Ви, звичайно, зрозуміли, що мова піде не про сорочках, а про ущільненнях гідроциліндрів. З усіх незліченних причин несправностей гідросистем дорожньо-будівельних машин в даній статті ми розглянемо забруднення, перегрів і бічні навантаження.
забруднення
Пил, бруд, вода, металева стружка. Що спільного між цими різнорідними матеріалами? Всі вони можуть вивести з ладу гідравлічне обладнання важкої техніки. Якщо ці, здавалося б, нешкідливі матеріали, навіть в невеликих кількостях потраплять в гідравлічну рідину, наприклад, екскаватора, навантажувача, автокрана або будь-який інший дорожньо-будівельної машини, ресурс основних компонентів гідросистеми - насосів, гідромоторів, циліндрів і гідророзподільників істотно скоротиться, вони можуть почати працювати з перебоями і навіть вийти з ладу.
Можливо, найнебезпечнішим типом забруднень є ті, що утворюються в результаті тертя твердих частинок про внутрішні деталі, виготовлені з матеріалу меншою твердості, ніж забруднюючі частинки. Тверді частинки, розмір яких можна порівняти з величиною зазору між поверхнями, що труться деталей, викликають абразивний знос. Спочатку тверді частинки створюють на поверхні деталей подряпини - концентратори напружень. Від цих подряпин виникають численні мікротріщини, які поступово розвиваються і з'єднуються в більші. Зрештою від поверхні деталі відколюються частки, і весь процес повторюється знову. Якщо під час технічного обслуговування ці забруднення не будуть відфільтровані і видалені з гідравлічної рідини, вони породять ланцюгову реакцію: утворюються в результаті зносу частки в свою чергу починають руйнувати деталі, від цього утворюється ще більше твердих частинок, які знову руйнують внутрішні деталі гідравлічного агрегату.
Несправності гідравлічного устаткування, що виникають в результаті впливу забруднень, умовно можна розділити на три типи. Катастрофічні несправності відбуваються, коли великі тверді частинки потрапляють в гидронасос або гідророзподільник, викликаючи заїдання клапанів. Якщо забруднення відкладаються на запобіжних клапанах, не даючи їм герметично закриватися, це несправності середнього масштабу. Результатом абразивного зносу, корозії або втомного руйнування поверхонь деталей є, як правило, поступово виникають несправності.
Забруднення проникають в гідравлічну систему різними шляхами. В процесі виробництва машини систему можуть недостатньо ретельно промити, і в ній залишаться забруднення. У процесі роботи в вузлах машини утворюються металеві продукти зносу, і якщо, наприклад, гідронасос працює при високому тиску і оборотах, металеві частинки можуть швидко вивести його з ладу. Під час експлуатації машини забруднення проникають в гідросистему ззовні: при заправці недостатньо чистим маслом, через несправні манжети або з повітрям в гідравлічний бак через сапун.
Справність манжет - одне з найважливіших умов тривалого терміну служби гідроциліндра і всього гідрообладнання. В процесі роботи манжета штока гідроциліндра зношується. Задирки і подряпини на штоку циліндра, які можна виявити, провівши по поверхні нігтем, також можуть пошкодити манжету штока. Пошкоджений шток обов'язково слід відремонтувати або замінити, і манжети штока обов'язково замінюють після ремонту. Хімічна несумісність також здатна посилити знос або навіть зруйнувати манжети: якщо помилково в гідросистему буде заправлена чужорідна рідина, наприклад трансмісійне масло, гальмівна, охолоджуюча рідина або дизельне паливо, ви ризикуєте скоротити термін служби манжет у всій системі.
Якщо робочі кромки зношені або пошкоджені, манжета залишає на висувається штоку більше масла. Коли шток повертається в циліндр, частина масла знімається пилюжником і стікає або капає на землю. Шток не обов'язково повинен бути абсолютно сухим, але з нього не повинна стікати або капати масло. Це сигнал про те, що необхідно замінити манжети, навіть якщо ця несправність поки не погіршує роботу циліндра.
Крім того, через несправну манжету в циліндр потрапляє пил: абразивні частинки прилипають до масляної плівки на штоку і разом з нею проникають в циліндр, а потім потоком рідини розносяться по всій гідросистемі. У більшості гідросистем фільтр встановлюється в зворотному трубопроводі, і, таким чином, манжети штока гідроциліндра виявляються передовим рубежем захисту всієї гідросистеми від забруднень.
