Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Состояние вопроса и задачи исследования II
1.1. Анализ надёжности дизельной топливной аппаратуры II
1.2. Причины снижения надёжности плунжерных пар 14
1.3. Механизм абразивного изнашивания плунжерных пар распределительного типа 21
1.4. Влияние износа сопряжения "пятка плунжера -тарелка нижняя" на показатели топливоподачи топливных насосов типа Щ 27
1.5. Требования к поверхностной твёрдости и коррозионной стойкости рабочих поверхностей плунжерных пар 31
1.6. Анализ способов восстановления плунжерных пар 33
1.7. Задачи исследования 44
Глава II. Теоретические предпосылки к восстановлению плунжерных пар методом диффузионной металлизации 46
2.1. Изменение линейных размеров деталей 46
2.2. Коробление деталей при диффузионной металлизации 54
2.3. К определению критической толщины диффузионного
слоя 59
2.4. Влияние износа деталей плунжерной пары на
показатели топливоподачи насоса 64
ГЛАВА III. Программа и методика экспериментального исследования 71
3.1. Программа исследования 71
3.2. Исследование причин отказа плунжерных пар 72
3.3. Оборудование и материалы для диффузионной металлизации 72
3.4. Выбор состава порошковой смеси и режимов обработки деталей 76
3.5. Определение коробления деталей плунжерной пары 79
3.6. Контроль качества диффузионных покрытий 80
3.7. Металлографические исследования 80
3.8. Измерения твёрдости и микротвёрдости деталей .81
3.9. Определение концентрации азота в покрытии 82
ЗЛО. Рентгеноспектральний и рентгеноструктурный анализ
покрытий 83
3.11. Исследование износостойкости покрытий на машине трения 84
3.12. Исследования коррозионной стойкости 85
3.13. Определение краевого угла смачивания 87
3.14. Определение шероховатости поверхности 88
3.15. Измерения размеров и формы прецизионных деталей 88
3.16. Методика определения расхода топлива через наполнительные окна и коэффициента, учитывающего утечки топлива 90
3.17. Методика ускоренных стендовых испытаний плунжерных пар на надёжность 92
3.18. Методика эксплуатационных испытаний 96
3.19. Математическая обработка результатов исследований97
ГЛАВА ІМ. Диффузионное хромотитанирование как способ восстановления плунжерных пар топливных насосов распределительного типа 98
4.1. Результаты исследования износа деталей секции высокого давления 98
4.2. Обоснование режимов диффузионного хромотитанирования 99
4.2.1. Влияние диффузионного титанирования и хромирования на изменение размеров деталей 99
4.2.2. Коробление деталей в процессе контактного газофазного насыщения 101
4 4.2.3. Выбор состава смеси и режимов диффузионного хромотитанирования 105
4.3. Свойства покрытий на азотированной стали 25Х5МА 112
4.3.1. Металлографические исследования П2
4.3.2. Исследование фазового состава покрытия 121
4.3.3. Исследование несущей способности покрытия 125
4.3.4. Термообработка плунжера и тарелки пружины нижней 128
4.3.5. Смачиваемость прецизионных поверхностей 130
4.3.6. Исследование износостойкости покрытий на машине трения 131
4.3.7. Коррозионная стойкость покрытий 135
4.3.8. Динамика изменения шероховатости поверхности деталей в процессе их восстановления Ї37
4.4. Выводы по главе 141
ГЛАВА V. Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний топливных насосов с восстановленными плунжерными парами на надёжность 144
5.1. Стендовые испытания 144
5.1.1. Плунжерные пары с одной упрочнённой поверхностью в прецизионном сопряжении 145
5.1.2. Плунжерные пары с обеими упрочнёнными прецизионными поверхностями 151
5.1.3. Влияние износа сопряжения "пятка плунжера -тарелка нижняя" на показатели топливоподачи насоса 153
5.1.4. Плунжерные пары с упрочнёнными прецизионными и приводными поверхностями 154
5.2. Эксплуатационные испытания 160
5.3. Выводы по главе 163
ГЛАВА VI. Внедрение результатов исследования в ремонтное производство. экономическая эффективность диффузионного хромотитанирования 165
6.1. Рекомендации производству по применению диффузионного хромотитанирования 165
6.2. Расчет экономической эффективности внедрения технологического процесса восстановления плунжерных пар хромотитанированием 168
6.3. Внедрение результатов работы 176
Выводы 179
Литература
- Анализ надёжности дизельной топливной аппаратуры
- Изменение линейных размеров деталей
- Оборудование и материалы для диффузионной металлизации
- Плунжерные пары с одной упрочнённой поверхностью в прецизионном сопряжении
Введение к работе
В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 -1985 гг. и на период до 1990 г., принятых ХХУІ съездом КПСС /І/, в Продовольственной программе СССР на период до 1990 г. /2/ указано на необходимость улучшения качества ремонта машин, подъём уровня их технической готовности, предотвращения преждевременного списания.
