Cele mai simple metode de diagnosticare a sistemelor hidraulice ale mașinilor. Presiunea de reglare a supapei de siguranță principale zaxis Studiul naturii pulsațiilor de presiune în sistemul hidraulic al unui excavator
| Dacă această publicație este luată în considerare sau nu în RSCI. Unele categorii de publicații (de exemplu, articole în rezumat, popular science, reviste de informare) pot fi postate pe platforma site-ului, dar nu sunt luate în calcul în RSCI. De asemenea, articolele din reviste și colecții excluse din RSCI pentru încălcarea eticii științifice și publicistice nu sunt luate în considerare."> Inclus în RSCI ®: da | Numărul de citări ale acestei publicații din publicațiile incluse în RSCI. În același timp, publicația în sine nu poate fi inclusă în RSCI. Pentru colecțiile de articole și cărți indexate în RSCI la nivelul capitolelor individuale, este indicat numărul total de citări ale tuturor articolelor (capitolelor) și ale colecției (carții) în ansamblu. "> Citate în RSCI ®: 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Indiferent dacă această publicație este inclusă sau nu în nucleul RSCI. Nucleul RSCI include toate articolele publicate în reviste indexate în bazele de date Web of Science Core Collection, Scopus sau Russian Science Citation Index (RSCI). „> Inclus în RSCI core ®: da | Numărul de citări ale acestei publicații din publicațiile incluse în nucleul RSCI. În același timp, publicația în sine nu poate fi inclusă în nucleul RSCI. Pentru colecțiile de articole și cărți indexate în RSCI la nivelul capitolelor individuale, este indicat numărul total de citări ale tuturor articolelor (capitolelor) și ale colecției (carții) în ansamblu. „> Citate din nucleul RSCI ®: 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rata de citări normalizată pe reviste se calculează împărțind numărul de citări primite de un articol dat la numărul mediu de citări primite de articole de același tip în aceeași revistă publicate în același an. Indică cât de mult este articolul mai mare sau mai mic decât media articolelor din revista în care este publicat. Calculat dacă RSCI are un set complet de numere pentru jurnal pentru an dat... Pentru articolele din anul curent, indicatorul nu este calculat."> Citate normală pentru jurnal: 0 | Factorul de impact pe cinci ani al revistei în care a fost publicat articolul, pentru 2018. „> Factorul de impact al revistei în RSCI: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rata de citări normalizată pe domeniu se calculează prin împărțirea numărului de citări primite de o anumită publicație la numărul mediu de citări primite de publicații de același tip din aceeași arie tematică publicate în același an. Arată cum nivelul unei anumite publicații este mai mare sau mai scăzut decât nivelul mediu al altor publicații din același domeniu al științei. Pentru publicațiile din anul curent, indicatorul nu este calculat. "> Citare normală după direcție: 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Viteza șurubului | 1/4 | 1/2 | 3/4 | 1 | |
| Valoarea de modificare a presiunii supapei de siguranță: dopul (5) (partea de înaltă presiune) | MPa | 7,1 | 14,2 | 21,3 | 28,4 |
| (kgf / cm2) | 72,5 | 145 | 217,5 | 290 | |
| Valoarea de modificare a presiunii supapei de siguranță: dopul (3) (partea de joasă presiune) | MPa | 5,3 | 10,7 | 16 | 21,3 |
| (kgf / cm2) | 54 | 109 | 163 | 217 | |
Oferim consultații la cerere și oferim suport tehnic și consultații gratuite
scrie [email protected] site-ul
sunați la 8 929 5051717
480 RUB | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR," #FFFFCC ", BGCOLOR," # 393939 ");" onMouseOut = "return nd ();"> Disertație - 480 de ruble, livrare 10 minute, non-stop, șapte zile pe săptămână
Melnikov Roman Viaceslavovici. Îmbunătățirea metodelor de diagnosticare a acționărilor hidraulice ale mașinilor de construcție a drumurilor pe baza studiilor proceselor hidrodinamice din sistemele hidraulice: disertație ... Candidat la științe tehnice: 05.05.04 Norilsk, 2007 219 p. RSL OD, 61: 07-5 / 3223
Introducere
Capitolul 1. Analiza sistemului de întreținere existent și starea generală a problemei dinamicii fluidului de lucru
1.1. Rolul și locul diagnosticării în sistemul de întreținere a acționărilor hidraulice SDM
1.2. Starea generală a problemei hidrodinamicii acționării hidraulice SDM 17
1.3. Revizuirea cercetărilor privind dinamica acționării hidraulice
1.3.1. Studii teoretice 24
1.3.2. Studii experimentale 42
1.4. Utilizarea analogiilor electrohidraulice în studiul proceselor valurilor în RZh în sistemele hidraulice SDM
1.5. Revizuirea metodelor de diagnosticare pentru acționarea hidraulică SDM 52
1.6. Concluzii pe capitol. Scopul și obiectivele cercetării 60
Capitolul 2. Studii teoretice ale proceselor hidrodinamice aplicate sistemelor hidraulice SDM
2.1. Investigarea propagării armonicii principale de-a lungul sistemului hidraulic al SDM
2.1.1. Modelarea trecerii armonicii principale prin obstacole
2.1.2. Definiția generală a funcției de transfer a unui cilindru hidraulic cu dublă acțiune cu o singură cursă
2.1.3. Determinarea presiunii în linia hidraulică cu excitație oscilantă prin rezolvarea ecuației telegrafice
2.1.4. Modelarea propagării undelor în linii hidraulice pe baza metodei analogiilor electrohidraulice
2.2. Evaluarea mărimii presiunii de șoc în sistemele hidraulice masini de constructii pe exemplul buldozerului DZ-171
2.3. Dinamica interacțiunii unui flux RF pulsatoriu și a pereților conductei
2.4. Relația dintre oscilațiile pereților conductelor hidraulice și presiunea internă a fluidului de lucru
2.5. Concluzii la capitolul 103
Capitolul 3. Studii experimentale ale proceselor hidrodinamice în sistemele hidraulice SDM
3.1. Justificarea metodologiei de cercetare experimentală și alegerea parametrilor variabili
3.1.1. Dispoziții generale... Scopul și obiectivele cercetării experimentale
3.1.2. Tehnica de prelucrare a datelor experimentale și estimarea erorilor de măsurare
3.1.3. Determinarea tipului de ecuație de regresie 106
3.1.4. Metodologia și ordinea cercetării experimentale
3.2. Descrierea echipamentelor și a instrumentelor de măsură 106
3.2.1. Stand pentru cercetarea proceselor valurilor in sisteme hidraulice
3.2.2. Analizor de vibrații SD-12M 110
3.2.3. Senzor de vibrații AR-40 110
3.2.4. Tahometru digital / stroboscop "Aktakom" ATT-6002 111
