Файл: Крылов К.А. Повышение износостойкости деталей самолетов.pdf

Рис. 59. Характер разрушений золотников центробежного регулятора (стрелками показаны зоны схватывания материалов на рабочих поясках)

часто и интенсивно оно возникало на крайних поясках. В связи с этим наблюдались и два вида обрыва золотников: обрыв по­ водка и обрыв стержня между верхним и средним рабочими поисками (рис. 59). Первый вид был связан с развитием схваты­

с теми же причинами, что н для золотниковой пары регулятора оборотов топливных плунжерных насосов.

Для автоматического срабатывания электромагнитного воз­ душного крана, находящегося в системе управления лентой пере­ пуска воздуха газотурбинного двигателя на заданных его оборо­ тах, в конструкции предусмотрен центробежный датчик (рис. 60).

вания и наволакивания бронзы на поверхность валика распола­ галась ниже внутренней расточки втулки, в которую поступало масло из системы. В отдельных случаях прочность узлов схваты­ вания была настолько высокой, что работа подвижного сочлеие-

ния становилась невозможной: происходил срез хвостовика .при­ водной рессоры.

В зоне схватывания происходил высокий местный нагрев, что приводило к снижению твердости материала валика и возникнове­ нию на нем цветов побежалости. Величина износа втулки соста­ вляла 0,05—0,07 мм.

Исследованиями • было установлено, что схватывание материа­ лов валика н втулки являлось следствием попадания в зазор вместе с маслом посторонних частиц. К этому же приводила уста­ новка валика во втулку с уменьшенным зазором.

Иногда при возникновении очагов схватывания материалов ва­ лика и втулки датчика подвижность в данной паре не нарушалась, но происходило заедание золотника в валике. Усилие отклоняю­ щихся центробежных грузиков при вращении валика становилось недостаточным, чтобы передвигать в осевом направлении золот­ ник, и работоспособность датчика нарушалась. _

Отказ датчика такого характера произошел однажды на пер­ вом часу работы после его переборки, произведенной в целях вос­ становления консервации. Из-за возникновения локального схва­ тывания материалов втулки и валика и разогрева последнего произошло уменьшение зазора между валиком и золотником, что в сочетании с ухудшением смазывающих свойств масла, привело к схватыванию материалов золотника и валика и заеданию золот­ ника по нижнему уплотнительному пояску.

Учитывая весьма малую продолжительность работы датчика после переборки, нормальную величину зазора между золотником и валиком и между валиком и втулкой на неповрежденных участ­ ках, следует полагать, что нарушение условий трения валика во

100

схватывания материалов контактирующих деталей золотниковой пары и заедание ведущего валика регулятора оборотов в корпусе агрегата (рис. 61).

Ведущий валик 2 регулятора вращался одновременно в кор­ пусе 3 регулятора и корпусе 1 масляного насоса. Скорость тре­ ния была 1,4—3,2 м/сек, смазка осуществлялась маслом МК-22.

При разборке агрегата на рабочих поясках ведущего валика, особенно на примыкающих к зубчатому колесу, были обнаружены цвета побежалости, риски и наволакивание алюминиевого сплава корпуса, а на торце шестерни валика, контактирующем с поверх­ ностью корпуса, — кольцевые риски и наволакивание материала. На поверхностях же корпусов регулятора и маслонасоса, контак­ тирующих с боковыми поверхностями шестерен, были обнаружены кольцевые риски, очаги схватывания с вырывами металла, распро­ страняющиеся примерно наполовину площади контакта по дуге окружности.

Односторонний износ поверхностей корпусов от воздействия торцов шестерен и, в частности, шестерни ведущего валика, и та­ кой же износ стенки отверстия корпуса регулятора свидетельство­ вал о ненормальном сопряжении валика с контактными поверх­ ностями корпуса. Установить конкретную причину этого не пред­ ставилось возможным. Однако было ясно, что подобный износ мог возникнуть или из-за несоосности отверстий под валик в корпусах регулятора и маслонасоса, допущенной при сборке, пли нз-за не­ перпендикулярности оси отверстия одного из корпусов поверхно­ сти разъема, или из-за перекоса валика в пределах зазоров вслед­ ствие попадания в зазор между рабочими поясками и стенкой от­ верстия посторонних частиц.' Любая из этих причин могла привести к местному значительному повышению контактных дав­ лений, разрыву масляной пленки и образованию очагов схваты­ вания. ,

Таким образом, снижение износостойкости, приведшее к отка­ зу в работе агрегата, могло быть вызвано или недостатками мон­ тажного порядка, или загрязнением агрегата при эксплуатации.

