Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования 22
1.1 Исследование эксплуатационной надежности и анализ причин отказов гидрораспределителей Р80
1.2 Динамика изнашивания рабочих поверхностей в соединениях деталей гидрораспределителей
1.3 Анализ способов ремонта гидрораспределителей и повышения их долговечности
1.4 Анализ влияния технологических режимов электроискровой обработки на толщину и качество нанесенных слоев
1.5 Ресурсосбережение на основе повышения межремонтной наработки гидрораспределителя Р80
1.6 Цель и задачи исследования 63
2 Теоретические предпосььжи к повышению межремонтного ресурса гидрораоіределителей до уровня новых
2.1 Статистическое моделирование процесса утечки жидкости 65
2.1.1 Статистическое моделирование процесса общей утечки жидкости гидрораспределителей Р80
2.1.2 Статистическое моделирование процесса утечки жидкости в соединениях деталей золотниковых пар
2.2 Разработка и выбор статистических моделей внутренней взаимосвязи общей утечки жидкости и утечки жидкости через золотниковые пары от факторов и их взаимного влияния методом многофакторного эксперимента
2.3 Повышение ресурса гидрораспределителей путем снижения коэффициента трения и повышения износостойкости деталей зо лотниковых пар
2.4 Оптимизацик кинематически; р режимовв влияющхн ат толщину и качество нанесенного слоя при механизированной ЭИО методом многофакторного эксперимента
3 Методики экспериментальных и теоретических исследований
3.1 Программа исследований 100
3.2 Методика оценки технического состояния новых и бывших в эксплуатации гидрораспределителей Р
3.2.1 Методика проведения входного контроля общих внутренних утечек жидкости гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
3.2.2 Методика проведения входного контроля утечек жидкости через золотниковые пары гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
3.2.3 Методика проведения входного контроля утечек жидкости через бустерное устройство гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
3.2.4 Методика микрометражных исследований и повторяемости дефектов деталей гидрораспределителей Р
3.3 Методика испытания гидрораспределителя на усадку и скорость поднятия и опускания сельхозорудия
3.4 Методика моделирования связи общей утечки жидкости и утечки жидкости через золотниковые пары с износами поверхностей деталей гидрораспределителей Р80
3.5 Методика определения уровней варьирования параметров электроискровой обработки и толщины упрочненного слоя
3.6 Методика моделирования связи толщины покрытия с кинематическими параметрами системы ЭИО в механизированном режиме
3.7 Методика металлографических исследований покрытий образованных электроискровой обработкой
3.8 Методика триботехнических испытаний пар трения, полученных нанесением на поверхность образцов покрытий методом электроискровой обработки и финишной антифрикционной безабразивной обработки
3.9 Методика лабораторно-стендовых испытаний отремонтированных гидрораспределителей
3.10 Методика эксплуатационных испытаний отремонтированных гидрораспределителей
4 Результаты экспериментальных исследований
4.1 Результаты оценки технического состояния новых и бывших в эксплуатации гидрораспределителей Р80
4.1.1 Результаты входного контроля общих внутренних утечек жидкости гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
4.1.2 Результаты входного контроля утечек жидкости через золотниковые пары гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
4.1.3 Результаты входного контроля утечек жидкости через бустерное устройство гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
4.1.4 Микрометражные исследования и повторяемость дефектов деталей гидрораспределителей Р 4.2 Определение екорости иоднятия я ипускания сельхозорудияя соответствуещей предельной общей утечке жидкости, а также усадки, соответствующие утечке жидкости через золотниковые пары гидрораспределителей Р80
4.3 Определение предельных и допустимых износов поверхностей деталей узлов перепускного клапана и золотниковых пар
4.4 Результаты определения уровней варьирования параметров электроискровой обработки и толщины упрочненного слоя
4.5 Результаты определения режимов ЭИО, позволяющих получить максимальную толщину покрытия
4.6 Результаты металлографических исследований покрытий, образованных электроискровой обработкой
4.7 Результаты триботехнических испытаний новых и восстановленных пар трения
4.8 Результаты лабораторно-стендовых испытаний отремонтированных гидрораспределителей
4.9 Оценка долговечности новых и отремонтированных по различным технологиям гидрораспределителей Р
4.9.1 Оценка долговечности новых гидрораспределителей Р80 178
