях изнашиваются равномерно [, 3]. Слабо выраженная конусность на изношенных цапфах с направлением в сторону венца шестерни объясняется авторами [, ] упругой деформацией, а также отсутствием плотного контакта. В результате неравномерного износа венца по ширине торцы шестерен становятся неплоскими [, ]. Это способствует увеличению утечек через торцовые зазоры несмотря на наличие механизма автокомпенсации. На торцовых поверхностях и на цапфах обычно видны кольцевые риски, что свидетельствует о наличии абразивных частиц рабочей жидкости [3]. В работах П. Величина износа шестерен по эвольвентному профилю незначительная [1, 2, , , ]. P.A. Ибрагимов считает, что материал рабочих эвольвентных поверхностей зубьев подвергается усталостному выкрашиванию. При этом зона наибольшего износа у ведущей шестерни расположена у ножки зуба, а у ведомой у его вершины [, , ]. В таблице 1. Таблица 1. НШ-У НШ-У Не более 0, 0, 0,. НШ-У НИ1-У 0,8. НШ-У НШ-У — — 0,2. НШ-К 0,. НШ-К 0,. НШ-Е 0,.