3.2.5. Presa hidraulica 111
3.3. Studiul deformării statice a furtunurilor de înaltă presiune sub sarcină
3.3.1. Investigarea deformării radiale a RVD 113
3.3.2. Investigarea deformării axiale a unui furtun de înaltă presiune cu un capăt liber
3.3.3. Determinarea formei ecuației de regresie P = 7 (Ds1) 121
3.4. La întrebarea cu privire la caracteristicile vibrațiilor SDM în diferite zone ale spectrului
3.5. Investigarea vitezei de propagare a undelor și a scăderii de amortizare a unui singur impuls în lichidul MG-15-V
3.6. Investigarea naturii pulsațiilor de presiune în sistemul hidraulic al excavatorului EO-5126 prin vibrații ale pereților liniilor hidraulice
3.7. Hidrodinamica fluidului de lucru în sistemul hidraulic al buldozerului DZ-171 la ridicarea lamei
3.8. Studiul dependenței amplitudinii armonicii principale de distanța până la fanta de accelerație
3.9. Concluzii la capitolul 157
4.1. Alegere parametru de diagnostic 159
4.3. Criteriul de depășire 165
4.4. Caracteristicile analogilor metodei propuse 169
4.5. Avantajele și dezavantajele metodei propuse 170
4.6. Exemple de aplicații specifice 171
4.7. niste aspecte tehnice metoda de diagnostic propusă
4.8. Calculul efectului economic din implementarea metodei expres propuse
4.9. Evaluarea eficacității implementării metodei de diagnosticare expresă
4.11. Concluzii la capitolul 182
Concluzii asupra lucrării 183
Concluzia 184
Literatură
Introducere în muncă
Relevanța subiectului. Eficacitatea întreținerii mașinilor de construcție a drumurilor (SDM) depinde în mare măsură de performanța de înaltă calitate a diagnosticării tehnice a mașinii și de acționarea sa hidraulică, care este o parte integrantă a majorității SDM V. anul trecutîn majoritatea sectoarelor economiei naţionale, are loc o tranziţie la întreţinerea echipamentelor de construcţie a drumurilor conform actualului stare tehnica, permițând excluderea operațiunilor de reparații inutile O astfel de tranziție necesită dezvoltarea și implementarea de noi metode de diagnosticare a acționărilor hidraulice SDM
Diagnosticarea unei acționări hidraulice necesită adesea lucrări de asamblare și dezasamblare, care sunt asociate cu o investiție semnificativă de timp.Reducerea timpului pentru diagnosticare este una dintre sarcinile importante de întreținere a SDM.Soluția sa este posibilă în diferite moduri, dintre care unul este utilizarea metodelor CIP, inclusiv vibrația.timp, una dintre sursele vibrațiilor mașinii sunt procesele hidrodinamice din sistemele hidraulice, iar parametrii de vibrație pot fi utilizați pentru a judeca natura proceselor hidrodinamice curgătoare și starea antrenării hidraulice și elementele sale individuale
Până la începutul secolului XXI, posibilitățile de diagnosticare a vibrațiilor echipamentelor rotative au crescut atât de mult încât a stat la baza măsurilor pentru trecerea la întreținerea și repararea multor tipuri de echipamente, de exemplu, echipamentele de ventilație, conform actualului stare.Totuși, pentru acționările hidraulice SDM, nomenclatura defectelor detectate prin vibrații și fiabilitatea identificării acestora sunt încă insuficiente pentru a lua decizii atât de importante.
În acest sens, una dintre cele mai promițătoare metode de diagnosticare și acționări hidraulice ale SDM sunt metodele de diagnosticare a vibrațiilor in loc, bazate pe analiza parametrilor proceselor hidrodinamice.
Astfel, perfecţionarea metodelor de diagnosticare a acţionărilor hidraulice ale maşinilor de construcţie a drumurilor pe baza studiilor proceselor hidrodinamice din sistemele hidraulice este real problema stiintifica si tehnica
Scopul tezei consta in dezvoltarea metodelor de diagnosticare pentru actionari hidraulice SDM, bazate pe analiza parametrilor proceselor hidrodinamice din sistemele hidraulice.
Pentru a atinge acest obiectiv, este necesar să rezolvăm următoarele sarcini
Investigați starea actuală a problemei hidrodinamicii
actionare hidraulica SDM si afla necesitatea de a tine cont de hidrodinamica
procese pentru dezvoltarea de noi metode de diagnostic
acționări hidraulice SDM,
construirea și investigarea modelelor matematice ale proceselor hidrodinamice care au loc în sistemele hidraulice ale SDM,
Investigați experimental procesele hidrodinamice,
care curge în sistemele hidraulice ale SDM,
Pe baza rezultatelor cercetărilor efectuate, dezvoltați
recomandări pentru îmbunătățirea metodelor de diagnosticare
sisteme hidraulice SDM,
Obiect de cercetare- procese hidrodinamice în sistemele de antrenare hidraulice SDM
Subiect de cercetare- regularitati care stabilesc legaturi intre caracteristicile proceselor hidrodinamice si metodele de diagnosticare a actionarilor hidraulice SDM
Metode de cercetare- analiza și generalizarea experienței existente, metode de statistică matematică, statistică aplicată, analiză matematică, metoda analogiilor electrohidraulice, metode ale teoriei ecuațiilor fizicii matematice, cercetări experimentale pe un stand special creat și pe mașini adevărate
Noutatea științifică a rezultatelor lucrării de disertație:
S-a elaborat un model matematic al trecerii primei armonice a pulsațiilor de presiune create de o pompă volumetrică (armonică principală) și s-au obținut soluții generale ale sistemului de ecuații diferențiale care descriu propagarea armonicii principale de-a lungul liniei hidraulice,
Au fost obținute dependențe analitice pentru a determina
presiunea internă a fluidului în furtunul de înaltă presiune prin deformarea acestuia
înveliș elastic multicelular,
Dependența deformării RVD de interior
presiune,
Spectrele de vibrații sunt obținute și investigate experimental
elemente ale liniilor hidraulice din HS al excavatorului EO-5126, buldozere D3-171,
macara cu braț autopropulsat KATO-1200S în condiții de funcționare,
se propune o metodă de vibrodiagnosticare a sistemelor hidraulice SDM, bazată pe analiza parametrilor armonicii fundamentale a pulsațiilor de presiune generate de o pompă volumetrică,
se propune un criteriu pentru prezența unei scurgeri în sistemul hidraulic al SDM atunci când se utilizează o nouă metodă de CIP diagnostice tehnice,
a fundamentat posibilitatea utilizării parametrilor șocurilor hidraulice rezultate ca urmare a întârzierii funcționării supapelor de siguranță pentru diagnosticarea GS SDM
Semnificația practică a rezultatelor obținute.