В настоящее время мобильная сельскохозяйственная техника, поставляемая сельскому хозяйству, в основном, оснащена дизельными двигателями (исключение составляют автомашины). Эффективность работы дизелей, их надёжность и топливная экономичность в значительной мере зависят от состояния топливной аппаратуры (ТА), установленной на них, прежде всего, топливных насосов высокого давления (ТНВД). Среди ТНВД, производимых в отечественном и зарубежном машиностроении, около половины составляют насосы распределительного типа /149/. ТНВД распределительного типа НД устанавливаются на двигатели энергонасыщенных тракторов T-I50, T-I50K, универсальных Т-40, Т-40А, Т-40АМ, Т-25А, самоходных шасси T-I6, T-I6M, зерноуборочных комбайнов СК-5 "Колос", Дон-1200, Дон-1500, кормоуборочных комплексов КСК-100, KCK-I50, передвижных сварочных агрегатов АСБ-7, АСБ-300 и многие другие.
Несмотря на существующие преимущества ТНВД распределительного типа, по сравнению с рядными: меньшие габариты и массу, менее сложную конструкцию, трудоёмкость изготовления и технического обслуживания, они имеют существенный недостаток - небольшой моторесурс из-за низкой надёжности плунжерных пар. В отличие от ТНВД рядного типа, плунжерная пара респределительного насоса, работает в более жёстких условиях.Расчётный ресурс ТНВД с плунжерными парами распределительного типа НД составляет - б тыс. мото-ч /84/. Однако имеющиеся статистические данные /23, 114/ по-
8 казывают, что фактический ресурс их не превышает 3 тыс. мото-ч. и лимитируется,прежде всего, состоянием плунжерных пар.
Ещё более низкий технический ресурс имеют ТНВД,прошедшие капитальный ремонт, который составляет 50...60% от уровня новых /34,64,132/. Столь низкий ресурс новых и отремонтированных ТНВД вызывает необходимость в проведении частых ремонтов. Годовой объём ремонтных работ по восстановлению элементов ТА по стране соизмерим с масштабами основного производства /132/. Так, выпуск запасных частей для ТА составляет ~ 50% от общего объёма продукции, выпускаемой заводами отрасли /19/. Только по плунжерным парам ежегодно перерасходуется до 1500 т дефицитного высоколегированного металла /97/.
Анализ причин низкого ресурса плунжерных пар показывает, что среди них можно выделить две: абразивное изнашивание и коррозионные повреждения. Относительно низкая поверхностная твёрдость деталей и наличие в топливе абразивных частиц являются предпосылками абразивного изнашивания. Наличие в топливе агрессивных составляющих органического происхождения, воды и низкая коррозионная стойкость материала обуславливают появление коррозионных повреждений.