Заміна манжет входить в програму технічного обслуговування гідроустаткування будь-якої важкої техніки. Терміни заміни зазвичай не встановлюють жорстко, адже підтікання рідини через манжети легко помітити по краплях на землі під машиною. У більшості випадків заміна манжети в гидроцилиндре дорожньо-будівельної машини займає небагато часу: всього близько чотирьох годин.
Забруднення, що проникають в циліндр, викликають знос манжет поршня, від стану яких в значній мірі залежить працездатність циліндра. Якщо поршневі манжети не утримують масло, яке тисне на поршень з одного боку, працездатність циліндра зменшується. У гідравлічних системах з регулюванням продуктивності в залежності від навантаження ці внутрішні витоку будуть компенсуватися за рахунок збільшення продуктивності гидронасоса, але якщо циліндр знаходиться в нейтральному стані, він не зможе витримати раптово виниклу високе навантаження - система просто не встигне компенсувати витоку через манжети, і шток циліндра почне поступово мимовільно опускатися.
Виробники гідравлічного обладнання вказують в інструкціях по експлуатації допустиму швидкість мимовільного опускання штоків гідроциліндрів і способи її вимірювання. Процес нескладний: стріла (або ківш) піднімаються так, щоб шток потрібного циліндра був повністю висунутий, гідророзподільник встановлюється в нейтральне положення, а на шток олівцем наносять ризики, за якими через певний час вимірюють, наскільки опустився шток. Вимірювання швидкості мимовільного опускання штоків має входити в програму регулярного технічного обслуговування гідросистеми. Якщо швидкість опускання перевищує допустимі межі, манжети штока і поршня слід замінити.
Перший вузол, в який потрапляють забруднення з циліндра, - це зазвичай гідророзподільник. Частинки потрапляють в зазори між золотником і корпусом і дряпають робочі поверхні. Прецизійні поверхні пошкоджуються. Забруднення обов'язково зашкодять як мінімум один клапан, перш ніж будуть затримані фільтром.
Важливо, щоб ремонт виконувався відразу, як тільки з'являться ознаки надмірного зносу манжет. Якщо продовжувати працювати, не звертаючи уваги на підтікання рідини і збільшилася швидкість мимовільного опускання штоків циліндрів, це призведе до скорочення ресурсу всіх вузлів гідросистеми.
Гідравлічні системи зазвичай ретельно герметизовані, але в будь-якій системі при зниженні рівня рідини в гидробак повинен надходити навколишнє повітря. Щоб висунути шток гідроциліндра, насос перекачує з гідробака деяку частину рідини. Рівень рідини в баку знижується, і в бак через сапун засмоктується порція зовнішнього повітря разом з містяться в ньому забрудненнями і вологою. Щоб захистити від них гідросистему, сапун повинен бути оснащений фільтром такий же ефективності, як гідравлічні фільтри.
Сапуни гідробаків машин далеко не завжди оснащують фільтрами, тому заміна штатних сапунів на сапуни з вбудованими фільтрами запобігає потраплянню забруднень в гідросистему.
Ось, наприклад, як працює сапун з вбудованим фільтром T.R.A.P. розроблений компанією Donaldson.
1. В гідросистемі виникає розрідження, і в гидробак починає надходити повітря, в якому містяться пари води і пил.
2. Фільтр сапуна затримує водяна пара і частинки пилу розміром до 3 мкм (97%), пропускаючи в гидробак осушене і очищене повітря.
3. При підвищенні тиску в гідросистемі сапун випускає повітря в атмосферу.
4. Вихід сухе повітря захоплює вологу, яка зібралася в Сапунов. Таким чином фільтр сапуна звільняється від вологи і знову готовий осушувати надходить в систему повітря.
Забруднення неминуче будуть з'являтися в гідросистемі машини, або проникаючи ззовні, або образуясь в результаті роботи всередині її вузлів. Зазвичай в конструкцію гідросистеми входить досить досконала система фільтрації, в складі якої є: фільтр на стороні всмоктування між гідробаком і насосом, здатний затримувати частинки забруднень середніх розмірів; фільтр в зворотному трубопроводі, що затримує забруднення, які вимиваються маслом з вузлів гідросистеми і переносяться в гидробак; і, нарешті, фільтр з напірної сторони, який механіки часто називають «останній шанс» - він очищає масло, яке надходить з насоса, захищаючи тим самим інші вузли гідросистеми, а також фільтр сапуна, що запобігає потраплянню в систему забруднень, що містяться в повітрі.
