Надійність та відновлення розподільних вузлів аксіально-поршневих гідромашин

Abstract

У роботі досліджено вплив зношення деталей спряження «розподільник – приставне дно» аксіально-поршневих гідромашин на об’ємні втрати робочої рідини та вихідні параметри гідравлічної трансмісії. Показано, що в процесі експлуатації внаслідок гідроабразивного та ерозійного зношення на робочих поверхнях деталей формується клиноподібний (капілярний) зазор, який зумовлює зростання об’ємних витоків і зниження об’ємного коефіцієнта корисної дії агрегатів. Отримано аналітичні залежності для визначення витрат робочої рідини через плоскі та клиноподібні щілини з урахуванням геометричних параметрів зазору та перепаду тиску. Встановлено граничні значення зазорів, за яких робота систем керування робочим об’ємом гідромашини стає неможливою. Запропоновано метод оцінювання ремонтопридатності приставного дна на основі відносного діагностичного показника, що враховує максимальну глибину гідроабразивних і ерозійних каналів, параметри неплоскісності та номінальну товщину деталі. Обґрунтовано застосування електроконтактного спікання порошків для відновлення латунного приставного дна, визначено оптимальний хімічний склад порошкової суміші та режими напікання. Експериментальні дослідження підтвердили підвищення зносостійкості, несучої здатності та зниження коефіцієнта тертя відновлених поверхонь порівняно з новими деталями, що забезпечує збільшення ремонтного фонду аксіально-поршневих гідромашин і зниження витрат на ремонт. The paper investigates the influence of wear of the “distributor–valve plate” mating parts of axial-piston hydraulic machines on volumetric fluid losses and the output parameters of hydraulic transmissions. It is shown that during operation, as a result of hydro-abrasive and erosive wear, a wedge-shaped (capillary) clearance is formed on the working surfaces of the mating parts, which leads to increased volumetric leakage and a decrease in the volumetric efficiency of the units.Analytical relationships are obtained to determine the working fluid flow rate through flat and wedge-shaped clearances, taking into account the geometric parameters of the gap and the pressure differential. Limiting clearance values are established at which the operation of the displacement control systems of the hydraulic machine becomes impossible.A method for evaluating the repairability of the valve plate based on a relative diagnostic indicator is proposed, which takes into account the maximum depth of hydro-abrasive and erosive channels, surface flatness parameters, and the nominal thickness of the part.The application of electric contact powder sintering for the restoration of the brass valve plate is substantiated. The optimal chemical composition of the powder mixture and the sintering modes are determined. Experimental studies confirmed an increase in wear resistance, load-carrying capacity, and a reduction in the friction coefficient of the restored surfaces compared to new parts, which ensures an increase in the repair fund of axial-piston hydraulic machines and a reduction in repair costs.