4.9.2 Оценка долговечности гидрораспределителей Р80, отремонтированных с восстановлением рабочих поясков корпусов медным электродом, поясков золотника сталью электроискровой обработкой и шлифовкой поясков посадочных поверхностей перепускного клапана
4.9.3 Оценка долговечности гидрораспределителей, отремонтированных по усовершенствованной технологии и установленных
на тракторы сельскохозяйственного назначения
5 Совершенствование технологического процесса ремонта гидрораспределителей восстановлением и упрочнением деталей методом электроискровой обработки и оценка его экономической эффективности
5.1 Совершенствование технологического процесса ремонта гидрораспределителей восстановлением и упрочнением деталей методом электроискровой обработки
5.1.1 Восстановление деталей золотниковых пар гидрораспределителей
5.1.2 Восстановление и упрочнение деталей узла перепускного клапана
5.2 Проект типового участка ремонта гидрораспределителей 200
5.3 Расчёт экономической эффективности совершенствованного технологического процесса
5.3.1 Расчет себестоимости ремонта гидрораспределителя с восстановлением и упрочнением золотников методом электроискровой обработки
5.3.2 Расчет годовой экономии от ремонта гидравлических распределителей по предлагаемой технологии
Общие выводы 218
Библиографический список
- Динамика изнашивания рабочих поверхностей в соединениях деталей гидрораспределителей
- Разработка и выбор статистических моделей внутренней взаимосвязи общей утечки жидкости и утечки жидкости через золотниковые пары от факторов и их взаимного влияния методом многофакторного эксперимента
- Методика испытания гидрораспределителя на усадку и скорость поднятия и опускания сельхозорудия
- Результаты входного контроля утечек жидкости через бустерное устройство гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в гидравлических системах тракторов сельскохозяйственного и промышленного назначения, выпускаемых заводами стран СНГ применяются клапашю-золотниковые гидрораспределители.
По данным ОАО «Гидросила», ОАО «Гидравлик», РУП «Гомельский завод «Гидропривод», областных, краевых и республиканских формирований АПК, ежегодно утилизируется более 80 тыс. гидрораспределителей и около 200 тыс. ремонтируются различными способами.
Предлагаемые технологические решения, разработанные в 70-90-х гг. прошлого столетия, ориентированные на массовый и крупносерийный тип производства, утратили практическую значимость, при этом межремонтный ресурс гидрораспределителей, отремонтированных по некоторым из них, от двух до шести раз ниже, чем у новых.
Современному ремонтному производству нужны новые экологически безопасные, энерго- и ресурсосберегающие технологии, позволяющие обеспечить ресурс отремонтированных агрегатов па уровне доремонтного при себестоимости не выше 30-40 % от стоимости новых агрегатов.
Повышение межремонтной наработки гидрораспределителей до уровня новых при годовом объеме ремонта 200 тыс. шт. в год позволит экономить в общей сложности более 4857 т чугуна, стали и цветного металла. При этом прямая экономия потребителя в масштабах страны составит более 460 млн. руб.
В связи с этим задача совершенствования технологии, обеспечивающей повышение ресурса отремонтированных гидрораспределителей до уровня новых, является актуальной.
Цель исследования - разработка технологии необезличенного ремонта гидрораспределителей с восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки (ЭИО), обеспечивающей стопроцентный послеремонт-ный ресурс.
Объект исследования - новые, бывшие в эксплуатации и отремонтированные с восстановлением и упрочнением деталей методом ЭИО гидрораспределители Р80.
Предмет исследования - механизм потери работоспособности гидрораспределителей и технология ремонта с восстановлением изношенных деталей методом ЭИО.
На защиту выносятся:
статистические модели связи общей утечки жидкости и утечки через золотниковые пары с износами деталей;
обоснование предельных и допустимых значений износов деталей узла перепускного клапана и золотниковых пар, определяющих предельные и допустимые значения общих утечек и утечек через золотниковые пары;
обоснование повышения износостойкости и снижения коэффициента трения золотниковых пар, основанное на молекулярно-механической теории трения;
математическая модель связи толщины покрытия с кинематическими режимами при механизированной электроискровой обработке;
усовершенствованный технологический процесс ремонта гидрораспределителей, обеспечивающий повышение ресурса отремонтированных гидрораспределителей до уровня новых;
- результаты исследования ресурса новых гидрораспределителей, отремонтиро
ванных с восстановлением деталей методом ЭИО и по усовершенствованной техноло
гии.