Очевидно, что с целью повышения надёжности ТА,и плунжерных пар в частности, необходимо проведение работ как по удалению агрессивных составляющих органического, минерального происхождения и воды, так и по увеличению износостойкости и коррозионной стойкости их рабочих поверхностей. Особенно актуальными становятся исследования по повышению коррозионной стойкости поверхностей плунжерных пар и форсунок, поскольку в качестве альтернативных видов топлива уже сейчас проводятся исследования по применению эмульсий из растительных масел и воды, а также тяжёлых то-плив с высоким содержанием серы /72,147,165,166/. Проблема повы-
9 шения долговечности плунжерных пар становится особенно актуальной в связи намеченным в следующей пятилетке повышением ресурса дизельных двигателей до 10...12 тыс. мото-ч /6/.
Ремонт и восстановление плунжерных пар ТНВД распределительного типа в настоящее время ведётся как силами заводов-изготовителей, так и предприятиями системы "Госкомсельхозтехника". Способы ремонта в основном сводятся к селективной подборке и изготовлению дополнительной детали (в основном,плунжера). Анализ этих и других способов, применяющихся для восстановления деталей плунжерных пар, показал, что ни один из них не отвечает двум основным требованиям: резкому повышению износостойкости и коррозионной стойкости рабочих поверхностей деталей.
Проведенные на кафедре ремонта и надёжности машин МИИСП им. В.П. Горячкина исследования по восстановлению прецизионных деталей показали, что наиболее перспективными следует считать методы термодиффузионной металлизации, позволяющие наряду с восстановлением упрочнять детали. Ранее проведенные исследования в этом направлении /24,66,130,152/ были направлены только на упрочнение одной из деталей плунжерной пары, изготавливаемых из среднелегированных и инструментальных сталей.
До настоящей работы не был изучен вопрос о возможности восстановления методами диффузионной металлизации плунжерных пар ТНВД распределительного типа НД, изготовленных из стали 25Х5МА, с последующим азотированием. Наличие на этих деталях азотированного слоя создавало предпосылки получения комплексного покрытия на основе нитридов насыщаемых элементов.
Цель настоящей работы заключалась в обосновании возможности восстановления плунжерных пар методами диффузионной металлизации; разработке способа восстановления плунжерных пар из азотированной стали 25Х5МА; исследовании свойств получаемых покрытий и надёжности ТНВД с восстановленными плунжерными парами
в сравнении с серийными.
Работа выполнена на кафедре ремонта и надёжности машин МИИСП им. В.П. Горячкина и Вильнюсском заводе топливной аппаратуры (ПО ВЗТА). Отдельные исследования были выполнены в НИИТРАКТОРСЕЛЬХОЗМАШе, НИИКИМТе, ЩИИЧермете имени Бардина. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю В.Н. Бугаеву за постоянную заботу и помощь, а также профессору К.А.Ачкасову за критические замечания и советы при проведении настоящих исследований.
Анализ надёжности дизельной топливной аппаратуры
Надёжность и экономичность дизельного двигателя в значительной степени зависит от состояния ТА и, прежде всего, её основных элементов: топливного насоса и форсунок. В таблице I.I приведены требования ГОСТов к уровню надёжности элементов, составляющих ТА дизельного двигателя / 23 /. Показатели надёжности для капитально отремонтированной ТА должны быть ниже приведенных не более, чем на 20%. Однако, как показывает опыт эксплуатации тракторов, комбайнов и сложных сельскохозяйственных машин, оснащённых дизельными двигателями, надёжность элементов ТА всё ещё остаётся низкой. Так, доля отказов ТА от общего числа отказов по дизелю в эксплуатации составляет 40...55% / 121,134 /. По данным работы/75 /, их доля достигает 70%. По данным наших наблюдений за рядовой эксплуатацией дизелей в хозяйствах Смоленской области в течение трех лет (1978 - 1981 гг.), на долю ТА приходится 30...50% всех отказов двигателя. При этом следует отметить, что количество отказов резко возрастает по истечении первых двух лет эксплуатации. Некоторые исследователи / 157 / отмечают более высокий процент отказов ТА - 30...95%. Столь широкий диапозон колебаний можно объяснить различием условий эксплуатации и технического обслуживания тракторов.