propus Metoda noua diagnosticarea vibrațiilor pentru localizarea defecțiunilor în elementele unității hidraulice SDM,
a fost creat un stand de laborator pentru studiul proceselor hidrodinamice din sistemele hidraulice,
Rezultatele muncii sunt utilizate în procesul educațional în
curs de curs, design de curs și diplomă și
instalațiile create de laborator sunt utilizate la efectuarea
munca de laborator
Privat contribuţie solicitant. Principalele rezultate au fost obținute de către autor personal, în special, toate dependențele analitice și dezvoltările metodologice ale studiilor experimentale. La crearea standurilor de laborator, autorul a propus un aspect general, a calculat principalii parametri și a fundamentat caracteristicile principalelor unități și agregate ale acestora. implementare practică în condiții de funcționare Autorul a elaborat personal programe și metode de cercetare experimentală, a efectuat cercetări, a procesat și generalizat rezultatele acestora, a elaborat recomandări pentru proiectarea HS OGP ținând cont de procesele ondulatorii
Aprobarea rezultatelor lucrărilor. Rezultatele lucrării au fost raportate la STC al Institutului Industrial Norilsk în 2004, 2005 și 2006, la conferința științifică și practică VIT All-Russian a studenților, absolvenților, doctoranzilor și tinerilor oameni de știință „Știința secolului XXT” MSTU la Maikop, la conferința științifică și practică „Mecanica - secolul XXI „BrSTU din Bratsk, la prima” conferință științifică și practică a studenților, studenților absolvenți și tinerilor oameni de știință „la Omsk (SibADI), la All-Russian conferință științifică și practică” Rolul mecanicii în crearea de materiale, structuri și mașini eficiente XXI
secolul „la Omsk (SibADI), precum și la seminariile științifice ale Departamentului Institutului de Cercetare TMiO în 2003, 2004, 2005 și 2006 Sunt aduși în apărare -
fundamentarea științifică a unei noi metode de diagnosticare expresă a sistemelor hidraulice ale SDM, bazată pe analiza parametrilor hidrodinamici. proceselor v HS,
fundamentarea eficacității utilizării metodei propuse de diagnosticare tehnică CIP,
Publicații. Pe baza rezultatelor cercetării au fost publicate 12 lucrări tipărite, inclusiv 2 articole în publicații incluse în lista Comisiei Superioare de Atestare a principalelor reviste și publicații peer-reviewed, a fost depusă o cerere de brevet pentru o invenție.
Legătura temei de lucru cu programe, planuri și teme științifice.
Subiectul este dezvoltat în cadrul temei proactiv de la bugetul de stat „Îmbunătățirea fiabilității mașinilor și echipamentelor tehnologice”, în conformitate cu planul de cercetare al Institutului Industrial Norilsk pentru 2004-2005, la care autorul a participat în calitate de interpret.
Implementarea muncii. Au fost efectuate teste operaționale ale metodei exprese de căutare a scurgerilor, rezultatele muncii au fost acceptate pentru implementare în procesul tehnologic la întreprinderea MU „Avtokhozistvo”, Norilsk și sunt, de asemenea, utilizate în procesul educațional la Instituția de învățământ de stat. de Învățământ Profesional Superior „Institutul Industrial Norilsk”
Structura muncii. Lucrarea de disertație constă dintr-o introducere, patru capitole cu concluzii, concluzii, o listă a surselor utilizate, inclusiv 143 de titluri, și 12 anexe Lucrarea este prezentată pe 219 pagini, inclusiv 185 pagini din textul principal, conține 12 tabele și 51 de figuri
Autorul consideră că este necesar să-i exprime recunoștința lui Melnikov VI, candidat la științe tehnice, conferențiar al departamentului " Mașini tehnologiceși echipamente "(TMiO) GOUVPO" Norilsk Industrial Institute "(SRI) și BV Bashkirov, maistru de formare al Departamentului TMiO SRI pentru ajutorul oferit în realizarea lucrării
Principalul a păstrat munca femeii
În introducere a fundamentat relevanța temei disertației, a indicat scopul lucrării, a formulat noutatea științifică și valoarea practică, a furnizat un rezumat al lucrării și informații despre aprobarea acesteia
În primul capitol revizuit sistem modernîntreținerea SDM, în timp ce este indicat că un loc important în proces tehnologic MRO este ocupat de diagnosticare tehnică, care sunt de două tipuri principale: diagnosticare generală (D-1) și diagnosticare aprofundată (D-2)
De asemenea, efectuat analiza comparativa metodele de diagnosticare existente, în timp ce s-a făcut o acceptare a metodelor de vibrație Una dintre metodele cele mai des utilizate în practică este metoda statoparametrică bazată pe analiza parametrilor debitului clasificat al fluidului de lucru, precum și reglarea și rularea sistem hidraulic. În același timp, această metodă necesită lucrări de asamblare și dezasamblare, ceea ce duce la costuri semnificative cu forța de muncă și duce la timp de nefuncţionare suplimentar Prin urmare, una dintre direcțiile de îmbunătățire a sistemului MRO este dezvoltarea metodelor de diagnosticare CIP, în special a metodelor bazate pe analiza parametrilor proceselor hidrodinamice din fluidele de lucru.
Cu toate acestea, în prezent, defectele detectate de sistemele de diagnosticare a vibrațiilor nu au caracteristici cantitative similare cu cele ale parametrilor structurali ai obiectului. În special, în timpul diagnosticării vibrațiilor, de exemplu, dimensiunile geometrice ale elementelor, dimensiunea golurilor etc. ., nu poate fi determinat.considerat o evaluare probabilistică a riscului de accident în timpul funcționării ulterioare a echipamentului Prin urmare, denumirea defectelor detectate adesea nu corespunde cu numele acelor abateri ale stării elementului de la normal. , care sunt monitorizate în timpul detectării defectelor unităților echipamentelor.determinarea eficienței sistemelor de diagnosticare a vibrațiilor
Una dintre cele mai promițătoare metode de modelare a proceselor în sistemele hidraulice este metoda analogiilor electrohidraulice, în care fiecare element al sistemului hidraulic este asociat cu un anumit element. circuit electric substituiri
Se investighează starea generală a problemei hidrodinamicii fluidului de lucru în sistemele hidraulice volumetrice și se efectuează o trecere în revistă a lucrărilor pe această temă.Se determină că procesele hidrodinamice au
impact semnificativ asupra performanței mașinilor Se indică faptul că, sub aspect practic, și anume sub aspectul îmbunătățirii caracteristicilor operaționale, sunt importante armonicile consumatoare de energie de mare amplitudine, prin urmare, atunci când se efectuează cercetări, este indicat să se concentreze atenția, în primul rând, toate, pe ele, adică pe armonici de joasă frecvență
Pe baza rezultatelor cercetării au fost formulate scopul și obiectivele cercetării
În al doilea capitol sunt prezentate rezultatele studiilor teoretice ale proceselor hidrodinamice din RL, se investighează problema trecerii undelor printr-un obstacol, iar pe această bază se obțin funcții de transfer pentru trecerea undelor prin unele elemente ale sistemelor hidraulice. funcția de transfer pentru un obstacol sub forma unui gol într-o conductă de secțiune transversală constantă are următoarea formă
4 - (J>
w = ^-= -.
