Де­фек­ти гідро­роз­подільників та їхнє усу­нен­ня

Проте роз­подільник, який при­зна­че­ний для спря­му­ван­ня ро­бо­чої ріди­ни, що над­хо­дить від на­со­са, у відповідну по­рож­ни­ну ци­­ліндра чи гідро­мо­то­ра сільсько­го­с­по­дарсь­кої ма­­ши­ни або в бак, є також од­­ним з ос­­нов­них елементів гідросистеми. Він та­кож слу­гує для ав­то­ма­тич­но­го пе­­ре­­­крит­тя по­то­ку оли­ви після за­­кін­чен­ня ро­бо­чої опе­рації та для об­ме­жен­ня ти­с­ку в си­с­темі й ут­ри­ман­ня на­­віс­но­го зна­ряд­дя або гідрофіко­ва­них ро­­бо­чих ор­­га­­­­нів причіпної чи навісної ма­ши­ни в потрібно­му по­ло­женні.

Ре­монт гідророз­подільників

Ста­ти­с­ти­ка свідчить, що більшість не­справ­но­с­тей аг­ре­гатів гідравлічних си­с­тем пе­ре­важ­но пов’яза­на з по­ру­шен­ням ро­бо­тоз­дат­ності пре­цизійних пар та еле­ментів ущільнен­ня. При­чо­му ви­­хід із ла­ду (як влас­не роз­подільників, так і гідро­а­г­ре­га­ту в ціло­му) відбу­ва­єть­­­ся здебільшо­го внаслідок не­справ­ної ро­бо­ти ре­гу­лю­валь­них і роз­по­діль­них при­ст­роїв, а та­кож плун­жер­них, пор­ш­не­вих і пла­с­тин­ча­с­тих пар, що ви­ко­ну­ють функції ви­ти­ск­них або си­ло­вих еле­­ментів на­сосів і гідро­мо­торів.
Най­по­ши­ренішою при­чи­ною над­мірно­го тер­тя, що зу­мов­лює за­кли­ню­ван­ня й вихід із ла­ду де­та­лей зо­лот­ни­ко­вих ре­гу­лю­валь­них при­ст­роїв, є схоп­­лю­ван­ня тер­ть­о­вих по­вер­хонь і фре­тинг-ко­розія, тоб­то ко­розійно-аб­ра­зив­ний про­цес руй­ну­ван­ня спо­лу­че­них ме­та­ле­вих по­вер­хонь де­та­лей, схиль­них до вібрації.

Ос­нов­ни­ми де­фек­та­ми й по­шко­д­жен­ня­ми гідро­роз­подільників є: трі­щи­ни кор­пу­су й криш­ки; спра­цю­ван­ня зо­лот­ників, ко­нус­ної по­верхні пе­­ре­­­пу­ск­но­го кла­па­на, край­ок йо­го гніз­­да, хро­мо­во­го по­крит­тя ва­же­ля, зо­лот­ників і от­ворів під зо­лот­ни­ки в кор­пусі; збіль­шен­ня за­зо­ру між віссю і ва­же­лем верх­ньої криш­ки по­над до­пу­с­ти­мий рівень, зри­ван­ня різьби в от­во­рах кор­пу­су.
Однією з при­чин збоїв у ро­боті гідро­а­г­ре­га­ту мо­же ста­ти по­ру­шен­ня гер­ме­тич­ності за­крит­тя гідро­­кла­панів. У про­цесі ви­ко­нан­ня ре­­монт­них робіт слід звер­та­ти ува­гу на щільність при­ля­ган­ня кла­пан­ної тарілки до сідла. Ре­монт і віднов­лен­­­ня ро­бо­тоз­дат­ності при­ст­рою про­во­дять за та­кою схе­мою:

діаг­но­с­ти­ка гідравлічно­го кла­па­на;

роз­би­ран­ня й очи­щен­ня від мож­ли­вих за­бруд­нень;

візу­аль­ний ог­ляд по­вер­хонь, що спо­лу­ча­ють­ся;

заміна по­сад­ко­вих гнізд та інших де­­та­лей ме­ханізму (за по­тре­би);

при­ти­ран­ня і шліфу­ван­ня ро­бо­чих по­­вер­хонь до до­сяг­нен­ня не­обхідної щільності до­ти­ку;

скла­дан­ня при­ст­рою і пе­ревірка йо­го ро­бо­тоз­дат­ності.

