Источник:Тезисы доклада на 8 Международной студенческой научно-технической конференции "Механика жидкости и газа", 9 декабря 2009 г., ДонНТУ, Донецк
Характеристика износа поверхности гидроцилиндров
В работе проведена дефекация 40 стоек, поступивших в первый капитальный ремонт на ОАО Рутченковский завод «Гормаш». Исследованы цилиндры, плунжеры, направляющие втулки, износы рабочих поверхностях измерены в семи радиальных и четырех диаметральных сечениях. Во всех случаях базой служили контрольные метки, расположенные в диаметральной плоскости цилиндра и плунжера напротив силового отверстия . Максимальные износы цилиндра выявлены в диаметральной плоскости относительно контрольной метки в узкой области (100-150 мм), что соответствовало зоне рабочих перемещений поршня во время эксплуатации гидростойки. Явно выраженная овальность зоны в радиальном направлении и бочкообразность эпюры максимальных отклонений от номинального диаметра лишь в одной, двух диаметральных плоскостях сечений расположенных в различных частях цилиндра, свидетельствует не о раздутии цилиндра, а об износе пары поршень-цилиндр. Максимальное отклонение диаметра цилиндра 0,42 мм.
На поверхности зеркала цилиндров были натиры латуни, из которой изготовлены центрирующие элементы поршня, что свидетельствовало о высоких значениях удельных контактних давлений сопряжения поршень-цилиндр, причем натиры в основном располагались в зоне максимального износа по окружности (на 135-1800). Поверхность зеркала цилиндров повреждена коррозией, глубина раковин и пор до 0,5 мм. Площадь замеренных пятен коррозии изменялась от 0 до 20% (от площади зеркала цилиндра). Коррозией повреждена главным образом зона максимального износа цилиндра. На поверхности его зеркала множество рисок и царапин длиной 100-500 мм, выявленных с использованием слепков из самотвердеющей пластмассы – протакрила, которая точно копирует профиль поверхности детали. Слепки были изучены под микроскопом.
Из результатов измерений видно, что конусность центрирующих элементов поршня до 0,70. Максимальное отклонение диаметра поршня от номинального 0,8 мм. Твердость поверхности плунжера, профиль которого показан на рис. 1.3,б 2,5-3 раза выше твердости поверхности цилиндра, поршня и направляющей втулки. Максимальные зазоры сопряжения поршень- цилиндр достигают 1,2 мм. Диаметральный износ центрирующих элементов направляющих втулок до 0,44 мм, максимальная овальность до 0,22 мм. Эти значения меньше чем у поршня, потому что втулка может самоустанавливаться, в результате выравниваются удельные контактные давления в сопряжении втулка-шток. На уплотнениях поршня отмечены повреждения в виде рисок и царапин, ущемления манжеты. Это можно объяснить наличием микроутечек через них с последующим выдавливанием в зазор рабочей кромки штоковой манжеты поршня, что приводит к полной разгерметизации стойки. Средняя загрязненность жидкости частицами крупнее 0,1 мм составила 0,212 % в массовом соотношении. Более половины частиц имеют размеры свыше 1 мм, их абразивность близка к нулю в связи с тем, что они не могут попасть в зазор сопряжения поршень-цилиндр. Зазор лишь в единичных случаях превышает 1 мм к концу срока эксплуатации, причем в диапазоне 0,1-1 мм находится 19,8% частиц, обладающих свойством намагничиваться, например продукты износа цилиндра, окалины.
Таким образом, причиной износа поверхностей гидроцилиндров является поврежденность и износ зеркала цилиндра кварцевыми и пиритными частицами загрязняющих жидкостей, присутствующих в рабочей жидкости. Следует также отметить, что в уплотнительных узлах гидроцилиндров домкратов передвижки отсутствуют устройства, исключающие попадание загрязнителя в место контакта зеркала цилиндра с уплотнением и направляющими элементами. На основании проведенных исследований можно наметить главные пути увеличения долговечности гидроцилиндров: