ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Современные машины инженерного вооружения (МИВ) характеризуются высокой производительностью, маневренностью и надежностью. Одновременно они отличаются конструктивной сложностью, уплотненной компоновкой и наличием гидравлических и пневматических приводов рабочего (специального) оборудования.

Применение гидропневмопривода является одним из путей повышения качества и эффективности МИВ при выполнении задач инженерного обеспечения боевых действий. Именно гидропривод позволяет обеспечить высокую производительность МИВ, автоматизацию рабочих процессов, применение принципиально нового по своей конструкции рабочего оборудования.

В инженерных войсках имеются различные по мощности и гидрокинематическим схемам машины, в конструкции которых применяют­ся объемный и гидродинамический приводы. Опыт эксплуатации ма­шин в войсках показывает, что 20-40% отказов приходится на гидрооборудование. Основными причинами выхода гидрооборудования из строя являются абразивный износ, ослабление крепежных соедине­ний, вибрация гидроагрегатов и трубопроводов, пульсация давления.

Износ деталей значительно ускоряется при загрязнении рабочей жидкости. При повышенной концентрации механических примесей в рабочей жидкости срок службы узлов и деталей сокращается в 3-12 раз.

Конструкция гидроприводов и специфика их эксплуатации определяют ряд особенностей, которые следует учитывать при техническом обслуживании и текущем ремонте машин [1, с. 35].

К ним относятся: высокая чувствительность рабочей жидкости к температуре окружающей среды; загрязненность жидкости; потери жидкости из-за нарушения герметич­ности гидросистемы; потери мощности и производительности в связи с внутренним перетеканием жидкости и попаданием воздуха в гидросистему; трудность выявления неисправностей гидроагрегатов; высокие требования к оборудованию рабочих мест для технического обслуживания гидросистем и к уровню квалификации личного состава.

Надежная работа гидравлического оборудования, долговечность деталей и механизмов значительно зависят от сорта, качества и чисто­ты применяемой рабочей жидкости. В процессе эксплуатации вследствие загрязнения, окисления при контакте с воздухом, нагревания до высокой температуры, эмульсирования и вспенивания качество жид­кости ухудшается. При окислении вязкость жидкости понижается и из нее выпадают различные смолистые отложения, образующие тонкий налет на рабочих поверхностях деталей и разрушающе действующие на резиновые уплотнения. Интенсивность окисления жидкости возрастает с повышением температуры. Не следует допускать повышения температуры жидкости выше 80° С.

• В действующих гидросистемах рабочая жидкость содержит при­мерно 6% нерастворимого воздуха, однако в некоторых случаях со­держание воздуха может повыситься до 15-18%. Воздух не только способствует окислению масла, но и снижает производительность на­сосов и эффективность гидросистем, а в присутствии даже незначи­тельного количества воды (менее 0,1% по массе) приводит к интен­сивному пенообразованию. Воздух попадает в гидросистему в местах с пониженным давлением (например, во всасывающей магистрали) в результате недостаточной герметичности соединений трубопроводов, а также при понижении уровня жидкости в баке, вследствие чего возникают усиленная циркуляция жидкости и пенообразование [2, с. 15].

Для сохранения физико-химических свойств рабочей жидкости необходимо следить за герметичностью гидросистемы, заправлять чи­стую рабочую жидкость, своевременно очищать фильтры, не допус­кать перегрева жидкости.

При контрольных осмотрах и ежедневных технических обслуживаниях требуется обязательно проверять уровень жидкости в гидроси­стеме и при необходимости производить дозаправку только с помощью специального заправочного инвентаря. Рабочую жидкость хранить в герметичной таре. При заправке, особенно в полевых условиях, необ­ходимо принимать меры, исключающие попадание в гидравлическую систему машин загрязнений и влаги.

Смену рабочей жидкости выполнять строго в соответствии с тре­бованиями заводов-изготовителей машин и в сроки, предусмотрен­ные эксплуатационными документами. Особенно важно своевременно заменять отработавшую жидкость в начальный период эксплуатации машины, когда происходит приработка всех узлов и интенсивно об­разуется металлическая стружка.

Устанавливаемые в гидросистемах фильтры задерживают лишь частицы размером более 50 мкм (микрон), прочие — остаются в ра­бочей жидкости. Поэтому при замене рабочей жидкости необходимо сливать ее полностью.

При ежедневных и номерных технических обслуживаниях и теку­щих ремонтах машин с гидроприводом следует проверять состояние гидроагрегатов и поддерживать их в постоянной исправности.

Для этого необходимо:

• своевременно заменять изношенные уплотнительные кольца, про­кладки и грязесъемники;
• тщательно промывать все детали перед сборкой в бензине или керосине;
• постоянно заполнять рабочей жидкостью узлы гидравлической системы для предотвращения возникновения коррозии;
• содержать в чистоте наружные поверхности гидроагрегатов и трубопроводов;
• затягивать до отказа болтовые и штуцерные соединения;
• не допускать обледенения при низких температурах выступающих частей, штоков гидроцилиндров, золотников и распределителей, так как наличие ледяной корки приводит к выходу из строя грязесъемников и манжет (удалять ледяную корку следует теплой влажной тряпкой);
• следить за тем, чтобы штоки цилиндров не имели забоин и цара­пин; в случае их появления зачистить поверхность тонкой наждачной бумагой;
• при устранении неисправностей все открытые отверстия заглу­шить чистыми резиновыми или деревянными пробками и обернуть их вместе с заглушаемым концом трубы водонепроницаемой бумагой.