Отказ ТА, по существу, означает остановку двигателя и прекращение работы трактора. Распределение отказов по отдельным элементам ТА в значительной мере определяется типом двигателя и её конструкцией. Наименьшей надёжностью обладают прецизионные детали. Многочисленными исследованиями / 4, 8, 22, 23, 114, 121, 128, 134, 144 / установлено, что на них приходится от 50 до 90% от всех отказов ТА.
Так, исследованиями ГОСНИТИ (1977 - 1979 гг.) / 114 / уста новлено, что из общего числа отказов по системе топливоподачи на двигатели с топливными насосами распределительного типа на доремонт-ную и послеремонтную аппаратуру приходится соответственно: 28% и 10% на топливопроводы высокого и низкого давления,10% и 15% на фильтры грубой и тонкой очистки, 25% и 30% на форсунки и 28% и 41% на ТНВД. ТНВД, установленные на тракторах, работающих в колхозах и совхозах, после второго года эксплуатации практически ежегодно подвергаются ремонту.
Основными причинами отказов ТНВД типа НД 21/4 соотвествен-но для доремонтных и послеремонтных насосов являются: зависание плунжера во втулке или дозаторе, потеря гидроплотности плунжерной пары - 12,3% и 20%, поломка промежуточной шестерни и рычага привода дозатора 6,2% и 7,0%, не предусмотренное работой ТНВД отклонение регулятора - 4,7% и 3,2%, заедание плунжера подка чивающего насоса - 1,6% и 1,6%, поломка подшипников и кулачкового вала 3,2% и 4,0%.
Приведенные данные позволяют заключить, что на насосах рядного и распределительного типов значительная доля отказов приходится на плунжерные пары. По данным работы / 22 /J плунжерные пары насосов рядного и распределительного типов имеют ресурс значительно ниже требуемого ГОСТ 9927-71 и ГОСТ 9928-71, который составляет соответственно 1487 мото-ч и 739 мото-ч. По данным В.В. Антипова / 8/, ресурс топливного насоса распределительного типа лимитируется работоспособностью плунжерной пары и составляет 2381...2883 мото-ч. По данным ЩИТА / 23 / - 2900 мото-ч.
Вместе с тем, из практики эксплуатации известны случаи, когда топливные насосы работали без замены плунжерных пар более 7 тыс. мото-ч / 133, 143 /. Широкий разброс ресурса работы плунжерных пар ( 739...7000 мото-ч ),по-видимому, зависит от уровня культуры эксплуатации тракторов.
Низкая долговечность прецизионных деталей требует ежегодного выпуска большого количества запасных частей. На долю запасных частей приходится половина всей годовой программы выпуска прецизионных деталей заводами отрасли / 19 /.
Низкий технический ресурс ТА и,прежде всего, ее наименее долговечного звена - прецизионных деталей, наносит ощутимый ущерб всему народному хозяйству. Ежегодно свыше 5% дизельного парка страны простаивает из-за неисправностей ТА / 83, 151 /. Это составляет более І/з от всех простоев машинно-тракторного парка страны. Исследования, проведенные ГОСНИТИ / 22 /, показали, что 70...90% дизелей, находящихся в эксплуатации, имеют завышенную, либо заниженную мощность при повышенном удельном расходе топлива из-за нестабильности работы ТА, что приводит к перерасходу топлива до 3...4 млн. тонн в год в расчете на парк дизелей, заня 14 тых в сельском хозяйстве / 34 /.
Изменение линейных размеров деталей
В процессе диффузионной металлизации происходит изменение линейных размеров изделий. Это явление было отмечено авторами многих работ /II, 49, 65, 66, 95, и др./. Изменение линейных размеров изделий при диффузионной металлизации в машиностроении считается негативным явлением, которое следует учитывать при расчёте полей допусков /58, 102/. Вместе с тем, изменение линейных размеров изделий ("припухание", "приращение") в процессе диффузионной металлизации, достаточное для компенсации износов, создаёт предпосылки к использованию данного явления как способа восстановления деталей плунжерных пар /30, 115, 130/.
