Источник:Уголь Украины, июль 1984г
В целях выяснения источника абразивного повреждения элементов гидроцилиндра был исследован состав загрязняющих примесей рабочей жидкости, отобранной из штоковых полостей 20 гидростоек типа 1M88 поступивших на капремонт ОАО Рутченковский рудоремзавод.
Общее количество жидкости составило около 60 литров. Выпавший осадок массой 0,127 кг после отстоя жидкости промыли в синтетическом моющем веществе, высушили и просеяли через сита с различным размером ячейки. Получили пробы осадка загрязняющих примесей. Частицы размером более 1 мм были вымыты. Этим можно объяснить то, что проба ситового рассева менее 0,1 мм оказалась незначительной в общей массе примесей. В работе установлено, что риски и царапины повреждают рабочую кромку уплотнения и являются причиной потери герметичности гидроцилиндра, наиболее опасные риски шириной и глубиной более 0,05 мм могут вызываться абразивными частицами с размерами более 0,1 мм. Учитывая, что зазор “поршень-цилиндр” достигает 1,2 мм, а цилиндр упруго деформируется на 0,25 мм по диаметру при давлении жидкости 32 МПа, можно сделать вывод, что частицы с размером более 0,1 мм являются наиболее вредными для зеркальной поверхности цилиндра.
Для определения органического и минерального состава частиц загрязняющих примесей был сделан их петрографический анализа с приготовлением аншлиф-брикетов из каждой пробы ситового рассева примесей на канифоли. Весовое содержание микрокомпонентов определено с учетом плотности материалов. Для кварцевых и пиритных частиц определили их среднее количество в одной гидростойке и в одной весовой части. Особое внимание было уделено кварцевым и пиритным частицам, которые являются наиболее опасными так как их твердость составляет соответственно 8500...9500 Н/мм2 и 9000…10000 Н/мм2, что превосходит твердость поверхности зеркала гидроцилиндра составляющей 2400…2800 Н/мм2, поэтому именно они могут вызывать повреждение деталей трения гидростойки. Средняя загрязненность жидкости частицами преимущественно большими 0,1 мм составляет 0,21 % в весовом соотношении, при этом 40,9 % частиц были по размерам больше одного миллиметра и их абразивная активность была близка к нулю. Такие частицы могут попасть в зазор сопряжения «поршень-цилиндр» в единичных случаях и то лишь к концу срока эксплуатации до капитального ремонта. Частицы размером 0,1...1 мм -19,8% обладают свойством намагничиваться, например продукты износа цилиндра. В массе загрязняющих примесей в диапазоне размеров 0,1..2 мм содержание кварцевых и пиритных частиц составило 4%, среднее количество кварцевых и пиритных частиц на одну гидростойку составило соответственно 26910 и 4921 штук.
Таким образом в рабочей жидкости гидростоек отмечен высокий уровень загрязнения примесей, из числа которых 26% составляют абразивно-активные частицы кварца и пирита. Следовательно, при поиске и подборе новых материалов или способов повышения износостойкости известных для деталей и узлов трения горных машин следует исходить из возможности их контакта с частицами кварца или пирита, являющихся основной частью компонентов угольного пласта. Основная масса загрязняющих рабочую жидкость частиц имеет твердость 8500…10000 Н/мм2. Твердость контактирующей поверхности должна составлять не менее 60% от микротвердости частиц. Увеличение твердости поверхности трения выше указанного предела приводит к резкому возрастанию коэффициента износостойкости. Исходя из этого, при упрочнении зеркала его микротвердость должна составлять 6500...6700 Н/мм^2.