Испытания

Таблица 1. Результаты испытаний износа опорных шайб, изготовленных из разных материалов:

Дополнительно были проведены испытания осевой (нижняя шайба рабочего колеса - бурт направляющего аппарата) и радиальной (втулка защитная вала - ступица направляющего аппарата) опор ступени ЭЦН на стенде, имитирующем работу насоса в условиях гидроабразивного износа (вода + 2 г/л кварцевого песка). Экспериментальный насос состоял из четырех ступеней ЭЦН 5 - 50 полученных методом порошковой металлургии. Время испытаний - 1 ч. Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Влияние материала нижней шайбы рабочего колеса на износ осевой и радиальной опор трения ступеней ЭЦН:

Испытания образцов из опытно-промышленной партии материала ОКСАФЕН ОПМ-94

Режим испытаний:

• приработка проводилась в течение 10 минут при частоте вращения шпинделя 2000 об/мин и при осевом усилии на пару трения - 10 кГс;
• испытания на износ проводились в течение 1,5 часов при частоте вращения шпинделя 2000об/мин при осевом усилии на пару трения 10 кГс;

смазка в зоне трения - литол 24 с 5% добавкой по весу двуокиси алюминия с размером частиц не более 45 мкм и твердостью по шкале Мооса ≈ 7.

Износостойкость шайбы рабочего колеса, изготовленной из ОКСАФЕН ОПМ-94

В лаборатории трения проведены сравнительные испытания шайбы рабочего колеса ступени погружного насоса, изготовленной из опытной пластины ОКСАФЕН ОПМ-94. Испытания на износостойкость материала шайбы к абразивному изнашиванию были проведены на установке, имитирующей работу осевой опоры ступени насоса. В настоящих экспериментах в качестве абразивного материала был использован кварцевый песок со средним размером частиц ~ 40 мкм. Средой для подачи абразива служила консистентная смазка - Литол-24. Содержание кварцевого песка в литоле - 5 мас.%. Абразивсодержащая смазка подавалась непрерывно со скоростью - 5 см³/ч. Осевая нагрузка на опорную шайбу d_нар.= 44 мм, d_внутр.= 35 мм соответствовала максимально возможной в условиях эксплуатации - N_ос = 6.40 кг (P_ос = 1.58 кг/см²). Частота вращения шайбы n = 2900 об/мин. Средняя скорость скольжения v= 5.9 м/с. Время проведения испытаний: двух шайб по 360 мин, одной - 29 ч.. Материал втулки, имитирующей бурт направляющего аппарата - сталь У8. Габаритные размеры втулки: d_нар.= 42 мм, d_внутр.= 36 мм, h = 23 мм. Результаты испытаний приведены в таблицах 1. и 2.

Таблица 1. Скорость абразивного изнашивания и коэффициент трения трибосопряжения за первые 6 часов испытаний:

Таблица 2. Влияние времени испытаний на скорость абразивного изнашивания трибосопряжения:

*Примечание: средняя скорость изнашивания определялась делением суммарного износа шайбы ( 400 мкм) и втулки ( 170 мкм) на общее время испытаний (29 ч).

Для сравнения в таблице 3 приведены данные о скоростях изнашивания ранее испытанных в тех же условиях материалов.

Таблица 3. Влияние материала опорных шайб рабочих колес на скорость абразивного изнашивания и коэффициент трения трибосопряжения:

Заключение

Определена средняя скорость изнашивания двух верхних слоев шайбы изготовленной из материала ОКСАФЕН ОПМ-94. Она оказалась существенно ниже, чем у ранее испытанных материалов.