Спра­цю­ван­ня зо­лот­ни­ко­вої па­ри, що най­частіше зу­мов­ле­не не­своєчас­ною заміною ви­т­рат­них ма­теріалів (фільтрів і гідравлічної ріди­ни), при­зво­дить до змен­шен­ня ти­с­ку на ро­бо­чий ор­ган у гідро­роз­подільно­му ме­ха­нізмі. Зре­ш­тою це змен­шує про­дук­тив­ність і ККД ма­ши­ни. Ми­мовільні пе­ре­міщен­ня або збої в ро­боті ви­ко­нав­чо­го ме­ханізму гідро­при­во­ду спри­чи­нені зро­­­с­тан­ням тер­тя в роз­подільно­му при­­­ст­рої. По­лом­ка нагніталь­но­го вуз­ла на­сосів і руй­ну­ван­ня гідро­мо­торів ча­с­то є наслідком за­кли­ню­ван­ня плун­жер­них, пла­с­тин­ча­с­тих або пор­ш­не­вих пар ро­то­ра. З ог­ля­ду на це аналіз умов фун­к­ціону­ван­ня і вста­нов­лен­ня при­чин по­­­ру­шен­ня ро­бо­тоз­дат­ності пре­цизій­них пар за­слу­го­ву­ють на особ­ли­ву ува­гу під час роз­роб­ки за­ходів із підви­щен­­­ня надійності гід­рав­лічних аг­ре­гатів.

Щоб пре­цизійні па­ри пра­цю­ва­ли без пре­тензій

До пре­цизійних пар відно­сять різні за кон­ст­рукцією і при­зна­чен­ням рух­ливі спо­лу­чен­ня, зокрема зо­лот­ни­кові па­ри в гідро­роз­подільни­ках. Де­талі ос­танніх ма­ють циліндричні або пласкі по­верхні спо­лу­чен­ня, що ви­го­тов­лені з ви­со­ким сту­пе­нем точ­ності та чи­с­то­ти й ма­ють за­зо­ри, які за­без­пе­чу­ють щілин­не без­кон­такт­не ущільнен­ня (тоб­то без за­сто­су­ван­ня ущільню­валь­них еле­ментів у ви­гляді ман­жет, кілець тощо). Во­ни ви­­ко­­­ну­ють функції чут­ли­вих еле­ментів ме­ханізмів ав­то­ма­тич­но­го ре­гу­лю­ван­ня ти­с­ку і ви­т­ра­ти ріди­ни, роз­подільників гідро­при­водів, чут­ли­вих еле­ментів на­сосів та інших ана­логічних при­ст­роїв па­лив­них і гідравлічних аг­ре­гатів.

Ос­нов­ни­ми ви­мо­га­ми до зо­лот­ни­ко­вих пар є ви­со­ка стабільність сил тер­тя і до­б­ра гер­ме­тичність, тоб­то на­явність мінімаль­них утрат, які не збільшу­ють­ся в про­цесі ро­бо­ти по­над до­пу­с­ти­му ­ме­­­­­­­жу витікан­ня ро­бо­чої ріди­ни че­рез за­зо­ри між де­та­ля­ми.

Ос­нов­ним за­вдан­ням під час ре­мон­ту гідро­роз­подільни­ка є заміна або від­нов­­лен­ня і підви­щен­ня зно­­­состійкості зо­лот­ників. Цьо­го мож­на до­сяг­ти кілько­ма спо­со­ба­ми. Роз­г­ля­не­мо їх де­тальніше.

