сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Казань, Республика Татарстан, Россия
сотрудник
Россия
сотрудник
Россия
ГРНТИ 68.85 Механизация и электрификация сельского хозяйства
С целью исследования значимости влияния износа рабочих поверхностей деталей узла промежуточных шестерен на величину мертвого хода плунжера, а значит и на цикловую подачу и угол опережения впрыска топлива, нами проведен анализ критических положений деталей узла на основе допустимых без ремонта его геометрических параметров . В процессе работы рабочие поверхности деталей и сопряжений подвергаются интенсивному изнашиванию, что приводит к увеличению радиального люфта промежуточной шестерни. С помощью разработанного устройства в специализированной мастерской ОАО «Янтиковское РТП» были обследованы узлы промежуточных шестерен первой и второй насосных секций у 70 насосов НД-22/6 из числа ремонтного фонда. Из анализа результатов статистической обработки значений люфта в исследуемых узлах следует, что у 75% насосов значение радиального люфта промежуточной шестерни превышает допустимую величину по первой насосной секции и 72% насосов по второй секции. В работе предложен метод определения радиального люфта промежуточной шестерни привода вращения плунжера насоса распределительного типа. Приведена конструкция устройства для безразборного определения радиального люфта деталей в узлах промежуточных шестерен. Получены статистические показатели значений радиального люфта промежуточных шестерен механизма вращения плунжера. Определен процент годности насосов распределительного типа по параметрам технического состояния узлов промежуточных шестерен. По результатам исследований предложено перевести узлы промежуточных шестерен насосов НД-22/6 в разряд ремонтных комплектов с обязательной их заменой при замене насосных секций.
шестерня промежуточная, радиальный люфт, техническое состояние, безразборное определение, ремкомплект
Широкомасштабное использование техники в сельском хозяйстве способствует росту производительности труда, однако оно сопряжено и с отрицательными последствиями, исключение и минимизация которых является одной из насущных задач экологизации аграрного сектора [1]. Рост парка автотракторных и комбайновых дизелей, увеличение единичных мощностей и расширение сферы применения привели к увеличению загрязнения атмосферы токсичными веществами отработавших газов дизелей, увеличению их вредного воздействия. Основное влияние на количество и состав выброса вредных веществ с отработавшими газами оказывает техническое состояние агрегатов системы питания.
В отечественном моторостроении дизели, устанавливаемые на мобильные машины, применяемые в сельском хозяйстве, оснащены главным образом двумя типами топливных насосов: рядными, насосные элементы которых объединены в одном корпусе и число насосных элементов (секций) равно числу цилиндров дизеля и распределительными, у которых один насосный элемент подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Рядные (многоплунжерные) топливные насосы дороги и сложны в изготовлении, и срок службы их мал. В процессе эксплуатации у этих насосов быстро нарушается равномерность подачи топлива по цилиндрам, изменяется угол начала подачи топлива и снижется производительность насоса [2], но, тем не менее, находят широкое применение, так как они технологичны в обслуживании и ремонте.
Наряду с многоплунжерными насосами в сельском хозяйстве страны достаточно широкое распространение получили и дизели с топливными насосами распределительного типа, у которых значительно уменьшены габаритные размеры и масса. Они более стабильны в эксплуатации, так как в них значительно уменьшено количество факторов, способствующих возникновению различия в подаче топлива по отдельны линиям нагнетания [3].
Однако насосам распределительного типа характерны также и существенные недостатки, которые не позволяют в настоящее время вытеснить многоплунжерные топливные насосы из эксплуатации. Основными недостатками насосов этого типа являются низкий срок службы плунжерных пар в результате большой частоты возвратно-поступательного и вращательного движения плунжера и износ деталей кинематической цепи его вращения вследствие высокой цикличности рабочих процессов. Также следует отметить, что наличие распределителя топлива и многих распределительных каналов в корпусе насоса значительно увеличивают гидравлическое сопротивление движению топлива и приводит к появлению зон разрыва оплошности потока топлива и образованию топливовоздушной эмульсии в системе низкого давления, что
сопровождается ухудшением наполняемости надплунжерного пространства, снижением цикловой подачи и увеличением неравномерности подачи топлива по линиям нагнетания. В топливных насосах распределительного типа продолжительность наполнения надплунжерного пространства составляет 34…42 градуса угла поворота коленчатого вала вместо 200 градусов у многоплунжерных насосов, поэтому распределительные насосы более чувствительны к изменению давления на линии наполнения. На величину продолжительности наполнения значительное влияние оказывает техническое состояние механизма вращения плунжера, в частности, узла промежуточной шестерни [4].