Научная новизна работы:
получены регрессионные уравнения, адекватно описывающие связь общей утечки и утечки через золотниковые пары с износами деталей;
определены предельные и допустимые значения износов деталей узла перепускного клапана и золотниковых пар;
получены значения скорости перемещения электрода и скорости вращения детали, позволяющие наносить толстослойные покрытия при механизированной электроискровой обработке;
определены физико-механические свойства и параметры топографии покрытий, полученных методом ЭИО;
установлены значения триботехнических характеристик пар трения, полученных нанесением на поверхности образцов покрытий методом ЭИО и финишной антифрикционной безабразивной обработке (ФАБО);
разработан усовершенствованный технологический процесс, обеспечивающий ресурс гидрораспределителей на уровне новых за счет создания на рабочих поверхностях деталей износостойких электроискровых покрытий;
установлены значения средних ресурсов новых гидрораспределителей, отремонтированных с восстановлением деталей методом ЭИО и по усовершенствованной технологии.
Программа исследований имела следующую последовательность: получение экспериментального факта; определение и исследование факторов, влияющих на общую утечку жидкости и утечку жидкости через золотниковые пары; определение предельных и допустимых значений износов деталей; исследование физико-механических свойств электроискровых покрытий; определение кинематических режимов при механизированной обработке; исследование триботехнических свойств электроискровых покрытий. Результаты экспериментов были получены с использованием современного научно-исследовательского оборудования: металлографического комплекса «Tegra Force» и профилографа-профилометра «Form Talystirf». Обработка результатов исследований проводилась методами математической статистики с использованием пакета прикладных программ «Statistica 8.0» и «.Excel 2010».
Практическая значимость работы заключается во внедрении в ремонтное производство усовершенствованной технологии ремонта гидрораспределителей, обеспечивающей ресурс на уровне новых.
Реализация результатов исследования. Усовершенствованный технологический процесс ремонта гидрораспределителей внедрен на ОАО «Дальверзинский ремонтный завод», Республика Узбекистан (2008 г.); МИП «ООО «Агросервис», г. Саранск (2009 г.); ОАО «Грачевский завод «Гидроагрегат», Ставропольский край (2010 г.).
Апробация. Основные положения и результаты работы доложены на международных научно-технических конференциях «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, ГОСНИТИ, 2009-2011 гг.), на Огаревских чтениях, проводимых в Мордовском университете (г. Саранск, 2008-2011 гг.), и на расширенном заседании кафедры технического сервиса машин ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н. П. Огарева».
Усовершенствованная технология ремонта гидрораспределителей, обеспечи-
вающая повышение ресурса до уровня новых, удостоена наград российских агропромышленных выставок «Золотая осень» (г. Москва, ВВЦ, 2009-2011 гг.) и Международного салона «Архимед» (г. Москва, ВВЦ, 2010 г.). Технологии ремонта агрегатов, обеспечивающие ресурс на уровне новых, отмечены программой «100 лучших товаров России».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, руководящий документ РД 10.003-2009 «Геометрические параметры и физико-механические свойства поверхностей образованных при электроискровой обработке материалов в газовой среде», общее руководство по ремонту «Технология необезличенного ремонта гидравлических распределителей с цилиндрическими и плоскими золотниками». Получены патенты РФ на изобретение № 2398668 и на полезную модель №110435.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 227 страницах машинописного текста, включает 93 рисунка и 45 таблиц, список литературы содержит 102 наименования.
Динамика изнашивания рабочих поверхностей в соединениях деталей гидрораспределителей
По данным распределения технологического и предельного зазоров можно планировать активные эксперименты.
Если нет возможности проводить контрольные стендовые испытания с гидрораспределителями, проработавшими до предельного состояния, то испытывают все гидрораспределители, поступившие на капитальный ремонт. Затем их разбирают, проводят дефектовку и микрометражные исследования.
Так как на капитальный ремонт поступают в основном гидрораспределители, у которых общие внутренние утечки меньше, чем нижний доверительный интервал, то большая доля износов рабочих поверхностей деталей ресурсоопределяющих соединений выходит за верхний предел предельного износа. Тогда для приближенной оценки предельного износа проводят поэтапно однофакторные эксперименты. В постановке этой задачи принимается, что 6а = К + оЛ Щ Кь + исм» где Н? - квантиль закона распределения Вейбулла, значение которого находят по таблице 8 источника [26]; а - доверительная вероятность; Kjj - параметр распределения; иш - середина поля технологического допуска.