Еле­к­т­роіскро­ва об­роб­ка

 Цей спосіб віднов­лен­ня спо­лу­чен­ня де­та­лей, що передбачає на­не­сен­ня на по­верх­ню от­ворів кор­пу­су зо­лот­ни­ко­вої па­ри, який ви­го­тов­ле­ний із ча­ву­ну, ша­ру міді шля­хом еле­к­т­роіскро­вої об­роб­ки. Її ви­ко­ну­ють так: спо­чат­ку на­но­сять на по­верх­ню от­ворів шар міді, після чо­го шліфу­ван­ням ви­да­ля­ють її до тер­мо­ди­фузійної зо­ни. Потім у ме­ха­нізо­ва­но­му ре­жимі на по­верх­ню зо­лот­ни­ка на­но­сять шар із низь­ко- чи сред­нь­о­вуг­ле­це­вої сталі ме­то­дом еле­к­т­ро­іскро­­вої об­роб­ки. Після цьо­го про­во­дять об­роб­ку і при­ти­ран­ня пасків зо­­лот­ни­ка та на­но­сять на них ме­то­дом фінішної ан­ти­фрик­ційної бе­за­б­ра­зив­ної об­роб­ки плівку з ла­туні.

На­не­сен­ня хімічно інерт­них, тем­пе­ра­ту­ро- і зно­состійких діеле­к­т­рич­них по­криттів

За­для уник­нен­ня схоп­лю­ван­ня по­вер­хонь й ут­во­рен­ня фре­тинг-ко­розії, на­ростів, за­ди­рок, гли­бин­но­го ви­ри­ван­ня ча­с­ти­ни ма­теріалу й пе­ре­не­сен­ня йо­го з однієї по­верхні тер­тя на іншу, що зу­мов­лює по­яву нерівно­с­тей на спо­лу­ченій по­верхні, доцільно ви­ко­ри­с­то­ву­ва­ти хімічно інертні, тем­пе­ра­ту­ро- й зно­состійкі діеле­к­т­ричні по­­крит­тя, що за­без­пе­чу­ють ан­ти­ад­гезійні (бар’єрні) вла­с­ти­вості під час кон­так­ту тер­ть­о­вих ма­теріалів.

Фінішне плаз­мо­ве зміцнен­ня

Про­цес фінішно­го плаз­мо­во­го зміц­нен­ня дає мож­ливість на­но­си­ти ал­ма­зо­подібне по­крит­тя зав­тов­шки до 3 мкм на ро­бочі по­верхні зо­лот­ни­ко­вих і плун­­­­­жер­­­них пар. На­не­се­не по­крит­тя має підви­ще­ну твердість (до 52 ГПа), хімічну інертність, низь­кий ко­ефіцієнт тер­тя. Во­но до­сить міцне — не змінює своїх вла­с­ти­во­с­тей за тем­пе­ра­ту­ри до 1200°С, має ви­со­ку ад­гезію до ос­но­ви, поліпшує па­ра­ме­т­ри вихідної шор­ст­кості, за­без­пе­чує мож­ливість на­не­сен­ня по­крит­тя на ви­го­тов­лені за ос­та­точ­ни­ми розміра­ми ро­бочі по­верхні.

Галь­ванічне по­крит­тя

 Дає змо­гу на­не­с­ти на по­верх­ню де­талі, що піддається спра­цю­ван­ню, най­тон­ший шар міцнішо­го ме­та­лу, який відно­вить спраць­о­ва­ну по­верх­ню і вбе­ре­же де­таль від по­даль­шо­го зно­шен­ня. 

Віднов­лен­ня по­верхні пасків зо­лот­ни­ка шліфу­ван­ням про­во­дять на круг­лошліфу­валь­них ЗБ151 або 3130, а та­­кож на без­цен­т­ро­во-шліфу­валь­них вер­ста­тах. Для ро­бо­ти ви­ко­ри­с­то­ву­ють шліфу­валь­ний круг ПП 500х40х305 ЕБ 40СМ1 — СМ2К6 або ПП500х40х127 ЕБ 25СМ2 — С1К6. 

