Page 49 - 6718

Зношення механічних деталей клапана (тарілки та сідла) – наслідок одно-
часної дії динамічних навантажень від тиску та абразиву, що міститься в розчи-

ні. Динамічне навантаження на клапан сучасного бурового насоса може стано-
вити 1 МН. Обстеження зношених тарілей показує, що всі вони мають прогин,

що зростає від периферії до центра і може становити 3 мм. Причина значного
прогину тарілей полягає у недостатній міцності серцевини – 30…36 HRC. Ди-

намічні зусилля і значна деформація тарілі викликають втомне руйнування опі-

рних поверхонь, ознаками якого є тріщини та відколи і залишкова пластична

деформація. Разом із втомним руйнуванням металу опорних поверхонь були в

наявності ознаки ударно – абразивного і гідроабразивного зношування. На по-

верхнях тарілі та сідла в місці їх контакту спостерігаються різні за формою лу-

нки та заглиблення. Причому одні з них є наслідком прямого проникнення аб-

разивних частинок, які залишаються на поверхні в момент контакту сідла і та-

рілі, а інші мають видовжену форму, яка виникає при ковзанні абразивних час-

тинок або розмиву лунки потоком рідини.

Наслідком одночасного втомного, ударного та гідроабразивного зношу-

вання є різна степінь зносу опорних поверхонь сідла і тарілі клапана. Із зрос-

танням часу роботи глибина зносу зростає, причому зношення робочих повер-

хонь в місці контакту метал – метал значно більше зношення в місці контакту

метал – гума. Такий характер зношення пояснюється різними швидкостями по-

току, твердістю металу та питомими навантаженнями. Зокрема, швидкість по-

току біля периферії клапана, наприклад насоса У8 – 4, приблизно у 1,2 рази ме-

нше, а твердість та питомі навантаження відповідно у 1,5 та 2,3 рази більше. В

місці контакту метал – метал частинки абразиву заглиблюються в поверхню

тарілі і сідла залишають сліди, які є осередком наступного розмиву потоком.

Нерівності поверхонь, що утворюються внаслідок ударно – абразивного зношу-

вання сприяють розвитку гідроабразивного зношування. Періодичний огляд

клапанів в процесі експлуатації дозволяє визначити появу початкових проми-

вів, які в подальшому зростають вздовж конічних поверхонь та в глибину.