В системе технического сервиса машин имеются три фундаментальных понятия [27-31]: номинальные, допустимые без ремонта и предельные параметры машины, агрегата, узла, детали, соединения, рабочей поверхности (изделия). Новый гидрораспределитель поступает в эксплуатацию с номинальными значениями параметров, а по превышении допустимого без ремонта или предельного состояния его снимают на ремонт или восстановление.
Критерии отказа и предельного состояния гидрораспределителей в значительной мере условны и могут изменяться в зависимости от затрат на их использование, организации и качества ремонтов, наличия запасных частей или технологий восстановления изношенных деталей, степени морального износа. Условность заключается в стихийном, неопределенном характере выбора критериев предельного состояния и их границ, субъективности оценок факторов, влияющих на выбор этих критериев.
Номинальные и предельные значения параметров состояния гидрораспределителей вносятся в технические требования на их использование и применяются как постоянные величины для совокупности одноименных гидрораспределителей, а допустимые без ремонта значения-в технические требования на текущие и капитальные ремонты этих гидрораспределителей.
Допустимое без ремонта значение параметра состояния находится в диапазоне от номинального значения до предельного, после достижения которого экономически нецелесообразна дальнейшая эксплуатация гидрораспределителя.
Для рабочих поверхностей деталей и их соединений в зависимости от их назначения экономический критерий применяется с целью обоснования допустимых износов, величина которых переменна и зависит от условий эксплуатации и ремонта. Допустимый износ вводится в техническую документацию на ремонт, если рабочая поверхность или соединение имеет ресурс, превышающий межремонтный ресурс гидрораспределителя.
Как правило, при разработке технических требований на текущие и капитальные ремонты гидрораспределителей предельные и допустимые износы (размеры) обычно назначают путем их перенесения из действующей документации во вновь создаваемую. Дополнительное обоснование проводится редко.
По мере износа деталей гидрораспределителей увеличивается утечка жидкостей через зазоры и, следовательно, снижается объемный коэффициент подачи, растет скорость опускания штока цилиндров под грузом, увеличивается время полного подъема - опускания подвеса.
До настоящего времени не установлены закономерности увеличения общей внутренней утечки гидрораспределителя от наработки и закономерности изнашивания соединений агрегата от наработки. Имеется некоторая трудности перехода от предельных и допустимых без ремонта значений параметров технического состояния гидрораспределителя к допустимым и предельным размерам рабочей поверхности или зазорам соединений. Сложность решения поставленной задачи увеличивается еще и тем, что допустимые без ремонта размеры рабочих поверхностей делятся на две группы: допустимые в соединении с рабочими поверхностями деталей, бывших в эксплуатации, и допустимые в соединении с рабочими поверхностями новых деталей.
Определение допустимых размеров рабочих поверхностей деталей имеет важнейшее значение, так как их нужно вносить в технические требования на текущие и капитальные ремонты [32-33].
На рис. 1.5 приведены обобщенные характеристики динамик изнашивания рабочих поверхностей (соединений) гидрораспределителей u(t), полученные в процессе экспериментальных исследований износостойкости образцов материалов (модельных пар трения) на машинах трения (рис. 1.5, а), натурных образцов деталей в лабораторных условиях (рис. 1.5, б), натурных деталей в эксплуатационных условиях (рис. 1.5, в) [19].
Разработка и выбор статистических моделей внутренней взаимосвязи общей утечки жидкости и утечки жидкости через золотниковые пары от факторов и их взаимного влияния методом многофакторного эксперимента
Как известно, утечка жидкости через соединения деталей зависит от зазоров [74]. Например, скорость утечки жидкости через зазор в соединении клапан-направляющая узла перепускного клапана zK.H (рис. 1.3) к-н= rPCTzl-н=к-zк-н, (2.1) где d- средний диаметр щели, м; Рст - давление в полости подачи жидкости, МПа; V - вязкость масла, сСт; р - плотность масла, кг/мо. Из формулы (2.1) следует, что скорость утечки жидкости через зазоры пропорциональна их величине в третьей степени и давлению в полости подачи жидкости. Так как PCJ, v, d, р - практически постоянные величины, то динамика роста утечки жидкости зависит от интенсивности изнашивания пар трения. Поэтому чем выше износостойкость соединения, тем ниже утечка жидкости.