По­верх­ню пасків шліфу­ють до ре­­монт­них розмірів. Після віднов­лен­ня їх шля­хом шліфу­ван­ня й до­ве­ден­ня до від­­повідних розмірів зо­лот­ни­ки роз­сор­­­то­ву­ють на розмірні гру­пи. Як­що ці ро­бочі ор­га­ни ма­ють діаме­т­ри ро­бо­чих пасків менші, ніж пе­ред­ба­че­но ви­мо­га­ми пев­них розмірних груп, їх підда­ють на­ро­щу­ван­ню галь­ванічним спо­со­бом до потрібно­го розміру.
За знач­но­го спра­цю­ван­ня пасків і от­ворів кор­пусів зо­лот­ни­ки по­пе­ред­ньо шліфу­ють до ви­да­лен­ня слідів спра­цю­ван­ня і віднов­лен­ня ге­о­ме­т­рич­ної фор­ми, а потім про­во­дять галь­ванічне по­­крит­тя з по­даль­шим шліфу­ван­ням під ре­монт­ний розмір.

Галь­ванічне по­крит­тя про­во­дять шля­­­хом хро­му­ван­ня або залізнен­ня.

Тех­но­логічний про­цес віднов­лен­ня еле­ментів гідро­роз­подільни­ка, зо­к­ре­ма зо­лот­ни­ко­вої па­ри, за­без­пе­чує йо­го ро­­бо­тоздатність.

Роз­г­ля­не­мо де­тальніше про­цес галь­ванізу­ван­ня. Ро­бо­ти з галь­ванізу­ван­ня до­сить по­ши­рені з ог­ля­ду на мен­шу тру­домісткість і ви­т­ратність, ніж перші три ме­то­ди віднов­лен­ня зо­лот­ни­ко­вих пар. Ба­га­то­ша­рові еле­к­т­ролітичні по­крит­тя от­ри­му­ють шля­хом послідо­вно­го на­не­сен­ня на де­талі кількох ме­та­ле­вих по­­криттів у різно­му поєднанні. Ба­га­то­ша­рові по­крит­тя ма­ють по­зи­тивні вла­с­ти­вості різних еле­к­т­ролітич­них оса­д­жень. Такі по­крит­тя за­сто­со­ву­ють для: збіль­шен­ня міцності зв’яз­ку між по­верх­нею де­талі й ша­ром по­крит­тя; рів­но­мір­нішо­го йо­го роз­поділен­ня на де­та­лях склад­ної фор­ми; за­хи­с­ту від упли­ву хі­мічно ак­тив­но­го се­ре­до­ви­ща; от­ри­ман­ня спри­ят­ли­вої мікро­ст­рук­ту­ри й підви­щен­ня зно­состійкості. За­зви­чай за­сто­со­ву­ють ба­га­то­ша­рові по­крит­тя з міді, ніке­лю та хро­му.

По­крит­тя з ме­талів, сплавів, псев­до­с­плавів і пласт­мас на­но­сять на по­верх­ню де­та­лей для за­хи­с­ту їх від руй­ну­ван­­ня під час ек­сплу­а­тації, збільшен­ня терміну служ­би, віднов­лен­ня розмірів, от­ри­ман­ня ан­ти­фрикційних, а та­кож жа­ро- й ко­розієстійких де­та­лей.

Ма­теріал де­та­лей і по­криттів мо­же бу­ти од­но- або різнорідним, тоб­то по­к­рит­тя мо­жуть бу­ти од­но- або ба­га­то­ша­ро­ви­ми (з од­на­ко­вих чи різних ме­талів), або ут­во­рю­ва­ти­ся кілько­ма од­но­час­но на­­не­се­ни­ми ма­теріала­ми, що ут­во­рю­ють спла­ви або псев­до­с­пла­ви. Під час ви­бо­ру спо­со­бу на­не­сен­ня по­крит­тя слід бра­ти до ува­ги вла­с­ти­вості, яких во­ни на­да­ють віднов­ле­ним де­та­лям.