Unde A]- amplitudinea undei incidente, A 3 este amplitudinea undei care trece prin fantă, La- raportul dintre secțiunea transversală a țevii și zona găurii
Pentru un cilindru hidraulic cu dublă acțiune cu o singură tijă în prezența preaplinului, funcția de transfer va avea forma
1**" (2)
W =-
{1 +1 ") La " +1?
Unde T - raportul dintre aria pistonului și aria tijei, La - raportul dintre suprafața pistonului și zona de preaplin, U - raportul dintre suprafața efectivă a secțiunii transversale a liniei hidraulice și zona pistonului În acest caz, se presupune că diametrele interne ale conductelor hidraulice de scurgere și presiune sunt egale între ele
Tot în capitolul doi, pe baza metodei
modelarea analogiilor electrohidraulice
propagarea unei unde armonice de-a lungul unei linii hidraulice cu parametri distribuiți Sunt cunoscute ecuații care descriu rc și tensiunea în linie în funcție de coordonate x nt
eu _ di
unde R 0 este rezistența activă longitudinală a unei unități de lungime a liniei, L 0 este inductanța unei unități de lungime a liniei, Co este capacitatea unei unități de lungime a liniei și G 0 este conductivitatea transversală a unei unități de lungime a liniei Circuitul echivalent al unei linii electrice este prezentat în Fig
-1-G-E-
Soluția binecunoscută a sistemului (3), exprimată în termeni de tensiune și curent la începutul liniei, are forma
U= U, ch (yx) -/, ZBsh (yx)
l = I, c) i [) x) - ^ -, h () x)
V№ + y) l O)
răspândire constantă,
\ n + / wr ~ ~~ impedanța undei
Neglijând scurgerile, adică presupunând echivalentul hidraulic G 0 egal cu іgul, obținem ecuații pentru determinarea funcției armonice a presiunii și a debitului în orice punct al liniei, exprimate în termeni de presiune și debit la începutul liniei
eu Q = P, ch (ylX) - Q-Sh (yrX)
Q- debit volumetric, 5 - secțiunea conductei, R - presiune, p = pe>-",
Q = Qe" NS+*>) , cu- viteza de propagare a undei, p 0 - densitate, A -
parametrul de frecare, ω este frecvența circulară a undei După înlocuirea analogilor hidraulici ai mărimii electrice în sistemul (4), sa obținut soluția la sistemul (5).
I> = l \ cf \ x- ^ + ^- (-sinH + jcosH
- v \ c \ p,
V../ ,. 4l ", __ J / rt ..._," "J _".!,. 4 *. " (_ 5sh ^) + uso f)) | (opt)
Є = 0сй | * -4І + - (-sm (9) + v cos (i9))
Ї 1 + 4Ph (cos (0) - 7 smH) V o) pi
Ținând cont de unda reflectată, presiunea din linia hidraulică în funcție de coordonate și timp ia forma
Unde R() H - unda generată de pompa volumetrică, definită prin expresia (8), R - undă reflectată
P ^ = U, ") cP (g (l-x)) K 0 -Q (I, t) 7"SH (K(l-x)) K 0 (10)
unde coeficientul de reflexie este determinat de expresie r _ Zii-Zlb - Z „- rezistenta la sarcina hidraulica ~7 +7
Modelul rezultat este valabil nu numai pentru liniile hidraulice cu pereții absolut rigizi ai liniei hidraulice, ci și pentru furtunurile de înaltă presiune. În acest din urmă caz, viteza de propagare a undei trebuie calculată folosind formula binecunoscută.
Unde G - raza conductei hidraulice, d - Grosimea peretelui, LA - modulul volumetric de elasticitate redus
Evaluarea valorii maxime a depășirilor de presiune în cazul unor șocuri hidraulice în sistemul hidraulic al buldozerului DZ-171 (mașină de bază T-170), care rezultă din oprirea cilindrilor hidraulici pentru ridicarea lamei, valoarea rezultată a fost Ar, k 24,6 MI Fa Pr și apariția unui ciocan de berbec, în cazul unei întârzieri
acționarea supapelor de siguranță pentru un timp de 0,04 s, teoretic valoarea maximă a depășirilor de presiune în sistemul hidraulic al mașinii specificate este de 83,3 MPa
Datorită faptului că măsurătorile trebuiau efectuate pe mașini reale prin metoda CIP, problema relației dintre amplitudinea deplasărilor vibrațiilor și accelerațiile vibrațiilor ale pereților exteriori ai liniilor hidraulice de presiune și amplitudinea pulsațiilor de presiune în s-au luat în considerare liniile hidraulice.Dependenţa rezultată pentru o conductă rigidă are forma
dgf. ^ (D (p> : -gCr. "і ^ + ^ -І
Unde NS, - amplitudinea deplasării vibrațiilor a peretelui conductei de i-Pi iarmonici, E - Modulul Young pentru materialul de perete, d - diametrul interior al conductei hidraulice, D- diametrul exterior al conductei hidraulice, R" - densitatea fluidului, RSf - densitatea materialului pereților liniei hidraulice, w, - frecventa rd armonici.
V Vh/d H lr
H ^ 4 h
Figura 2 - Schema de calcul pentru determinarea dependenței analitice a deformației împletiturii metalice a RVD aproximativ g din amplitudinea pulsațiilor presiunii interne
Dependență similară a furtunului flexibil cu împletituri metalice multistrat
armat (13)
Unde T - numărul de împletituri RVD, „ - numărul de fire dintr-o secțiune a unuia
impletituri, LaA - coeficientul de amortizare al căptușelii exterioare, S! - pătrat
secțiunea transversală a unui fir împletit, A - unghiul de înclinare al tangentei la planul perpendicular pe axa cilindrului (Figura 2), NS, - valoarea amplitudinii deplasării vibrației a armonicii i-a, d - diametrul unui fir împletit, face - diametru redus al tuturor împletițiilor RVD, Sl -
valoarea amplitudinii vitezei de vibratie a armonicii a 7-a la o frecventa (oi, (R - unghiul de rotație al razei radiale care leagă punctul de pe elicoidal
linii și sub 90 de axe ale cilindrului (manșoane), Aveaf- volumul de lichid conținut în interiorul RVD în conturul zonei firului, Vcm - volumul părții de perete corespunzătoare conturului firului y = d 8 U d D e 5 - grosimea peretelui RVD,
al? Miercuri - diametrul mediu al RVD, Rf- densitatea fluidului
După rezolvarea ecuației 13 pentru cel mai frecvent caz, adică cu a = 3516 ", și neglijând forțele de inerție ale pereților RVD în comparație cu forțele elastice ale împletițiilor, s-a obținut o dependență simplificată.