В связи с большим количеством факторов, а также сложным характером эпюр износа поверхностей деталей определение общих утечек жидкости и утечек жидкости через золотниковые пары проведено методом статистического моделирования. А 2.1.1 Статистическое моделирование процесса общей утечку жидкости гидрораспределителей Р80 Для моделирования процесса общей утечки жидкости исследовались выборки: - общая утечка жидкости более 9000 см3/мин согласно РТМ 70.0001.246-84 и ОСТ 10.273-2002; - износы поверхностей деталей узла перепускного клапана ([/„.„., UB.H, С/кон), мкм; - износы поверхностей деталей золотниковой пары (UK2, U32, UK4, U35), МКМ; - технологический зазор в соединении золотник-корпус для новых гидрораспределителей (ZT3-K), мкм; - технологический зазор в соединении клапан-направляющая для новых гидрораспределителей (ZTK-„), МКМ.
Для прогнозирования общей утечки жидкости математическая модель уравнения (2.1) преобразована в уравнения линейной множественной регрессии в натуральном масштабе [75, 76]: Кобщ=о+№.н+№.н+№он+№2+№ (2.2) лКобщ=&о+№.н.+№.н.+№онНад (2.3) LnVобщ =&о+&1/„.„ +b2UBM +b3LnUKOH+b4UK2+b5U32+b6UK4H7U35+bsZj3.K+b9ZTK.H+Sl; ( 2.4) и общ=&о+&іи+№.н.+№ кон+№ (2.5) иГобщ=&о+№.н.+№.н.+№ кон+№ (2.6) LnV0 =bo+bxUHM+b2UUM+biLnUKM+b6nUa+bsLnU (2.7) LnVo6m=bo+biUH.H+b2UB.H+b3LnUKOh+b,LnUK2+b5LnU32+b6LnU (2.8) +b9ZTK.H+sb (2.9) иКобщ=аО+№ „.„+№ в.н.+№ он+№ +69ZTK-H+-i, (2.10) fifi In Кобщ o+b.LnU +hLnU +b,LnUKOH+b4LnUK2+b5LnU32+beLnUK4+b1LnU35+ +hLnZT3.K+9ZTK.H+sb (2.Ц) +b8LnZr3.K+bgLnZjK.H+i, (2.12) где Кобщ (LnVобщ) - средняя (натуральный логарифим средней) общая утечка жидкости, см /мин; Ь0 и bi - неизвестные параметры, описывающие прямую линию и которые следует ОЦеНИТЬ ПО наблЮДеНИЯМ (С/Н.н, 4н, кон, f/K2, С/32, f/K4, С/35, Тз-к, ZTK.„ и TV, где #- число наблюдений); ZT3.K - исходный технологический зазор в соединении золотник-корпус, мкм; ZTK.H - исходный технологический зазор в соединении клапан-направляющая, мкм; ЄІ - независимые ненаблюдаемые случайные ошибки со средним О и неизвестной дисперсией, не меняющиеся от опыта к опыту, которые интерпретируются как ошибки наблюдения.
Для построения регрессионных уравнений связи общей утечки жидкости с износами и технологическими зазорами была испытана выборка (N = 34, п. 3.2) бывших в эксплуатации гидрораспределителей. В процессе испытания была замерена общая утечка жидкости (методику испытания и микрометража (см. в п. 3.2). По результатам статистической оценки количественных данных (N = 34) установлено, что распределения общей утечки жидкости Кобщ» износов С/нн, //в.н, С/кон, UK2, из2, UK4, U35 подчиняется закону Всйбулла (см. п.4.1).
Предполагая, что распределения признаков близки к закону Вейбулла были оценены неизвестные коэффициенты уравнений (2.2)-(2.12).
Корреляционным анализом (модель (2.2)) установлено, что коэффициент множественной корреляции между зависимой и независимыми переменными равен ,,...,9 = 0,953, а коэффициент детерминации R2 = 0,909 (RQX 9 =0,875), т. е. только на 90,9 % вариация общей утечки жидкости определяется вариацией независимых факторов, включенных в регрессионное уравнение [77]. между факторами коэффициентов корреляции Значения попарных приведены в таблице 2.1.
Из таблицы 2.1 следует, что нет функциональной связи между независимыми факторами, поэтому они все вводятся в многофакторный регрессионный анализ.