Диффузионные процессы, происходящие на поверхностях стальных изделий, связаны с образованием и ростом новых фаз. При этом происходит перемещение границ диффузионного слоя (по отношению к исходной границе поверхности до насыщения) как в глубь изделия -за счёт диффузии насыщающих элементов, так и наружу - за счёт образования и роста новых фаз ( рис. 2.1 ).
Перемещение внешних и внутренних границ диффузионного слоя зависит от термодинамических характеристик и вида диффузионного процесса, от материала обрабатываемого изделия. Соотношение между внутренней и внешней толщиной диффузионного слоя колеблется в пределах 20...80% /58, 153/. С увеличением толщины зоны диффузионного слоя рост линейных размеров, как правило, возрастает. Наибольшая толщина диффузионного слоя образуется при газовом контактном способе в порошках /24, 58, 67, 153/.
Диффузионный процесс в порошках сопровождается следующими фазами: а) образованием галогеносодержащего газа-носителя диффу зионного элемента (ов); б) транспортировкой атомов элемента(ов) на поверхность; в) разложением газа-носителя и адсорбцией насыщаемых атомов на поверхности изделия; г) диффузией атомов в поверхность изделия. Основными условиями при этом являются: отсутствие кислорода - активного окислителя металлов и наличие высокой температуры, способствующей возрастанию колебаний атомов в крист ической решётке и перескакиванию их на другое место с образованием вакансий.
Согласно теории диффузии количество диффундирующего вещества в единицу времени пропорционально разности концентраций где дт - количество продиффундировавшего вещества; # - коэф-фициент диффузии; - - - - градиент концентрации вдоль направления ох X ; F площадь сечения; ді - время диффузии. Изменение концентрации в единицу времени в определённой точке сечения равно: JL- - Л-! 1с)
Выражения 2.1 и 2.2 представляют собой соответственно первый и второй законы Фика. Согласно этих зависимостей, для ускорения процесса диффузии в направлении ОС необходимо в короткое время на поверхности изделия создать слой с максимальной концентрацией насыщающих элементов, необходимых для формирования диффузионного слоя, и условия для увеличения коэффициента диффузии.
При диффузионных процессах газовым контактным способом скорость поступления атомов на поверхность значительно превосходят скорость диффузии /49, 58, 164/. Поэтому образование диффузионного слоя лимитируется скоростью диффузии атомов вглубь. Её характеризуют парциальные коэффициенты диффузии. На углеродистых сталях коэффициенты (парциальные) диффузии, как правило, опреде ляются скоростью диффузии насыщающих элементов к углероду и углерода из сердцевины. При диффузионном насыщении легированных сталей на коэффициент диффузии оказывает влияние легирующие элементы, которые могут его как уменьшать, так и увеличивать /95, 120/. Наиболее перспективными, с целью повышения скорости диффузии, являются предварительная химико-термическая обработка и комплексное диффузионное насыщение /91, 95, 100, 120, 153/.
Оборудование и материалы для диффузионной металлизации
Программа исследования включала в себя пять основных этапов. Во-первых, предусматривалось изучить величину и характер износа деталей плунжерных пар ТНВД распределительного типа, механизм из-напивания. Проанализировать разработанные способы восстановления плунжерных пар.
Во-вторых, планировалось проведение поисковых работ по выбору метода диффузионной металлизации для восстановления и одновременного упрочнения деталей плунжерных пар типа БД. В качестве базовых были приняты: диффузионное хромирование и титанирование. Предусматривалось определение состава порошковой смеси и темпера-турно-временных режимов диффузионного процесса с целью получения необходимых свойств покрытия и скорости роста линейных размеров восстанавливаемых деталей.
Решение этой задачи проводилось методом планирования многофакторного эксперимента. При этом возникала необходимость в современных методах изучения покрытий (металлографический, химический, рентгеноструктурный и рентгеяоспек тральный анализы).