Один із способів, що дозволяють переконатися, що всі забруднюючі частинки видалені з гідросистеми, це регулярні перевірки фільтруючих елементів і заміна забруднених. Якщо електронні або механічні індикатори сигналізують, що фільтруючий елемент засмічений, його слід негайно замінити.
Аналіз проб гідравлічної рідини дозволяє з'ясувати, які саме забруднення присутні в гідросистемі. Наприклад, якщо в пробі виявляється пил, земля або пісок, це вірний доказ проникнення забруднень ззовні. В цьому випадку слід встановити фільтр в сапун гідробака. Якщо бруд виявляється всередині компонентів нової машини, слід профільтрувати гідравлічну рідину за допомогою зовнішнього фільтра або установки «штучна нирка».
Зазвичай гідросистеми розраховуються на роботу при температурі близько 55 ° С. Температура у робочій кромки манжети, встановленої на обертовому валу або на поршні гідроциліндра, буде приблизно на 30 ° С вище середньої температури масла в гідробаку за рахунок тертя. Коли температура перевищує 85 ° С, матеріал манжети починає твердіти. Як стверджують фахівці, підвищення робочої температури понад допустимої на 15 ° С може скоротити термін служби манжет наполовину.
Температура робочих крайок манжет буде рости, якщо в гідросистемі використовується невідповідний для даних умов експлуатації масло. Загальна температура в гідросистемі може підвищитися через екстремально високої температури навколишнього середовища, низького рівня рідини в гідробаку, забруднення радіаторів охолодження гідравлічної системи або несправності системи охолодження двигуна. При високих температурах гідравлічне масло розкладається і втрачає змащувальні властивості. У вузлах гідророзподільників, насосів і гідромоторів виникає сухе тертя металу по металу.
«Бічні навантаження»
У списку найбільш поширених причин виходу з ладу гідроциліндрів так звані «бокові навантаження» впевнено посідають третє місце після забруднень і перегріву. Однак відразу підкреслимо, що боротися з цією причиною набагато легше, ніж з двома першими.
Якщо шарніри, за допомогою яких гідроциліндр кріпиться до робочого органу і корпусу машини, не змащуються, під час роботи вухо циліндра заїдає, перешкоджаючи поворотам. Коли шток поршня висувається або втягується в циліндр, піднімаючи або опускаючи стрілу, на шток впливає додаткове зусилля через заїдання в несмазанная шарнірі. Цього зусилля недостатньо для того, щоб зігнути або зламати шток, однак вплив бічних зусиль призводить до прискореного зносу манжет штока і поршня, а також пов'язаних металевих деталей.
Слід регулярно перевіряти форму отвору під шток в кришці циліндра. Перед тим як зняти кришку, слід нанести установчі ризики на неї і корпус циліндра, і якщо отвір має овальну форму, то докласти кришку до корпусу і визначити, в якій площині мають місце бічні навантаження. Регулярне змащення запобіжить заїдання вуха кріплення циліндра в кронштейні.
Рекомендований графік відбору проб гідравлічної рідини
Тиск в гідросистемі, бар
Що слід і чого не слід робити
Слід встановлювати крайню пилозахисну манжету округлої стороною назовні. Ця робоча кромка призначена для того, щоб знімати з штока весь бруд, навіть найдрібніші піщинки. Маслос'емниє манжета має гострі робочі кромки. Спеціальні манжети з гострими крайками можуть використовуватися для захисту циліндрів, які працюють в дуже вологому середовищі.
При установці стежте, щоб манжети U- і V-образного перетину були звернені западиною до боці, звідки діє тиск, тому що тиск масла притискає робочі кромки манжет до ущільнюваної поверхні. Комплект манжет такого типу часто встановлюють на поршні гідроциліндрів. У гідроциліндрах двостороннього дії на поршень встановлюють два комплекти манжет, звернених до обох сторін, звідки діє тиск.
Не слід заправляти нове масло в гідросистему, що не профільтрувавши його попередньо через зовнішній фільтр або за допомогою мобільної установки «штучна нирка» (на жаль, на практиці це правило рідко дотримуються). За відгуками фахівців, більшість виробників не забезпечують належної чистоти масла при розфасовці в 200-літрові бочки.
Під час технічного обслуговування і ремонту не можна залишати відкритими (зі знятими кришками) гідробаки машин, слід захищати від попадання пилу розібрані гідромотори, гідророзподільники, насоси та інші вузли гідросистеми - накривати їх, наприклад, чистої поліетиленовою плівкою. Доступ в гідросистему повітря з міститься в ньому пилом і вологою слід запобігати усіма доступними способами.