dR = 1 , 62 NS*^± NS , ( 14 )
Doі
Al treilea capitol prezintă rezultatele studiilor experimentale
Pentru a fundamenta posibilitatea de măsurare a parametrilor proceselor hidrodinamice din RZ cu ajutorul senzorilor de deasupra capului s-a realizat un studiu al dependenței deformației statice a RVD de presiunea internă.presiune Р nom = 40 MPa RVD lungime caracteristică - 1,6 m, diametru interior - 25 mm, diametru exterior - 40 mm, numărul de împletituri - 4, diametrul firului de împletitură - 0,5 mm Deformarea radială și axială a furtunului de înaltă presiune a fost investigată atunci când presiunea a fost schimbată de la 0 la 12 MPa
Pentru RVD cu ambele capete fixe, dependența
deformarea radială de la presiune este prezentată în Fig. 3.
că RVD se comportă diferit odată cu creșterea presiunii (curba superioară
în Fig. 3 a) și b)), și cu o scădere a presiunii (curba inferioară în Fig. 3 a) și
b)) Astfel, s-a confirmat existenta fenomenului cunoscut
histerezis în timpul deformării RVD Lucrul cheltuit la deformare
pentru un ciclu pe un metru din lungimea unui RVD dat, sa dovedit a fi același pentru
în ambele cazuri – 6,13 J/m S-a mai stabilit că în general
presiuni (> 0,2P, IOVI), deformația radială rămâne practic
neschimbat O astfel de diferenţiere poate fi explicată probabil prin faptul că
că în secţiunea de la 0 la 8 MPa creşterea în diametru se datorează
în principal o selecție de reacție între straturile împletiturii metalice și
tot prin deformarea bazei nemetalice a furtunului.
această împrejurare înseamnă că la presiuni mari amortizarea
proprietățile liniei hidraulice în sine sunt nesemnificative, parametrii
a proceselor hidrodinamice pot fi investigate prin parametrii de vibrații ai liniei hidraulice. Sa constatat prin metoda diferențelor finite că ecuația optimă de regresie care descrie dependența J.
Dificultatea identificării fără instrumente a unui ansamblu defect duce la costuri crescute de întreținere și reparații. Atunci când se determină motivele defecțiunii oricărui element al sistemului, este necesar să se efectueze lucrări de asamblare și dezasamblare.
Luând în considerare această din urmă împrejurare, metodele de diagnosticare tehnică CIP sunt extrem de eficiente. În legătură cu dezvoltarea rapidă în ultimii ani a tehnologiei informatice, reducerea costurilor hardware și software pentru digital instrumente de masura, inclusiv analizoare de vibrații, o direcție promițătoare este dezvoltarea metodelor de diagnosticare a vibrațiilor in loc a acționărilor hidraulice SDM, bazate, în special, pe analiza proceselor hidrodinamice din puțurile orizontale.
Definiția generală a funcției de transfer a unui cilindru hidraulic cu dublă acțiune cu o singură cursă
Pulsațiile de presiune create de OH în sistemul hidraulic al SDM pot fi descompuse în componente armonice (armonice). În acest caz, prima armonică are, de regulă, cea mai mare amplitudine. Vom numi prima armonică a pulsațiilor de presiune create de OH, armonica principală (GT).
În cazul general, construcția model matematic pentru propagarea armonicii principale de-a lungul liniei hidraulice de presiune de la sursa (pompa) la corpul de lucru este o sarcina consumatoare de timp care trebuie rezolvata pentru fiecare sistem hidraulic separat. Totodată, trebuie determinate funcțiile de transfer pentru fiecare legătură a sistemului hidraulic (secțiuni de conducte hidraulice, dispozitive hidraulice, supape, rezistențe locale etc.), precum și feedback-urile între aceste elemente. Prezența feedback-ului poate fi spusă dacă unda care se propagă de la sursă interacționează cu unda care se propagă spre sursă. Cu alte cuvinte, feedback-ul are loc atunci când apar interferențe în sistemul hidraulic. Astfel, funcțiile de transfer ale elementelor sistemului hidraulic ar trebui determinate nu numai în funcție de caracteristici de proiectare acţionare hidraulică, dar şi în funcţie de modurile de funcţionare a acestuia.
Se propune următorul algoritm pentru construirea unui model matematic al propagării armonicii principale într-un sistem hidraulic:
1. În conformitate cu schema hidraulică, precum și luând în considerare modurile de funcționare ale sistemului hidraulic, se întocmește o diagramă structurală a modelului matematic.
2. Pe baza parametrilor cinematici ai HM se determină prezența feedback-urilor, după care se corectează diagrama structurală a modelului matematic.
3. Se face o selecție cele mai bune practici calculul armonicii principale și al amplitudinilor acesteia în diferite puncte ale HM.
4. Se determină rapoartele de transmisie ale tuturor legăturilor sistemului hidraulic, precum și rapoartele de transmisie ale reacțiilor sub formă de operator, simbolică sau diferențială, pe baza metodelor de calcul selectate anterior.
5. Calculul parametrilor HG se face la punctele solicitate ale HW.
Trebuie remarcate câteva regularități ale modelelor matematice ale trecerii GG prin sistemele hidraulice ale SDM.
1. Legea de propagare a armonicii principale în cazul cel mai general nu depinde de prezența (absența) ramurilor din linia hidraulică. Excepție fac cazurile în care lungimea ramurilor este un multiplu al unui sfert din lungimea de undă, adică acele cazuri când conditie necesara apariția interferenței.
2. Feedback-ul depinde de modul de funcționare al acționării hidraulice și poate fi pozitiv sau negativ. Unul pozitiv este observat atunci când apar moduri de rezonanță în sistemul hidraulic, iar unul negativ este observat când apar moduri antirezonante. Datorită faptului că funcțiile de transfer depind de un număr mare de factori și se pot schimba atunci când se schimbă modul de funcționare al sistemului hidraulic, este mai convenabil să se exprime feedback pozitiv sau negativ (spre deosebire de sistemele). control automat) ca semn plus sau minus în fața funcției de transfer.