Оценка неизвестных коэффициентов уравнения (2.2) по методу наименьших квадратов выявила статическую значимость факторов U П t/кон, ик2, из2, ик4, из5, ZT,K, ZTK -н, И они включсны для дальнсйшсго анализа Предполагается, что на общую утечку жидкости влияют все исследуемые факторы. соответствующие Многофакторный регрессионный анализ показал, что коэффициенты статистической модели связи между Гобщ и независимыми факторами UH н, UB н, икт, UK25 из2, UK4, U35, ZT3-K, ZTK.H имеют ЗНачения, представленным в таблице 2.2.
Методика испытания гидрораспределителя на усадку и скорость поднятия и опускания сельхозорудия
Таким образом, чтобы обеспечить внешнее трение с минимальными коэффициентами трения, нельзя использовать однородный по глубине материал, а твердость поверхности отверстия корпуса должна быть больше твердости поверхности золотника. Для этого на поверхность золотника необходимо нанести мало упрочняющую пленку менее прочного материала, например латуни. Мало упрочняющий слой менее прочного материала создаст условия, чтобы г0 и /?были минимальными. Тогда под мягким слоем небольшой толщины будет твердый материал, который обеспечит большую несущую способность пары трения, что благоприятно скажется на ее долговечности.
Из формулы (2.36) следует, что интенсивность изнашивания пары трения золотник-корпус также зависит от номинального давления. С увеличением приведенного модуля упругости и показателя его степени интенсивность изнашивания увеличивается, но однозначную зависимость между ними экспериментально установить трудно, так как имеется связь между пр и /, а0,
Увеличение прочностных свойств материала поверхностей трения сг0 и ty повышает износостойкость соединения. Кроме того, интенсивность изнашивания в значительной степени зависит от комплексной шероховатости / А р, определяемой по формуле АПр где Rmax - расстояние между наибольшим выступом и наименьшей впадиной, мкм; b, v - параметры относительной опорной поверхности базового профиля, мкм; г - радиус закругления выступов профиля твердого материала, мкм. Согласно формуле (2.39), комплексный параметр шероховатости зависит от параметра Rmax, радиуса закругления выступов профиля твердого материала и параметров относительной опорной поверхности базового профиля.
Уменьшение расстояния между наибольшим выступом и наименьшей впадиной и увеличение радиуса закругления выступов профиля и параметров относительной опорной поверхности базового профиля приводят к снижению интенсивности изнашивания.
Кроме того, рельеф и параметры шероховатости должны обладать способностью, удерживать жидкость на поверхности. Этого можно достичь созданием на восстановленной поверхности рельефа с замкнутыми полостями.
Допустимая толщина слоя смазки на поверхностях пар трения составляет О = 2-Ю“4 мкм [79 - 81]. Если 0 Q. Q , то вероятны задиры пары трения, если же Q , то задиры исключаются в условиях нормальной эксплуатации. Между площадью опорной поверхности Тр и условной толщиной масляной пленки Q. имеется связь в виде где RM, =— — - средняя приведенная высота впадин; R L и RJK - соответственно средние значения высот впадин на поперечной и продольной профилограммах исследуемой поверхности; 7- уровень сечения профиля. Очевидно, чем меньше толщина слоя смазки на поверхности трения, тем больше относительная площадь опорной поверхности Тр, т. е. тем больше при прочих равных условиях может быть фактическая внешняя нагрузка на пару трения. Чем больше условная толщина слоя смазки, тем меньше относительная опорная площадь поверхности, т. е. при определенных условиях несущая способность пары трения может оказаться ниже критического значения и вероятность схватывания, несмотря на большую маслоемкость, будет высока.
Оптимизация кинематическич режимов, влияющих на толщину щ качество нанесенного слоя при механизированной ЭИО методом многофакторного эксперимента
Для изучения процесса электроискровой наплавки применяется метод полного факторного эксперимента, позволяющий получить математическую модель, выбрать контролируемые параметры и определить движение по градиенту, при котором параметр оптимизации уменьшается быстрее, чем в любом другом направлении [78].
Результаты кодирования факторов процесса, определяющих толщину нанесенного слоя, приведены в таблице 2.19.
