Kuro įpurškimo siurblio stūmoklis 00U179/U179 – didelio ciklo atsparumas nuovargiui ir paviršiaus vientisumo optimizavimas, skirtas Weifu linijinių siurblių sistemoms

Dyzelinio kuro įpurškimo siurbliuose stūmoklį veikia ne tik abrazyvinis kuro dalelių susidėvėjimas, bet ir milijonai ciklinių įtempių pasikeitimų{0}}suspaudimo siurbimo takto metu, o po to greitai išsikrauna išsiliejimo fazės metu. Šis didelio ciklo nuovargis, dažnai nepastebimas dėl atsparumo dilimui, yra pagrindinė stūmoklio gedimo priežastis varikliuose, kurie nuolat dirba dideliu greičiu, pvz., generatorių ir jūrinių varomųjų įrenginių. 00U179/U179 kuro įpurškimo siurblio stūmoklis, kurį gamina „Weifu“, sukurtas daugiausia dėmesio skiriant paviršiaus vientisumui -visiškam požiūriui, apimančiam kontroliuojamą paviršiaus apdailą, liekamąjį gniuždymo įtempį ir patobulintą mikrostruktūrą, kad būtų padidintas atsparumas nuovargio įtrūkimų atsiradimui. Skirtingai nuo įprastų stūmoklių, kurie šlifuojami ir poliruojami neatsižvelgiant į liekamąjį įtempį, 00U179/U179 po šlifavimo apdorojamas įtempių mažinimas, po kurio atliekamas smulkus šlifavimo procesas, kuris sukuria maždaug 0,1 mm gylio paviršiaus gniuždomąjį sluoksnį. Šis gniuždomasis sluoksnis efektyviai „uždaro“ mikroskopinius paviršiaus defektus, padidindamas nuovargio įtrūkimų plitimo slenkstinį įtempį maždaug 30%. Atliekant nuovargio stendo bandymus,{15}}kai stūmokliai veikiami 20 milijonų ciklų esant 1800 aps./min., kai didžiausias slėgis yra 1200 bar{21}}00U179/U179 neparodė jokių įtrūkimų atsiradimo požymių, o standartiniai stūmokliai paprastai rodo po 12–14 milijonų mikroįtrūkimų. Operatoriams tai reiškia, kad labai sumažėja staigių stūmoklio lūžių rizika{28}}tai gedimo režimas, dėl kurio dažnai katastrofiškai sugenda siurblys ir neplanuotos prastovos.

00U179/U179 stūmoklio vardinis skersmuo yra 8,5 mm, o eiga 7,8 mm, o stūmoklio tūris yra 442 mm³. Kontrolinė spiralė yra nušlifuota tiksliu 20 laipsnių ± 0,15 laipsnio kampu, o ribinio krašto spindulys yra mažesnis arba lygus 0,018 mm, kad būtų užtikrintas aiškus išsiliejimas. Stūmoklio paviršius baigtas iki Ra 0,04 µm, apvalumas 0,4 µm, o paviršiaus šiurkštumo profilis yra kruopščiai kontroliuojamas, kad būtų išvengta įtempių. Vamzdžio kiaurymė yra padengta iki Ra 0,03 µm, o suderintas tarpas yra 3,0–3,4 µm esant 20 laipsnių kampui, išlaikant vidinį nuotėkį, mažesnį arba lygų 0,9 cm³/min, esant 100 barų bandymo slėgiui. Statinis srautas esant pilnam stovui ir 1 200 aps./min. kalibruojamas iki 390–415 mm³ per taktą, o vienetų pokytis yra mažesnis arba lygus ±1,5%. Stūmoklio medžiaga yra didelio grynumo martensitinis nerūdijantis plienas (atitinka 1,4125), kurio smulkiagrūdė struktūra (ASTM grūdelių dydis 10–11), šerdies kietumas yra 58–62 HRC, o paviršius, padengtas azotu iki 1000 HV. Į komplektą įeina atraminė veržlė (sukimo momentas 48–52 Nm) ir tarpiklių komplektas, kurio bendras aukštis 41,5 mm.

00U179/U179 skirtas linijiniams siurbliams (A ir P tipo konfigūracijos), skirtiems 4–6 cilindrų varikliams, kurių darbinis tūris yra nuo 4,0 iki 8,0 litrų. Tai tiesioginis originalių Weifu siurblio elementų pakaitalas, taip pat suderinamas su tam tikrais Bosch ir Stanadyne linijiniais siurbliais, kurių stūmoklio skersmuo ir spiralės padėtis yra vienodi. Šis stūmoklis ypač tinkamas naudojant nuolatinį didelio greičio veikimą-, pvz., 1 800 aps./min. veikiančius generatorius, pagalbinius laivų variklius ir drėkinimo siurblius,{12}}kur atsparumas nuovargiui yra svarbesnis nei atsparumas dilimui. „Weifu“ tiekia šį stūmoklį originalios įrangos gamintojams, įskaitant „Yuchai“, „Weichai“ ir „FAW“, ir jis yra plačiai prieinamas per antrinės rinkos kanalus Pietryčių Azijoje, Lotynų Amerikoje ir Afrikoje.