До ти­пу ба­га­то­ша­ро­вих по­криттів мож­на відне­с­ти й так зва­не дво­ша­ро­ве хро­мо­ве по­крит­тя. Ос­таннє от­ри­му­ють на­не­сен­ням оса­д­жень хро­му з різни­ми вла­с­ти­во­с­тя­ми. Як­що потрібно за­хи­с­ти­ти де­таль від ко­розії і вод­но­час збільши­ти її зно­состійкість, на­но­сять два ша­ри хро­му: нижній — без­по­ри­с­тий мо­лоч­но-ма­то­во­го ко­ль­о­ру і верхній — бли­с­ку­чий. Шар біло­го ма­то­во­го хро­му зав­тов­шки 15 мкм оса­д­жу­ють за тем­пе­ра­ту­ри 70°С і щільності стру­му 30 А/дм2. Потім не­про­ми­ту де­таль пе­ре­но­сять у ван­ну з ниж­чою тем­пе­ра­ту­рою еле­к­т­роліту, де по­верх ма­то­во­го на­но­сять шар бли­с­ку­чо­го зно­состійко­го хро­му зав­тов­шки 35 мкм і більше.

Умо­ви ек­сплу­а­тації виз­на­ча­ють ви­­бір по­крит­тя, стійко­го за змінних, кон­такт­них, удар­них та інших на­ван­та­жень. Дов­говічність де­та­лей із різни­ми по­крит­тя­ми в змінних умо­вах ек­сплу­а­тації не­од­на­ко­ва і за­ле­жить від скла­ду на­ро­щу­ва­но­го ша­ру, фор­ми де­та­лей та мож­ли­вості їхньої по­верхні ут­ри­му­ва­ти на­не­се­ний шар.

Пе­ред скла­дан­ням роз­подільних при­ст­роїв гідро­си­с­тем зо­лот­ник ком­плек­ту­ють із кор­пу­сом: пер­ший має точ­но відповіда­ти от­во­ру кор­пу­су (тоб­то обид­ва — на­ле­жа­ти одній розмірній групі). За нор­маль­но­го за­зо­ру в зо­лот­ни­ковій парі вер­ти­каль­но роз­та­шо­ва­ний зо­лот­ник, зма­ще­ний оли­вою, під дією влас­ної ва­ги має плав­но пе­реміща­ти­ся в от­ворі кор­пу­су.
Після за­вер­шен­ня про­це­ду­ри скла­дан­ня пе­ревіря­ють фіксацію зо­лот­ни­ків. У зібра­но­му роз­подільни­ку зо­лот­ни­ки ма­ють вільно (без «заїдан­ня») пе­­реміща­ти­ся в кор­пусі роз­подільни­ка й надійно фіксу­ва­ти­ся в ро­бо­чих по­ло­жен­нях.

Ви­про­бу­вання гідро­роз­подільників

 Для цьо­го там ус­та­нов­лю­ють на­сос відповідної про­дук­тив­ності. Під час ви­­про­бу­вань як ро­бо­чу ріди­ну за­сто­со­ву­ють ди­зель­ну оли­ву за тем­пе­ра­ту­ри 50... + 5°С.

Пе­ред ви­про­бу­ван­ням тем­пе­ра­ту­ра роз­подільни­ка має бу­ти вирівня­на до тем­пе­ра­ту­ри ро­бо­чої ріди­ни, для цьо­го її про­пу­с­ка­ють че­рез роз­подільник.

На стенді про­во­дять кон­трольні ви­­про­бу­ван­ня роз­подільників на спра­цю­ван­ня ав­то­ма­ти­ки, ро­бо­ту фіксації зо­­лот­­ників, гер­ме­тичність і ре­гу­лю­ван­ня за­побіжно­го кла­па­на.