3. Armonica investigată poate servi ca factor de inițiere a apariției unui număr de componente armonice secundare.
4. Metoda propusă pentru construirea unui model matematic poate fi utilizată nu numai în studiul legii de propagare a armonicii principale, ci și în studiul legii comportamentului altor armonice. Cu toate acestea, din cauza circumstanțelor de mai sus, funcțiile de transfer pentru fiecare frecvență vor fi diferite. Ca exemplu, să luăm în considerare modelul matematic al propagării armonicii principale de-a lungul sistemului hidraulic al buldozerului DZ-171 (Anexa 5). D2
Aici L este o sursă de pulsații (pompă); Dl, D2 - senzori de vibratii; Wj (p) -funcția de transfer al conductei hidraulice în secțiunea de la pompă la OK; \ Uz (p) -functie de transfer OK; W2 (p) - functie de transfer pentru unda reflectata din OC si propagata inapoi la pompa; W4 (p) -funcția de transfer a secțiunii conductei hidraulice dintre OC și distribuitor; Ws (p) - funcția de transfer al distribuitorului; W7 (p) și W8 (p) - funcții de transfer ale undelor reflectate de la distribuitor; W6 (p) - funcția de transfer a secțiunii conductei hidraulice dintre distribuitor și cilindrii hidraulici 2; W p) -funcţia de transfer a cilindrului hidraulic; Wn (p) - functie de transfer al conductei hidraulice in sectiunea de la distribuitor la filtru; Wi2 (p) - functie de transfer filtru; Wi3 (p) - funcția de transfer a sistemului hidraulic pentru valul reflectat de pistonul cilindrului hidraulic.
Trebuie remarcat faptul că pentru un cilindru hidraulic funcțional, funcția de transfer este egală cu 0 (unda nu trece prin cilindrul hidraulic în absența scurgerilor). Pe baza ipotezei că preaplinurile în cilindrii hidraulici sunt de obicei mici, neglijăm feedback-ul dintre filtru, pe de o parte, și pompă, pe de altă parte. Modelarea transmisiei armonicii principale prin obstacole Luarea în considerare a trecerii unei unde printr-un obstacol în cazul general este o problemă fizică. Totuși, în cazul nostru, pe baza ecuațiilor fizice, se va lua în considerare procesul de propagare a undelor prin unele elemente ale sistemelor hidraulice.
Se consideră o linie hidraulică cu o secțiune transversală Si, având un obstacol solid cu o gaură de suprafață S2 și lățime br. Mai întâi, să definim în termeni generali raportul dintre amplitudinile undei incidente în linia hidraulică 1 (tfj) și amplitudinea undei transmise în fanta 2 (Fig. 2.1.2). Linia 1 conține unde incidente și reflectate:
Dispoziții generale. Scopul și obiectivele cercetării experimentale
Datele obţinute în capitolul al doilea au făcut posibilă formularea sarcinilor cercetării experimentale în capitolul al treilea. Scopul cercetării experimentale: „Obținerea de date experimentale privind procesele hidrodinamice în fluidul din sistemele hidraulice ale SDM” Obiectivele studiilor experimentale au fost: - studierea proprietăților furtunurilor de înaltă presiune în vederea studierii adecvării parametrii măsurați ai oscilațiilor pereților exteriori ai furtunurilor de înaltă presiune la parametrii proceselor hidrodinamice din sistemele hidraulice; - determinarea scăderii atenuării undelor în RZ, utilizată în sistemele hidraulice ale SDM; - studiul compoziției spectrale a pulsațiilor de presiune în sistemele hidraulice SDM care conțin pompe cu roți dințate și cu piston axial; - studiul proprietăților undelor de șoc care apar în sistemele hidraulice ale SDM în timpul funcționării mașinilor; - studiul modelelor de propagare a undelor în RZ.
Calculul erorilor valorilor măsurate a fost efectuat folosind metode statistice. Aproximarea dependențelor a fost realizată prin metoda analizei regresiei bazată pe metoda celor mai mici pătrate, în ipoteza că distribuția erorilor aleatoare este normală (Gauss). Calculul erorilor de măsurare s-a efectuat conform următoarelor relații: cj = jo2s + c2R, (3.1.2.1) unde eroarea sistematică JS a fost calculată în funcție de următoarea dependență: r = r1 ggl + r2o (3.1.2.2), iar eroarea aleatorie aA - din teoria eșantioanelor mici. În formula de mai sus și A este eroarea dispozitivului; m0 este o eroare aleatorie. Verificarea corespondenței distribuției experimentale cu cea normală a fost efectuată folosind testul de bunăstare a potrivirii lui Pearson: nh,. , unde și ,. = - (p (ut) frecvențe teoretice, n \; sunt frecvențe empirice; p (u) = - = e și 2 \ n este dimensiunea eșantionului, h este pasul (diferența dintre două opțiuni n / 2r adiacente), ab este abaterea medie pătratică, iar, = - Pentru a confirma conformitatea probelor studiate cu legea distribuției normale, a fost folosit „testul W”, care este aplicabil pentru eșantioane mici.
Conform unuia dintre corolarele teoremei lui Taylor, orice funcție care este continuă și diferențiabilă pe o anumită secțiune poate fi reprezentată, cu o anumită eroare, pe această secțiune sub forma unui polinom. gradul al n-lea... Ordinea polinomului n pentru funcțiile experimentale poate fi determinată prin metoda diferențelor finite [b].
Sarcinile de studii experimentale, indicate la începutul secțiunii, au fost rezolvate în aceeași succesiune. Pentru o mai mare comoditate, metodologia, procedura și rezultatele obținute vor fi prezentate pentru fiecare experiment separat. Aici observăm că testele pe mașini reale au fost efectuate într-un garaj, adică echipamentul a fost într-o încăpere închisă, temperatura ambiantă a fost + 12-15C, iar înainte de începerea măsurătorilor, pompele mașinilor au lucrat. La ralantiîn 10 minute. Forța cu care senzorul piezoelectric a fost apăsat pe linia hidraulică este -20N. Centrul senzorului a atins furtunul în toate măsurătorile efectuate pe furtun.
O condiție necesară pentru studiul proceselor valurilor este cercetarea empirică pe standuri și instalații speciale de laborator. În domeniul proceselor oscilatorii din sistemele hidraulice, sistemele complexe cu pompe volumetrice și liniile hidraulice cu parametri distribuiți sunt în prezent insuficient studiate.
Pentru a studia aceste procese, a fost dezvoltată și fabricată o configurație de laborator, prezentată în Fig. 3.1.
Unitatea constă dintr-un cadru vertical (1) instalat pe o bază stabilă (2), un rezervor (3), o motopompă cu angrenaj BD-4310 (USA) (4), o supapă de siguranță (5), o aspirație ( 6) și conducte de presiune (7), secțiune de rapel (8), amortizor hidraulic (9), supapă de control-sarcină (accelerare) (10), conductă de drenaj (11), senzor de presiune (12), manometru (13) , autotransformator (14), transformator coborâtor (15).
Parametrii reglabili ai suportului sunt: lungimea secțiunii de rapel, viteza motorului electric și a arborelui de antrenare al pompei cu viteze, rigiditatea amortizorului hidraulic, căderea de presiune pe supapa de control a sarcinii și setarea. a supapei de siguranță.
Mijloacele de măsurare ale standului sunt un manometru (13), care înregistrează presiunea în linia de presiune, un extensometru de înaltă frecvență la secțiunea de accelerare, un analizor de vibrații CD-12M și un tahometru pentru măsurarea vitezei arborele motorului electric.
