Дисертація присвячена підвищенню довговічності основних вузлів аксіально-поршневих гідромашин, розробці засобів, які можна застосувати в умовах експлуатації і ремонту. Проведено огляд специфіки аксіально-поршневих насосів і моторів і їх відповідальність при роботі як силових засобів різноманітних машин і механізмів засобів транспорту. Прагнення підвищення їх надійності з нагальною потребою обґрунтування й вирішення наявних проблем приводить до висновку про вибір актуального напрямку досліджень.
В роботі визначаються основні причини відмов вузлів і деталей аксіально-поршневих гідромашин і загальний вплив на їх довговічність. Проведено дослідження зносу і витоків циліндропоршневих пар аксіально-поршневих гідромашин. Показано складний характер зносу цих пар і встановлено вплив їхньої конусності, часу роботи на витоки в залежності від перетинів по довжині поршня або його положення в циліндрі. Отримані епюри зносу і закономірності надходження масла по довжині поршнів. Вперше теоретично й експериментально встановлено, що шляхом створення невеликих поздовжніх і кільцевих канавок на поршні виникає можливість поліпшити умови змазки і тим самим підняти зносостійкість циліндропоршневих пар.
Проведено аналіз зусиль, що виникають при обертанні блоку гідроциліндрів аксіально-поршневих гідромашин, який показує їх нерівномірність залежно від проходження отворів циліндрів над вікнами розподільників. На ділянці нагнітання притискне зусилля розподільника найбільше, що призводить до його підвищеного зносу. Зменшити зношення розподільника і блоку циліндрів можна застосуванням високошвидкісного фрикційного знакозмінного методу зміцнення, а також шляхом нанесення заглиблень або канавок на контактуючі поверхні.
В роботі вперше запропоновано комбінована обробка розподільників шляхом магнітного зміцнення з нанесенням мідної плівки виборчим перенесенням з нівелюванням впливу водню, яка здатна в кілька разів підвищити довговічність пар тертя. Встановлено, що пропускання електромагнітного поля в динамічних умовах через підшипники кочення підвищує їх зносостійкість і втомну міцність до декількох разів. Однак необхідно чітко визначати режими зміцнення, оскільки можна отримати й негативний ефект. У відносних одиницях представлені підсумкові дані, що показують взаємозв'язок маятникової твердості, виділення водню й зносостійкості для всіх випробуваних пар тертя ковзання й кочення аксіально-поршневих гідромашин. Коефіцієнт підвищення довговічності лежить у межах 1,2-2,5 рази через 30 годин після припинення магнітної дії і від 1,5 до 2,8 разів після 100 годин. Особливо високий ефект – до 8 разів – встановлений для вальниць кочення із застосуванням комбінованої зміцнювальної обробки.
Вперше запропонована комбінована дія високошвидкісного тертя й електричного струму, яка приводить до більшого зміцнювального ефекту поверхневих шарів, ніж без струму. При комбінованому зміцненні знакозмінне тертя ефективніше, ніж односпрямоване, що проявляється в більш високій мікротвердості поверхневих шарів, товщині білих шарів та їх зносостійкості. Підведення електричного струму між двома фрикційними дисками з різною полярністю через ізольовану деталь викликає більш високий зміцнювальний ефект, ніж підведення електричного струму від дисків з однією полярністю вглиб деталі. При цьому досягається підвищена товщина білих шарів до 450 мкм, їх твердість, зносостійкість і нівелювання негативного ефекту реверсу. Отримана товщина білих шарів дозволяє застосовувати після зміцнення тонке шліфування для отримання необхідної геометрії та шорсткості робочих поверхонь деталей машин. Дослідження комбінованого фрикційно-електричного методу зміцнення необхідно продовжити з метою виявлення нових закономірностей і його можливостей практичного застосування.
.
Ключові слова: зміцнення, магнітна обробка, знос, витоки, вплив водню, надійність, шліфування, білі шари, коефіцієнт конусності, довговічність, поршні, гідромашина, фрикційно-електричний метод.