Спо­чат­ку ре­гу­лю­ють за­побіжний кла­пан на тиск спраць­о­ву­ван­ня за фік­со­ва­них по­ло­жень зо­лот­ників — «пі­дій­ман­ня» або «опу­с­кан­ня». Ре­гу­лю­валь­ний гвинт за­побіжно­го кла­па­на після відповідно­го вста­нов­лен­ня ти­с­ку в си­с­темі фіксу­ють контр­гай­кою.

Рівень спра­цю­ван­ня ав­то­ма­ти­ки і ро­бо­ту фіксації зо­лот­ників роз­поділь­ни­ка виз­на­ча­ють у та­кий спосіб. Уста­нов­лен­ням ва­же­ля зо­лот­ни­ка в по­ло­жен­ня «підійман­ня» повільно підви­щу­ють тиск до ав­то­ма­тич­но­го по­вер­нен­ня ва­же­ля в ней­т­раль­не по­ло­жен­ня. Після цьо­го пе­ревіря­ють ав­то­ма­тич­не по­вер­нен­ня зо­лот­ни­ка в ней­т­раль­не по­ло­жен­ня з по­ло­жен­ня «опу­с­кан­ня». Ко­жен зо­лот­ник має бу­ти надійно за­фіксо­ва­ний у ро­бо­чих по­ло­жен­нях і чітко по­вер­та­ти­ся в ней­т­раль­не по­ло­жен­ня — це пе­ревіря­ють не мен­ш як п’ять разів для кож­но­го ро­бо­чо­го по­ло­жен­ня зо­лот­ни­ка.

За технічни­ми умо­ва­ми за­во­ду-ви­роб­ни­ка після закінчен­ня хо­ду в ре­жи­мах «підійман­ня» або «опу­с­кан­ня» зо­лот­ни­ки ма­ють ав­то­ма­тич­но по­вер­та­ти­ся в ней­т­раль­не по­ло­жен­ня за вста­нов­лен­ня в си­с­темі ти­с­ку на рівні 11,0–12,5 МПа.
Ре­тель­но пе­ревіря­ють гер­ме­тич­ність з’єднань. Для цьо­го вста­нов­лю­ють один із зо­лот­ників у ро­бо­че по­ло­жен­ня й ут­ри­му­ють йо­го під ти­с­ком спра­­ць­о­ву­ван­ня за­побіжно­го кла­па­на роз­подільни­ка про­тя­гом хвилини. Під­тікан­ня і про­со­чу­ван­ня оли­ви че­рез ущільнен­ня не­до­пу­с­тимі!

Потім ос­та­точ­но пе­ревіря­ють за­­побіжний кла­пан і за­кри­ва­ють йо­го ков­­пач­ком, по­пе­ред­ньо підклав­ши про­клад­ку. За пе­ре­ве­ден­ня ва­желів роз­подільни­ка в ней­т­раль­не або пла­ва­ю­че по­ло­жен­ня тиск оли­ви за по­каз­ни­ка­ми ма­но­ме­т­ра має ста­но­ви­ти 0,2–0,3 МПа.

Висновки

За до­три­ман­ня ви­мог під час про­ве­ден­ня ре­монт­них робіт із віднов­лен­ня ро­бо­чих ор­ганів гідро­си­с­тем во­ни по­­до­вжать термін про­дук­тив­но­го ви­ко­ри­с­тан­ня ва­шої техніки й зе­ко­ном­лять ко­ш­ти за­вдя­ки уник­нен­ню по­тре­би прид­бан­ня но­вих її вузлів й еле­ментів на заміну спраць­о­ва­ним. 

С. Ка­ра­би­нь­ош, НУБіП Ук­раїни

Інформація для цитування
Де­фек­ти гідро­роз­подільників  та їхнє усу­нен­ня / С. Ка­ра­би­нь­ош // Пропозиція. — 2017. — № 1. — С. 60-62