În plus, în timpul experimentelor, se asigură o schimbare a uleiului, cu măsurarea parametrilor acestuia (în special, vâscozitatea), precum și o modificare a rigidității pereților liniilor hidraulice ale secțiunii de accelerare. Există o variantă de încorporare a elasticității concentrate de tip burduf în circuitul hidraulic cu posibilitatea de reglare a frecvenței sale naturale de vibrație folosind greutăți înlocuibile. Diametrul interior al liniilor hidraulice rigide - 7 mm. Materialul conductelor hidraulice este oțel 20.
Gama de reglaje ale suportului în combinație cu echipamente interschimbabile face posibilă studierea proceselor rezonante și antirezonante într-o linie hidraulică sub presiune, pentru a determina coeficienții de reflexie redusi ai undelor de la un amortizor hidraulic pneumatic (9). Opțional, este prevăzută o modificare a temperaturii fluidului de lucru pentru a studia efectul acesteia asupra vâscozității, elasticității și vitezei de propagare a undelor.
Standul este realizat dupa schema bloc-modulara. Partea verticală a cadrului este proiectată cu ghidaje longitudinale, pe care, pe ambele părți, pe toată lungimea pot fi montate diverse componente și ansambluri ale sistemului hidraulic studiat. În special, este prevăzută instalarea unui rezonator de tip burduf, care este conectat la clapeta de control și linia de scurgere printr-un furtun flexibil de înaltă presiune cu o împletitură metalică. În canelurile longitudinale ale părții inferioare a cadrului este prevăzută instalarea diferitelor echipamente de injecție și control.
Recomandări pentru implementarea metodei de diagnosticare în procesul tehnologic
Pe lângă compoziția spectrală a oscilațiilor fluidului și, în consecință, a oscilațiilor pereților liniilor hidraulice, este de interes să se măsoare nivelul general al vibrațiilor. Pentru a studia procesele hidrodinamice care au loc în sistemele hidraulice ale SDM, în special în sistemele hidraulice ale buldozerelor bazate pe tractorul T-170M, a fost măsurat nivelul general de vibrație la punctele de control.
Măsurătorile au fost efectuate cu un accelerometru de vibrații AR-40, semnalul de la care a fost alimentat la intrare de un analizor de vibrații SD-12M. Senzorul a fost atașat la suprafața exterioară a peretelui conductei hidraulice folosind un suport metalic.
La măsurarea nivelului total (OU), s-a observat că la sfârșitul procesului de ridicare sau coborâre a lamei (la momentul opririi cilindrilor hidraulici), amplitudinea oscilațiilor (PIK) a accelerațiilor de vibrație ale liniei hidraulice. peretele crește brusc. Acest lucru poate fi explicat parțial prin faptul că în momentul în care lama lovește solul, precum și în momentul în care cilindrii hidraulici se opresc atunci când lama este ridicată, vibrațiile sunt transmise buldozerului în ansamblu, inclusiv pereților hidraulicii. linia.
Cu toate acestea, unul dintre factorii care afectează magnitudinea accelerației vibrațiilor pereților conductei hidraulice poate fi și un ciocan de ariete. Când lama buldozerului, la ridicare, ajunge în poziția cea mai sus (sau, la coborâre, se oprește pe sol), se oprește și tija cilindrului hidraulic cu piston. Fluidul de lucru care se deplasează în linia hidraulică, precum și în cavitatea tijei cilindrului hidraulic (lucrează pentru ridicarea lamei), întâlnește un obstacol în calea sa, forțele inerțiale ale RJ apasă pe piston, presiunea în cavitatea tijei crește brusc, ceea ce duce la un ciocan de berbec. În plus, din momentul în care pistonul cilindrului hidraulic s-a oprit deja și până în momentul în care lichidul prin supapa de siguranță se scurge (până când supapa de siguranță este declanșată), pompa continuă să pompeze lichid în cavitatea de lucru, ceea ce duce şi la o creştere a presiunii.
În timpul cercetării, s-a determinat că amplitudinea accelerațiilor vibrațiilor peretelui conductei de presiune crește brusc atât în zona direct adiacentă pompei (la o distanță de aproximativ 30 cm de aceasta din urmă), cât și în zona direct adiacentă hidraulică. cilindru. În același timp, amplitudinea accelerațiilor vibrațiilor la punctele de control de pe corpul buldozerului a crescut nesemnificativ. Măsurătorile au fost efectuate după cum urmează. Buldozerul bazat pe tractorul T170M se afla pe o podea plană din beton. Senzorul a fost fixat secvenţial la punctele de control: 1 - punct pe conducta hidraulică sub presiune (conductă hidraulică flexibilă), direct adiacent pompei; 2 - punct pe carcasa pompei (pe racord), situat la o distanta de 30 cm de punctul 1.
Măsurătorile parametrului PIK au fost efectuate în procesul de ridicare a lamei, iar primele două sau trei mediere au fost efectuate într-o stare de funcționare în gol a pompei, adică atunci când cilindrul hidraulic pentru ridicarea lamei era în repaus. . Când lama a fost ridicată, valoarea parametrului PIK a început să crească. Când dump-ul a atins poziția superioară extremă, parametrul PIK și-a atins maximul (RR / T-maximum). După aceea, bena a fost fixată în poziția superioară extremă, parametrul PIK a scăzut la valoarea pe care o avea la începutul procesului de ridicare, adică atunci când pompa era la ralanti (TJ / G-minimum). Intervalul dintre măsurătorile adiacente a fost de 2,3 s.
Când se măsoară parametrul PIK la punctul 1 în intervalul de la 5 la 500 Hz (Fig. 3.7.2) pe baza unui eșantion de șase măsurători, raportul medie aritmetică dintre maximul PIK și RR / G-minim (PIKshks / PIKmt) ) este 2,07. Cu abaterea standard a rezultatelor o = 0,15.
Din datele obținute se poate observa că coeficientul kv este de 1,83 ori mai mare pentru punctul 1 decât pentru punctul 2. Deoarece punctele 1 și 2 sunt situate la o distanță mică unul de celălalt, iar punctul 2 este conectat mai rigid la pompă carcasă decât punctul 1, atunci puteți afirma: vibrațiile de la punctul 1 se datorează în mare parte pulsațiilor de presiune în fluidul de lucru. Iar vibrația maximă la punctul 1, creată în momentul în care paleta se oprește, este cauzată de o undă de șoc care se propagă de la cilindrul hidraulic la pompă. Dacă vibrația la punctele 1 și 2 s-ar datora vibrațiilor mecanice care apar atunci când lama s-a oprit, atunci vibrația la punctul 2 ar fi mai mare.
Rezultate similare au fost obținute la măsurarea parametrului VCI în intervalul de frecvență de la 10 la 1000 Hz.
