Преимущества

Для проведения ресурсных испытаний на стенд были установлены 2 насоса. Насос с корпусом из высокопрочного чугуна и насос с корпусом из алюминиевого сплава. Рабочие объёмы обоих насосов одинаковы и составляют 50 см³/об. Насосы тестировались при рабочем давлении 250 бар и начальном коэффициенте подачи 0,98.

Наработка алюминиевого насоса составила 2,1 млн. циклов (6 тыс. моточасов). При этом остаточный КПД составил 0,69. При визуальном осмотре состояния деталей, входящих в состав гидроузла, отмечена значительная деформация элементов подшипникового узла. Между трущимися деталями появились глубокие задиры. Насос полностью вышел из строя.

Наработка насоса с корпусом из высокопрочного чугуна составила 3,3 млн. циклов (9 тыс. моточасов). Остаточный КПД – 0,8. При визуальном осмотре обнаружены следы приработки деталей качающего узла. Насос работоспособен.

График 1. Зависимость КПД от наработки насосов

Теперь рассмотрим состояние насосов после ресурсных испытаний более подробно.

Фото 1. Износ образующих колодца корпуса и посадочного места вала ведомой шестерни насоса с корпусом из алюминиевого сплава

На фото 1 представлен алюминиевый корпус насоса после ресурсных испытаний. Наработка составила 2,1 млн. циклов (около 6 тыс. моточасов). В результате ресурсных испытаний произошла деформация посадочного места ведомой шестерни. Подшипник скольжения получил овальную форму, вытянувшись под действием сил трения. Люфт, образовавшийся из-за выхода из строя подшипника, привел к перекосу ведомой шестерни, что создало повышенный износ образующих колодца корпуса и образования внутри насоса большого количества стружки.

На фото 2 представлен корпус насоса из высокопрочного чугуна после ресурсных испытаний. Наработка составила 3,3 млн. циклов (около 9,5 тыс. моточасов). Посадочные места ведущей и ведомой шестерен в хорошем состоянии. Металлофторопластовые подшипники имеют выработку, допустимую после длительной эксплуатации. На дне колодца корпуса и его образующих видны следы незначительного износа.

Фото 2. Износ колодца корпуса насоса из высокопрочного чугуна

Фото 3. Критический износ посадочного места ведомой шестерни в крышке. Повреждения области уплотнения насоса с корпусом из алюминиевого сплава.

На фото 3 мы видим крышку насоса в корпусе из алюминиевого сплава. Посадочное место ведомой шестерни также имеет серьезные повреждения. Попадание стружки между компенсатором и крышкой вызвало повышенный износ насоса и образование глубоких задиров. Образование задиров в области уплотнения привело к приходу в негодность уплотнительного кольца, образовав течь из-под крышки.

Компенсатор насоса в корпусе из высокопрочного чугуна (фото 4) имеет износ с внутренней стороны. Его состояние обусловлено работой торца зубчатого колеса насоса на протяжении всего жизненного цикла.

Фото 4. Износ компенсатора насоса в корпусе из высокопрочного чугуна

Фото 5. Критический износ компенсатора насоса в корпусе из алюминиевого сплава

Попадание стружки между шестерней и компенсатором насоса из алюминиевого сплава (фото 5) привело к появлению глубоких борозд на рабочей поверхности компенсатора. Такой износ привел к полной потере работоспособности компенсатора, вследствие чего ухудшился поджим качающего узла и снизился КПД насоса.

Попадание алюминиевой стружки в подшипниковый узел привело к его ускоренному износу и выходу их строя (фото 6). Из-за повышенного износа корпуса насоса и качающего узла увеличивается зазор между зубьями шестерен и образующими колодца корпуса, что ведет к падению КПД и выходу из строя насоса.

Фото 6. Выработка вала шестерни насоса в корпусе из алюминиевого сплава

Фото 7. Следы приработки вала шестерни насоса в корпусе из высокопрочного чугуна

На фото 7 представлена ведомая шестерня насоса в корпусе из высокопрочного чугуна. Вал шестерни имеет следы приработки.

Выводы

Значительное снижение КПД алюминиевого насоса вызвано тем, что алюминий больше подвержен воздействию высоких температур, его износостойкость ниже, чем у высокопрочного чугуна.

Высокая износостойкость чугунного корпуса позволяет сохранить высокий КПД на протяжении всего срока службы насоса и значительно увеличивает его ресурс.

}