Search academic texts

Registration Number

0419U002199, Candidate dissertation

Title

Increase in service life of axial-piston hydraulic machines of vehicles

Author

Dovbenko Mark Mikolajovich,

popup.head Yevdokimov Vadim D.
popup.opponent Andriyenko Oleksij Olegovich
popup.opponent Vichuzhanin Volodimir Viktorovich

Status

Кандидат технічних наук, 05.22.20, Експлуатація та ремонт засобів транспорту

Date

28-03-2019

Description

Дисертація присвячена підвищенню довговічності основних вузлів аксіально-поршневих гідромашин, розробці засобів, які можна застосувати в умовах експлуатації і ремонту. Проведено огляд специфіки аксіально-поршневих насосів і моторів і їх відповідальність при роботі як силових засобів різноманітних машин і механізмів засобів транспорту. Прагнення підвищення їх надійності з нагальною потребою обґрунтування й вирішення наявних проблем приводить до висновку про вибір актуального напрямку досліджень. В роботі визначаються основні причини відмов вузлів і деталей аксіально-поршневих гідромашин і загальний вплив на їх довговічність. Проведено дослідження зносу і витоків циліндропоршневих пар аксіально-поршневих гідромашин. Показано складний характер зносу цих пар і встановлено вплив їхньої конусності, часу роботи на витоки в залежності від перетинів по довжині поршня або його положення в циліндрі. Отримані епюри зносу і закономірності надходження масла по довжині поршнів. Вперше теоретично й експериментально встановлено, що шляхом створення невеликих поздовжніх і кільцевих канавок на поршні виникає можливість поліпшити умови змазки і тим самим підняти зносостійкість циліндропоршневих пар. Проведено аналіз зусиль, що виникають при обертанні блоку гідроциліндрів аксіально-поршневих гідромашин, який показує їх нерівномірність залежно від проходження отворів циліндрів над вікнами розподільників. На ділянці нагнітання притискне зусилля розподільника найбільше, що призводить до його підвищеного зносу. Зменшити зношення розподільника і блоку циліндрів можна застосуванням високошвидкісного фрикційного знакозмінного методу зміцнення, а також шляхом нанесення заглиблень або канавок на контактуючі поверхні. В роботі вперше запропоновано комбінована обробка розподільників шляхом магнітного зміцнення з нанесенням мідної плівки виборчим перенесенням з нівелюванням впливу водню, яка здатна в кілька разів підвищити довговічність пар тертя. Встановлено, що пропускання електромагнітного поля в динамічних умовах через підшипники кочення підвищує їх зносостійкість і втомну міцність до декількох разів. Однак необхідно чітко визначати режими зміцнення, оскільки можна отримати й негативний ефект. У відносних одиницях представлені підсумкові дані, що показують взаємозв'язок маятникової твердості, виділення водню й зносостійкості для всіх випробуваних пар тертя ковзання й кочення аксіально-поршневих гідромашин. Коефіцієнт підвищення довговічності лежить у межах 1,2-2,5 рази через 30 годин після припинення магнітної дії і від 1,5 до 2,8 разів після 100 годин. Особливо високий ефект – до 8 разів – встановлений для вальниць кочення із застосуванням комбінованої зміцнювальної обробки. Вперше запропонована комбінована дія високошвидкісного тертя й електричного струму, яка приводить до більшого зміцнювального ефекту поверхневих шарів, ніж без струму. При комбінованому зміцненні знакозмінне тертя ефективніше, ніж односпрямоване, що проявляється в більш високій мікротвердості поверхневих шарів, товщині білих шарів та їх зносостійкості. Підведення електричного струму між двома фрикційними дисками з різною полярністю через ізольовану деталь викликає більш високий зміцнювальний ефект, ніж підведення електричного струму від дисків з однією полярністю вглиб деталі. При цьому досягається підвищена товщина білих шарів до 450 мкм, їх твердість, зносостійкість і нівелювання негативного ефекту реверсу. Отримана товщина білих шарів дозволяє застосовувати після зміцнення тонке шліфування для отримання необхідної геометрії та шорсткості робочих поверхонь деталей машин. Дослідження комбінованого фрикційно-електричного методу зміцнення необхідно продовжити з метою виявлення нових закономірностей і його можливостей практичного застосування. . Ключові слова: зміцнення, магнітна обробка, знос, витоки, вплив водню, надійність, шліфування, білі шари, коефіцієнт конусності, довговічність, поршні, гідромашина, фрикційно-електричний метод.