В связи с этим особую роль в обеспечении качества и надежности топливных насосов приобретают оптимальное их комплектование и сборка, в процессе которых устраняется неблагоприятное сочетание конструктивно-технологических факторов, влияющих на выходные параметры [5].
Процесс комплектования включает в себя следующие работы: подбор деталей по размеру и массе, производство пригоночных работ по отдельным деталям и сопряжениям; подачу скомплектованных пар на сборку. Основной задачей сборки топливной аппаратуры из сборочных единиц является обеспечение максимально возможной неизменности параметров топливоподачи, поэтому при комплектовании деталей необходимо обеспечить заданный характер их сопряжения [6,7].
В этом отношении топливные насосы распределительного типа в связи с особенностями их устройства предъявляют повышенные требования к качеству сборки. Тем не менее, изучение технологического процесса сборки при ремонте показало, что ремонт в основном сводится к замене насосных секций высокого давления [8,9]. Остальные детали и узлы, в том числе и узел промежуточной шестерни при отсутствии явных дефектов, заметных при визуальном осмотре, таких как поломка зубьев шестерен, срез шпонок, повреждение резьбы, разрушение подшипников и т.п., устанавливаются на ремонтируемый насос без инструментального контроля состояния рабочих поверхностей и характера сопряжений.
Следует заметить, что такие дефекты, как износ рабочих поверхностей зубьев шестерен, посадочных поверхностей кронштейнов и осей, отверстий в корпусе в совокупности на выходные характеристики насоса влияют не меньше, чем изношенные элементы насосных секций. Поэтому установка новых насосных секций без должного контроля остальных элементов с последующим устранением выявленных дефектов может и не дать ожидаемого эффекта.
В связи с этим остро встает вопрос о выяснении степени влияния технического состояния деталей механизма вращения плунжера, в частности, узла промежуточных шестерен на выходные параметры насоса.
1. Иванщиков Ю.В., Новиков А.М., Доброхотов Ю.Н., Пушкаренко Н.Н., Экологические проблемы механизации сельскохозяйственного производства // Теория и практика современной аграрной науки: Сборник национальной (Всероссийской) научной конференции. – Новосибирск. – Новосибирский государственный аграрный университет, 2018. – С.109-113.
2. Доброхотов Ю.Н., Иванщиков Ю.В., Васильев А.О., Андреев Р.В. Мертвый ход плунжера как диагностический параметр топливных насосов распределительного типа // Вестник Казанского государственного аграрного университета, – 2017. – Т.12. – №4(46). – С.78-82.
3. Доброхотов Ю.Н., Иванщиков Ю.В., Андреев Р.В., Регулирование подачи топлива при перегрузках на насосах распределительного типа // Перспективы развития технического сервиса в агропромышленном комплексе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – 2018. – С. 121-126.
4. Шарифуллин С.Н., Адигамов Н.Р. Пути повышения эффективности работы топливной аппаратуры автотракторных дизельных двигателей. – Казань: изд-во Казан. гос. ун-та, 2008. – 296 с.
5. Адигамов Н.Р. Шарифуллин С.Н. Комплексное решение проблем восстановления топливной аппаратуры дизелей // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2008. - №2 – С.16-18.
6. Доброхотов Ю.Н. Иванщиков Ю.В., Расширение функциональных возможностей контрольно-измерительных приборов, применяемых в ремонтном производстве // Продовольственная безопасность и устойчивое развитие АПК: Материалы международной нучно-практической конференции. – 2015. – С. 584-594.
7. Иванщиков Ю.В., Доброхотов Ю.Н. Повышение производительности контрольных операций при ремонте сельскохозяйственной техники // Научно-практические пути повышения экологической устойчивости и социально-экономическое обеспечение сельскохозяйственного производства: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной году экологии в России. Составители Н.А. Щербакова, А.П. Селиверстова. 2017. – С 1159-1163.
8. Доброхотов Ю.Н., Иванщиков Ю.В., Васильев А.О., Регулировка механизма вращения плунжеров насосов распределительного типа при ремонте // Перспективы развития технического сервиса в агропромышленном комплексе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Чебоксары. – 2018. – С. 126-130.
9. Доброхотов Ю.Н., Иванщиков Ю.В., Васильев А.О. Повышение точности сборки насосных элементов распределительного типа // Перспективы развития технического сервиса в агропромышленном комплексе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Чебоксары. – 2018. – С. 153-159.