Следовательно, 'Проявляющаяся иногда недостаточная износо­ стойкость золотниковых пар вызывается различными причинами. Поэтому для повышения износостойкости необходимо добиваться снижения вибрационных перемещений золотника в гильзе, умень­ шения радиальных усилий, действующих на золотник, устранения перекоса его в гильзе, улучшения смазки рабочих поясков золот­ ников созданием на них специальных узких кольцевых смазочных канавок и т. д.

Необходимым требованием надежной и длительной работы зо­ лотниковых пар является тщательная фильтрация топлива, масла и гидравлической жидкости на входе в полости золотниковых уст­ ройств. Вновь собранные агрегаты должны быть тщательно про­ мыты, чтобы не оставить в их каналах и полостях частиц загряз­ нений. Кромки рабочих поясков золотников не должны иметь за-

101

усснцсв, которые могут при работе оторваться и попасть в зону трения. Консервацнониые смазки должны быть тщательно прове­ рены на отсутствие посторонних механических частиц.

Для повышения износостойкости золотниковых пар необходимо предохранять от 'изнашивания другие трущиеся пары агрегатов. Изнашивание последних может явиться источником загрязнения рабочих жидкостей продуктами износа и проникновения их в зону трения золотников. Часто применяемые для изготовления корпусов агрегатов, поршней и других деталей алюминиевые сплавы обла­ дают невысокой износостойкостью. В то же время окисленные продукты их износа имеют высокую твердость и могут оказать ■резко отрицательное влияние на работу золотниковых пар. В свя­ зи с этим детали из алюминиевых сплавов должны подвергаться анодной обработке.

Одним из важных направлений повышения износостойкости золотниковых пар является всесторонний анализ всех случаев по­ вышенного износа, выяснение причин этого и устранение их.

3.ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР

Вгидравлических и топливных системах часто применяют на­ сосы с качающим узлом плунжерного типа.

При вращении ротора насоса плунжеры, опирающиеся сфери­ ческим концом на коническую поверхность кольца упорного под­ шипника (наклонной шайбы), благодаря его наклонному положе­ нию, совершают возвратно-поступательное движение в гнездах ротора. Усилием пружины и действием давления жидкости плун­ жеры постоянно прижаты сферическим концом к кольцу подшип­ ника.

На плунжер при работе.насоса действует ряд сил, прижимаю­ щих его к наклонной шайбе и к стенке отверстия в роторе, что ве­ дет к изнашиванию цилиндрической поверхности плунжера и гнез­ да ротора, а также сферы плунжера н наклонной шайбы.

Ротор насоса вращается со скоростью в несколько тысяч обо­ ротов в минуту. Вращающиеся вместе с ротором плунжеры ув­ лекают за собой кольцо упорного подшипника с некоторым про­ скальзыванием. Кроме трения о кольцо подшипника, плунжеры испытывают динамические нагрузки при отрыве их от кольца изза инерции пружины и трения в. гнездах ротора и последующем вос­ становлении контакта.

Плунжеры обычно изготовляются (целиком или только сфе­ рическая головка) из высокоуглеродистой стали ХВГ и после за­ калки и отпуска обрабатываются холодом. Сфера плунжеров по­ лируется до 10-го класса чистоты, и твердость их материала пос­ ле окончательной обработки составляет HRC 55-—60.

Кольцо упорного подшипника ( наклонная шайба) изготовляет­ ся из шарикоподшипниковой стали, а для изготовления роторов насосов используется сурьмянофосфористая или сурьмяноникеле­ вая бронза, обладающая высокими антифрикционными свойст­ вами.

102