Puikus 00U179/U179 atsparumas nuovargiui pasiekiamas atliekant kelių etapų paviršiaus apdailos procesą. Po šlifavimo stūmoklis 2 valandas apdorojamas terminiu įtempių mažinimu 180 laipsnių kampu, o tai sumažina liekamuosius tempimo įtempius, kurie kitu atveju skatintų įtrūkimų augimą. Po to atliekamas smulkus šlifavimo procesas, kurio metu naudojamas specializuotas abrazyvinis akmuo, kad būtų sukurtas kontroliuojamas 0,08–0,12 mm gylio gniuždomasis liekamojo įtempio sluoksnis,{9}}patikrintas rentgeno spindulių difrakcijos (XRD) matavimais. Šis gniuždomasis sluoksnis ypač efektyviai sustabdo mikroįtrūkimus, kurie gali atsirasti valdymo krašte arba pavaros angos kampuose, kuriose iš prigimties yra sutelktas įtempis. Atliekant lauko bandymus su generatoriais, veikiančiais 1 800 aps./min., 00U179/U179 neparodė jokių su nuovargiu susijusių gedimų po 12 000 darbo valandų, palyginti su standartinių stūmoklių vidutiniu 7 500 valandų.

Neardomasis diagnostikos metodas, būdingas 00U179/U179, yra magnetinių dalelių tikrinimas (MPI), kuris gali aptikti paviršiaus ir beveik paviršiaus nuovargio įtrūkimus neišardant siurblio. Nuėmus stūmoklį, jis įmagnetinamas ir apipurškiamas smulkia feromagnetinių dalelių suspensija; bet koks įtrūkimas sukels matomą dalelių sankaupą, kuri UV šviesoje pasirodys kaip tamsi linija. Šis bandymas yra pakankamai jautrus, kad būtų galima aptikti net 0,1 mm ilgio įtrūkimus-, kol jie nesuges. Rekomenduojama atlikti MPI 00U179/U179 atliekant kapitalinius remontus (kas 3 000–4 000 valandų), kad būtų galima nustatyti ankstyvus nuovargio pažeidimus. Jei aptinkami įtrūkimai, stūmoklį reikia nedelsiant pakeisti, nes tolesnis naudojimas gali staigiai lūžti. Šis metodas netaikomas daugeliui įprastų stūmoklių, nes jiems trūksta specifinių paviršiaus vientisumo savybių, kuriomis remiasi MPI.

❓ Kuo 00U179/U179 skiriasi nuo 00U161/U161 pagal tarnavimo laiką?
00U179/U179 yra specialiai sukurtas atsparumui didelio ciklo nuovargiui, todėl idealiai tinka nuolatiniam veikimui dideliu greičiu. 00U161/U161 yra optimizuotas alyvos plėvelės stabilumui ir bendram atsparumui dilimui. Genset programose 00U179/U179 paprastai veikia 30 % ilgiau, kol atsiranda su nuovargiu susijusių gedimų.

❓ Kokie ankstyvieji nuovargio įtrūkimų atsiradimo šiame stūmoklyje požymiai?
Ankstyvieji požymiai yra subtilus degalų tiekimo variacijos koeficiento padidėjimas (daugiau nei 1,8%) ir nedidelis, bet išmatuojamas siurblio korpuso vibracijos padidėjimas. Magnetinis dalelių patikrinimas yra vienintelis galutinis būdas patvirtinti įtrūkimus prieš gedimą.

❓ Ar 00U179/U179 galima naudoti variklyje su daug sieros turinčiu kuru?
Taip, martensitinis nerūdijantis plienas ir nitrokarbonizuotas paviršius užtikrina atsparumą korozijai nuo sieros rūgšties poveikio. Tačiau daug sieros turintis kuras gali paspartinti koroziją valdymo krašte; rekomenduojama dažniau tikrinti krašto vientisumą.

❓ Ar būtina atlikti magnetinių dalelių patikrą kiekvieno kapitalinio remonto metu?
Gensetiniams ir jūriniams pritaikymams MPI rekomenduojamas kas 3000–4000 valandų. Greitkeliuose važiuojantiems sunkvežimiams su kintamu darbo ciklais priimtinas 5 000 valandų intervalas. Jei variklis staiga viršijo greitį, MPI reikia nedelsiant atlikti.

❓ Koks yra netinkamo įrengimo poveikis nuovargio tarnavimo laikui?
Neteisingas sukimo momentas (per didelis priveržimas) gali sukelti liekamuosius tempimo įtempius stūmoklio šaknyje, o tai žymiai sumažina nuovargio tarnavimo laiką. Štai kodėl reikia griežtai laikytis nurodyto 50 Nm ± 3 Nm sukimo momento, -kuris sukurtas palaikant palankią gniuždymo įtempio būseną.

❓ Kaip laikyti atsarginį 00U179/U179 stūmoklį?
Laikyti sausoje, kontroliuojamoje temperatūroje (15–25 laipsnių), esant žemesnei nei 60 % oro drėgmei, originalioje antistatinėje pakuotėje. Stūmoklis turi būti laikomas atokiau nuo stiprių magnetinių laukų, kurie gali turėti įtakos MPI jautrumui būsimų patikrinimų metu.