Условиями качественного выполнения технического обслуживания и текущего ремонта машин с гидроприводом являются чистота на рабочих местах, наличие требуемого оборудования, инструмента и технической документации, в которую входят технологические карты операций по техническому обслуживанию и инструкции по устройству и эксплуатации. Высокое качество технического обслуживания и те­кущего ремонта связано также с уровнем квалификации личного состава.

Ввиду сложности узлов гидропривода и повышенных требований к их техническому состоянию техническое обслуживание и замену вышедших из строя гидроагрегатов желательно проводить силами специализированных постов. В состав специализированного поста не­обходимо включать механиков-водителей и ремонтников, наиболее хорошо знающих конструкцию и особенности эксплуатации гидро­привода.

Основным методом проверки технического состояния гидравли­ческой системы и отдельных ее агрегатов в войсковых частях должен являться без разборных метод. Разбирать агрегаты гидравлической системы, особенно насосы, распределители, цилиндры, автоматические клапаны, разрешается только в случае крайней необходимости, так как при всякой разборке трудно избежать попадания пыли и грязи в откры­тые трубопроводы и полости гидроагрегатов, повреждений уплотнитель­ных колец, нарушения заводской регулировки.

Снимать с машин следует лишь те агрегаты, неисправность кото­рых обнаружена при безразборной проверке гидравлической системы.

При техническом обслуживании необходимо как определять об­щее техническое состояние гидросистемы, так и выявлять неисправ­ность узла. Определить общее техническое состояние гидросистемы мо­жно по подаче насосов, по выходным параметрам исполнительных ме­ханизмов. Эти параметры характеризуют производительность машины и время выполнения рабочих операций.

В связи с тем, что время рабочего цикла любой машины зависит не только от ее технического состояния, но и от квалификации водите­лей (механиков-водителей) и рода выполняемых работ, определение технического состояния производится не по времени всего цикла, а по косвенным признакам, например, по частоте вращения гидромотора и скорости выдвижения штока гидроцилиндра. Эти показатели позво­ляют на основе анализа изменения показателей каждого исполнитель­ного механизма не только выявить техническое состояние всей гидро­системы, но и сделать предварительный диагноз о состоянии основных ее узлов. В целях выявления и конкретизации неисправного узла оп­ределяют параметры, характеризующие состояние потока рабочей жид­кости на различных участках гидросистемы. К этим параметрам отно­сятся давление, температура, расход рабочей жидкости и объемный КПД. Для определения технического состояния гидросистем имеют­ся приборы и устройства, установленные на машинах и подключаемые в систему при техническом обслуживании и ремонте. При проверке гидросистемы желательно использовать манометры более высокого класса точности, подсоединяемые вместо постоянно установленных на машине манометров.

Более полную информацию о состоянии гидросистемы по парамет­ру давления можно получить, подсоединяя манометры к магистралям гидроцилиндров, одновременно снимая показания со штоковой и пор­шневой полостей. По перепаду давления определяют техническое сос­тояние гидрораспределителя и гидроцилиндра, степень износа сопря­жений и контактирующих поверхностей.

• Для определения расхода рабочей жидкости до 70 л/мин при давлении 10 МПа (100 кгс/см²) используется прибор КИ-1097 (ДР-70), для определения расхода до 85 л/мин при давлении до 20 МПа (200 кгс/см²) - КИ-5473 ГОСНИТИ. Следует, однако, отме­тить, что в конструкциях гидроприводов военно-инженерной техники нет переходных устройств для подсоединения указанных приборов, поэ­тому необходимо отсоединять шланги и трубопроводы от гидроагрегатов [3, с. 11].

Гидравлические силовые системы в основном состоят из стан­дартных типовых элементов, к которым относятся: насосы, баки, фильтры, распределительная и регулирующая аппаратура, гидравли­ческие моторы, силовые цилиндры, трубопроводы, соединительная арматура и другие элементы. Из составных частей гидроприводов наибольшее количество неисправностей приходится на трубопроводы и соединительную арматуру.

• При замене поврежденных труб необходимо соблюдать следую­щие правила. Трубы следует гнуть на специальном станке или с по­мощью специальных приспособлений, не допуская их смятия. Не до­пускается заполнение труб песком. Рекомендуется применять мелкую стальную дробь. После сгибания трубы и установки штуцеров для удаления окалины трубу необходимо протравливать в 30%-ном раст­воре серной кислоты, нагретом до 50-70° С. Затем трубу нейтрализо­вать щелочью (содовым раствором), промыть в бензине и смазать внутреннюю и наружную поверхности чистой рабочей жидкостью. Только после этого новый трубопровод можно устанавливать на машину [4, с. 205].

Рисунок 1. Взаимосвязь факторов, влияющих на надежность гидросистем

Подводя итоги статьи, можно сказать, что надежность гидравлической системы машины в значительной мере зависит от надежности и прочности трубопроводов и их соединений, так как разрушение одного участка трубопровода или соединения может вывести из строя всю гидравлическую систему или отдельный ее участок.

Указанное обстоятельство заставляет устанавливать весьма высокие требования к надежности не только гидросистемы в целом, но и к ее трубопроводам и соединениям.  Эта задача решается как по линии повышения качества проектирования и производства, так и по линии проведения необходимых доработок в процессе их эксплуатации.  

Таким образом, надежность гидравлической системы обусловливается главным образом безотказностью ее работы, стабильностью параметров, ремонтопригодностью и обеспечивает бесперебойную эксплуатацию той или иной машины в пределах межремонтного срока службы.