Повышение надежности клапанной группы, страница 2

следов ударно-абразивного изнашивания на ответной металлической поверхности. Наряду с этим в месте контакта металл — металл частицы внедряются в поверхность тарели и седла и оставляют следы, которые являются очагами последующего размыва прокачиваемым потоком.

Действительно, тарели и седла в этих местах имеют меньшую чистоту и большую неровность рабочей поверхности по сравнению с контактом металл -резина. Образующиеся неровности в результате ударно-абразивного изнашивания способствуют развитию гидроабразивного изнашивания. Периодический осмотр клапанов в процессе эксплуатации позволил обнаружить начальные промывы именно в месте контакта металл - металл. Дальнейшая эксплуатация клапанов приводит к увеличению промывов вдоль образующих конусов и в глубину.

Анализ микроструктур металла в местах промыва рабочих поверхностей тарелей и седел показал, что локальный характер распространения промывов обусловлен преимущественным развитием разрушения по границам зерен и около них. Особенно это заметно при перлитно-ферритной структуре в зоне промыва. Наличие феррита в закаленном слое — одна из основных причин образования вмятин, лунок, а также возникновения и развития промывов даже в тех случаях, когда резиновое уплотнение не разрушено.

Во многих случаях по дну очага разрушения отмечается наклеп, глубина которого изменяется в пределах 0,03 - 0,06 мм. Наблюдается значительная деформация ферритной составляющей и измельчение зерен в зоне промыва, наряду с этим на кромке промыва отмечены микротрещины. Наличие наклепа и измельчения зерен по кромке промыва свидетельствует о динамическом воздействии потока промывочной жидкости, который обуславливает деформацию свободного феррита и его ориентацию по профилю образовавшегося промыва.

Образование глубоких или сквозных промывов, которые не могут быть уплотнены резиновым уплотнением, свидетельствует о потере клапаном герметичности  и  выходе  из строя.  Причем  промыв  клапанной   пары  может

произойти как в результате разрушения резинового элемента в отдельных местах при малоизношенных опорных поверхностях тарели и седла, так и в случае продавливания резины в глубокую канавку, образовавшуюся на поверхности седла или тарели при вполне работоспособном уплотнении.

У клапанов с плоскоконической опорной поверхностью металлических деталей и каплевидного уплотнения наблюдается явно выраженный ударно-абразивный износ плоских поверхностей и гидроабразивный износ конических поверхностей тарели и седла. Уплотнение подвержено усталостному разрушению. Отличительная особенность изнашивания этих клапанов - почти равномерный износ поверхности седла, что существенно улучшает режим работы уплотнительного элемента клапана.

Отмеченные виды изнашивания клапанных узлов и установление причин их разрушения и выхода из строя показали, что между изнашиванием отдельных деталей существуют определенные взаимосвязь и влияние. Поэтому вполне определенным является путь повышения долговечности клапанного узла за счет увеличения износостойкости тарели и седла наряду с распространенным мнением о необходимости первоочередного повышения работоспособности резинового элемента.

Всего С.Г. Бабаевым было обследовано 153 тарели и 129 седел, характерные виды изнашивания и разрушений приведены в таблице 7.2. [3, с.56]

Таблица 7.2 - Виды изнашивания и разрушений пары тарель – седло

Продолжение таблицы 7.2