В-третьих, с целью изучения эксплуатационных свойств покрытия предусматривались исследования на износ в абразивной среде, коррозионные испытания, определение физико-механических свойств, краевого угла смачивания, обрабатываемости и качества получаемых поверхностей на деталях плунжерной пары.
В-четвертых, было предусмотрено проведение ускоренных стендовых и эксплуатационных испытаний топливных насосов с восстановленными плунжерными парами на надежность в сравнении с серийными.
Заключительный, пятый этап предусматривал разработку и внедрение в производство практических рекомендаций и определение их технико-экономической эффективности.
Исследование причин отказа плунжерных пар проводилось на Зарайском ремонтно-механическом заводе, Ногинском заводе топливной аппаратуры, Вильнюсском заводе топливной аппаратуры (ВЗТА), Дукштасском филиале ВЗТА, а также на участках технического обслуживания и ремонта ТА райсельхозтехники Московской и Смоленской областей. Топливные насосы, подлежащие ремонту, разбирались на участке дефектации, где демонтировали секцию высокого давления. На участке контроля прецизионных пар устанавливали состояние прецизионного сопряжения, непрецизионных поверхностей плунжера и сопряжённых с ним деталей. Изучали характер износа поверхностей, степень их поражения коррозией. Детальный анализ износа плунжерных пар выполняли в измерительной лаборатории. Контроль годности исследуемых плунжерных пар производился в соответствии со стандартными методами,существующими на ремонтных предприятиях ( измерение гидроплотности, исследование подвижности прецизионного сопряжения, визуальный осмотр).
Диффузионное насыщение образцов и деталей контактным газофазным методом проводили в электропечи без защитной атмосферы СН0-4.8.2,5/13.4.1 (рис. 3.1). При проведении диффузионной металлизации на ВЗТА использовали электропечь типа СН0-6.І2.4/ЮИ2. Электропечь СН0-4.8.2,5/13.4.1 позволяла иметь диапазон температур в интервале 900-1200С при равномерности в объёме садки +5 С. Температура в печи поддерживалась системой автоматического регулирования с погрешностью ±ЮС. Контроль температуры нагрева дета 73 лей в контейнере вели как по показаниям термопары электропечи,
установленной в объеме садки, так и по показаниям термопар, установленных непосредственно в контейнере на различной глубине. Термопары, находящиеся в контейнере, были изолированы от реакционной смеси. Датчик представлял собой платино-платинородиевую термопару с удлинителями из нихромовых проводов, помещенную в тонкую стеклянную пробирку из кварцевого стекла. Свободное пространство пробирки заполнялось оксидом алюминия, уплотнялось и закрывалось асбестом. До проведения экспериментов термодатчики тарировались. Показания температуры в ходе нагрева снимали с двух миливольтме-тров типа МР-64-02 и М 253 (рис. 3.2).
В качестве контейнеров использовали сварные ящики различных размеров из жаростойкой стали Х23НІ8 с толщиной стенки 3...8 мм, а также контейнеры из толстостенной бесшовной трубы, герми-тично заваренной с одной стороны. При упаковке деталей в контейнеры использовали кассеты, изготовленные под конкретные виды изделий (рис. 3.3).
Плунжерные пары с одной упрочнённой поверхностью в прецизионном сопряжении
Упрочнение одной прецизионной поверхности плунжерной пары у плунжера или втулки, как показали результаты ускоренных испытаний, повышает ее работоспособность и надежность ТНВД. На рис.5.2 показано изменение пусковой подачи ТНВД с плунжерной парой Л 16, у которой упрочнена втулка плунжера.
Из рисунка видно, что пусковая подача у насоса к концу ис-питаний снизилась на 50 мм3/цикл, в то время как у серийной она оказалась равной нулю. Это объясняется упрочнением одной из сопряженных деталей, в данном случае втулки плунжера. Ресурс пары її 16 лимитировался износостойкостью серийного плунжера.