Сочетание факторов и полученные результаты опытов для толщины покрытия представлены в таблице 2.20. Таблица 2.20 - Сочетание факторов и полученные результаты опытов для толщины покрытия Номер точки плана кГ.:л6фоГГ« Комбинация произведенийфакторов в кодовыхобозначениях Действительное значениепоказателя параметраоптимизации
Дисперсия воспроизводимости по данным трех параллельных наблюдений в каждой точке плана суммируется (J o =0,00271) и находится максимальное значение по текущим номерам точек плана (S — учение ииіс;щ Р V и Проверка однородности дисперсии проводится по критерию Кохрена. Табличное значение критерия GKp = 0,64044 при уровне значимости q = 5 %, степенях свободы Vlb = 2 и V2b = 4. Расчетное значение критерия Кохрена составляет G = 0,7679. Оно меньше табличного значения (С = 0,64044 GKp = 0,7679), следовательно, гипотеза об однородности дисперсий принимается.
Результаты входного контроля утечек жидкости через бустерное устройство гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации
Определение утечек жидкости через бустерное уетройство гидрораспределителей Р80 новых и бывших в эксплуатации проводилось по одной методике.
Испытание гидрораспределителя на срабатывание автоматики возврата золотников из рабочего положения в нейтральное, выполняется следующим образом. Устанавливается рычаг в положение «Подъем», медленно повышается давление до тех пор, пока рукоятка золотника автоматически не возвратится в нейтральное положение. После этого проверяется автоматический возврат золотника в это же положение из позиции «Опускание принудительное». Бустерное устройство срабатывает в позиции «подъем» при давлении 11,5-12,5 МПа, а при «опускании» - 2-3 МПа. Работа автоматического возврата золотников проверяется несколько раз для каждого рабочего положения золотника. Оценить работоспособность бустерного устройства при входном контроле не всегда удается, так как из-за утечек через узел перепускного клапана, невозможно развить давление 11,5-12,5 МПа.
Таким образом, бустерные устройства проверяются отдельно. Для этого необходимо использовать специальное диагностическое приспособление (рис. 3.3).
Бустерное устройство золотника гидрораспределителя Р80 не регулируется на давление, а проверяется только на герметичность. С этой целью в приспособлении для проверки бустерного устройства выполнена проточка для установки в нее обоймы 3 с уплотнением 6, которое надевается на бустерное устройство 7.
Для фиксации бустерного устройства от перемещения необходимо вставить в корпус 2 приспособления втулку с выемкой. Выемка служит для слива рабочей жидкости через патрубок приспособления 11.
Приспособление для проверки бустерного устройства гидрораспределителей Р80: 1 - накидная гайка; 2 - корпус; 3 - обойма; 4 - втулка; 5 - регулировочная гайка; 6 - уплотнения; 7 - бустерное устройство; 8 - шток; 9 - плунжер; 10 - гнездо; 11 - патрубок стока масла Плунжер 9 бустерного устройства отжимается с помощью штока 8, выполненного из отвертки приспособления. В собранном виде приспособление вместе с бустерным устройством устанавливается на стенд КИ-4815М для проверки на герметичность. Герметичность бустерного устройства зависит от плотности прилегания конусной части плунжера 9 к гнезду 10 и проверяется путем создания давления в системе стенда по манометру 2-3 МПа. Герметичность сопряжения целесообразно проверить дважды. Для повторной проверки необходимо отжать штоком плунжер от гнезда на 4-5 мм и вновь установить его на прежнее место. При нормальной работе плунжера утечки рабочей жидкости происходят только в момент его отжатия штоком от гнезда.
Статистическая обработка данных входного контроля включала: построение статистического ряда и определение основных характеристик (среднеквадратического отклонения а , коэффициента вариации v и др.) эмпирического распределения общих утечек жидкости и утечек жидкости через золотниковые пары.
Статистическая обработка данных входного контроля проводилась на ПК с использованием программы «Excel 2010».
Методика дикаометражных исследований и повторяемости дефектов деталей гидрораспределителей Р80 Для новых гидрораспределителей проводились микрометражные исследования золотниковых пар и узлов перепускного клапана.
Для бывших в эксплуатации гидрораспределителей микрометражные исследования деталей осуществлялись согласно ТК 70.001.018-89. Кроме того, определялась повторяемость дефектов.
Перед проведением микрометражных исследований и определением повторяемости дефектов агрегаты разбирались, промывались в моечной ванне моющим средством «Лабомид-101» и просушивались.
Дефекты поверхностного слоя деталей (царапины, риски, сколы) определялись внешним осмотром, остальные - инструментальным методом контроля, оговоренным в технических требованиях на капитальный ремонт гидроаппаратуры ТК 70.0001.018-89 (таблица 3.1) [83].