Как видно из табл.5.2, износ плунжера її 16 в сечении 1-І в 8,5 раз выше, чем втулки, но по абсолютной величине он несколько меньше, чем износ серийного плунжера пары № І в том же сечении.
Это хорошо иллюстрирует результаты профилографирования рабочих поверхностей деталей пары по аналогичным сечениям после испытаний. Из табл.5.3 видно, что некруглость втулки плунжера її 16 по всем сечении не превшает предельно допустимой величины (0,5 мкм), установленной ТУ завода, тогда как некруглость в 1-ом сечении на серийной втулке, характеризующая глубину местного износа (рис.5.4), превосходит ее в 21 раз.
Местный износ серийного плунжера, работавшего в паре с упрочненной втулкой,несколько уменьшился. Упрочнение втулки привело к уменьшению зазора в паре, образованного местными износами, что позволило повысить ее работоспособность в 2 раза (без учета из-носа приводных поверхностей У плунжерной пары № 32/Г в отличие от рассмотренной, вместо втулки был упрочнен (булатированием) плунжер. Плунжерная пара її 32 отработала на стенде 24 ч (рис.5.3). При этом ее ресурс превысил ресурс серийной в 2 раза и был исчерпан (согласно ТУ на отремонтированные плунжерные пары). Износ и показатели некруглости деталей опытной плунжерной пары її 32 после испытаний аналогичны износу плунжерной пары її 16, но в отличие от нее на противоположных деталях. Следует отметить, что серийная втулка, работающая в паре с упрочненным плунжером,имела износ меньший, чем на серийной паре. Булатированный плунжер її 32 показал высокую абразивную стойкость (табл.5.2), однако к концу испытаний на плунжере можно было отчетливо увидеть, что на отдельных участках поверхности (верхняя кромка, область около распределительного паза (рис.5.5) и др.) покрытие уже разрушено, о чем свидетельствуют результаты измерения не-круглости плунжера (табл.5.3).Этим, а также износами втулки плунжера (до 6,4 мкм) очевидно и объясняется падение рабочих характеристик плунжерной пары (особенно после 18 ч).
Таким образом, плунжерные пары, у которых упрочнена одна из прецизионных поверхностей, а вторая нет, имеют более высокую долговечность и безотказность по сравнению с серийными.Наде лшость таких пар лимитируется износостойкостью неупрочненных деталей.
Плунжерные пары данного типа показали более высокую надежность, чем рассмотренные выше. На рис. 5.3 показано изменение пусковой подачи насоса с опытной плунжерной парой Ш 3. Видно, что за два цикла испытаний (12-часовая программа) подача снизилась на II мм3/цикл, в то время как две серийные плунжерные пары достигли предельного состояния. Столь высокая надежность пары объясняется ничтожным износом упрочненных поверхностей (табл. 5.2), отсутствием характерных местных износов (табл.5.3), что обеспечивало к концу испытаний наличие достаточно высокой гидроплотности (табл. 5.4).
Плунжерная пара $ 3 после полного цикла испытаний (24 ч ) была установлена на топливный насос БД 21/4, который был передан на эксплуатационные испытания. Все характеристики насоса находились на уровне заводских требований. Следует отметить, что при сохранении высоких характеристик геометрии поверхности на участке кромки плунжера можно было заметить следы местного разрушения, однако менее значительное,чем на булатированном плунжере, работавшем в паре с серийной втулкой (пара № 32).
Испытание плунжерной пары, восстановленной хромотитанирова нием по 12-часовой программе, показало, что падение пусковой подачи за период испытаний составляло 9 мм3/цикл. Практически отсутствующий на деталях пары местный износ (табл.5.3) обеспечивал сохранение парой гидроплотности на исходном уровне (8,0 с). Следует отметить, что за период испытаний и проведение контрольно-регулировочных этапов,на незакаленной пятке плунжера отмечалось пластическое деформирование материала без разрушения покрытия.