În plus, la efectuarea cercetărilor asupra secțiunii conductei hidraulice sub presiune imediat adiacentă cilindrului hidraulic, s-a determinat că nivelul general de vibrații al peretelui liniei hidraulice este mult mai mare decât nivelul general al vibrațiilor la punctele de control. pe corpul buldozerului, situat, de exemplu, la mică distanță de locul de atașare a cilindrului hidraulic.
Pentru a preveni apariția unui ciocan de berbec, se recomandă instalarea unor dispozitive de amortizare în secțiunea conductei hidraulice conectate direct la cilindrul hidraulic, deoarece procesul de propagare a șocului hidraulic începe tocmai din cavitatea de lucru a acestuia din urmă și apoi unda de șoc se propagă în întregul sistem hidraulic, ceea ce poate duce la deteriorarea elementelor acestuia. Orez. 3.7.2. Nivelul general de vibrație la punctul de control 1 (PIK-5-500 Hz) Fig. 3.7.3. Nivelul general al vibrațiilor la punctul de control 2 (duză pompă) (PIK-5 - 500 Hz) Diagrame de timp ale pulsațiilor suprafeței exterioare a peretelui liniei de presiune în procesul de ridicare a lamei buldozerului DZ-171
O cantitate semnificativă de informații despre procesele dinamice din fluidul de lucru poate fi obținută prin măsurarea parametrilor pulsațiilor acestuia în timp real. Măsurătorile au fost luate în timp ce se ridica lama buldozerului din repaus în poziția cea mai sus. Figura 3.7.4 prezintă un grafic al modificării accelerației de vibrație a suprafeței exterioare a peretelui secțiunii conductei de presiune, direct adiacent pompei NSh-100, în funcție de timp. Secțiunea inițială a graficului (0 t 3 s) corespunde ralantiului pompei. În momentul de timp t = 3 s, operatorul buldozerului a comutat mânerul distribuitorului în poziția „ridicare”. În acest moment, a urmat o creștere bruscă a amplitudinii accelerațiilor de vibrație ale peretelui liniei hidraulice. Mai mult, nu a fost observat un singur impuls de amplitudine mare, ci un ciclu de astfel de impulsuri. Dintre cele 32 de vibrograme primite (pe 10 buldozere diferite ale mărcii specificate), au existat în principal 3 impulsuri de amplitudini diferite (cea mai mare amplitudine a fost în a doua). Intervalul dintre primul și al doilea impuls a fost mai scurt ca durată decât intervalul dintre al doilea și al treilea (0,015 s față de 0,026), adică durata totală a impulsului este de 0,041 s. Pe grafic, aceste impulsuri fuzionează într-unul singur, deoarece timpul dintre două impulsuri adiacente este destul de scurt. Amplitudinea medie a valorii maxime a accelerației vibrațiilor a crescut în medie cu un factor de k = 10,23 ori în comparație cu valoarea medie a accelerației vibrațiilor atunci când pompa era la ralanti. Eroarea pătratică medie a fost st = 1,64. Pe grafice similare obținute la măsurarea accelerațiilor de vibrație ale peretelui duzei pompei care leagă cavitatea de înaltă presiune a acesteia din urmă cu linia de presiune, nu se observă un astfel de salt brusc în accelerația vibrațiilor (Fig. 3.7.4), care poate se explică prin rigiditatea pereților duzei.
Kosolapov, Victor Borisovici
Metodele de diagnosticare a sistemului hidraulic propuse în articol descriu suficient de detaliat și clar procedurile pentru găsirea, identificarea și depanarea sistemului hidraulic al unui excavator și pot servi drept ghid practic pentru întreprinderile care operează echipamente cu o acționare hidraulică.
Întreținerea sistemelor hidraulice ale mașinilor ar trebui să fie efectuată de specialiști cu înaltă calificare, folosind dispozitive de diagnosticare de înaltă precizie care afișează informații despre probleme pe un computer. Acesta din urmă ar trebui să indice metodele de depanare. Această abordare este din ce în ce mai utilizată.
Cu toate acestea, chiar dacă nu există un specialist competent în apropiere și doar instrumente de măsurare simple sunt disponibile din instrumentele de diagnosticare, este posibil să se determine cauzele unei defecțiuni a sistemului hidraulic destul de precis și rapid, folosind o metodă logică de a le găsi. În același timp, este necesar să înțelegeți bine principiile de bază ale hidraulicei și să cunoașteți elementele de bază ale funcționării și structurii fiecărui element al acționării hidraulice.
Cum opresc excavatorul?
Sursa foto: site
Dacă o defecțiune a dus la pierderea funcțiilor mașinii și/sau afectează negativ siguranța funcționării acesteia sau cauzează daune mediu inconjurator(de exemplu, ruperea furtunului de înaltă presiune), mașina trebuie oprită imediat.
Pentru a asigura siguranța la oprirea mașinii, trebuie luate următoarele măsuri:
- coborâți toate părțile de lucru suspendate ale mașinii sau fixați-le mecanic;
- eliberați presiunea în întregul sistem hidraulic;
- descărcați toți acumulatorii;
- eliberați presiunea de la traductoarele de presiune;
- opriți sistemul de control electric;
- deconectați sursa de alimentare.
Trebuie avut în vedere faptul că fluidele de lucru utilizate la acționările hidraulice sunt slab compresibile în comparație cu gazul și se extind ușor odată cu scăderea presiunii. Cu toate acestea, în acele locuri ale sistemului hidraulic în care poate exista gaz comprimat (din cauza dezaerării insuficiente sau când este conectat un acumulator hidraulic), presiunea trebuie redusă cu mare atenție.
Cum să abordăm diagnosticul unui sistem hidraulic?
Defecțiunile sistemului hidraulic pot fi împărțite în două tipuri:
- defecțiuni care nu afectează (desigur, până la o anumită oră) funcționarea mașinii, - defecțiune funcțională în sistemul hidraulic (de exemplu, scurgere crescută, temperatură etc.);
- defecțiuni care afectează funcționarea mașinii - o problemă funcțională a mașinii (de exemplu, performanță redusă).
Căutare tipuri diferite defecțiunile sunt efectuate în funcție de diferiți algoritmi.
Pot exista cazuri în care aceeași defecțiune (de exemplu, a unei pompe) poate duce la o defecțiune funcțională atât la mașină (reducerea performanței), cât și la sistemul hidraulic (creșterea nivelului de zgomot).
Experiența a arătat că este de preferat să începeți depanarea cu problemele de bază și să lucrați prin proceduri de testare, luând în considerare indicații precum creșterea temperaturii, zgomotul, scurgerile etc., ca „indicii”. Bunul simț este critic, deoarece anumite simptome pot indica în mod direct o zonă cu probleme. Jetul de ulei care curge de sub garnitura cilindrului hidraulic indică locul în care se află problema.
Sursa foto: site
Cu toate acestea, unele dintre simptome nu sunt atât de evidente. Dacă în orice nod există o scurgere de curgere în timpul tranziției de la presiune înaltă la presiune scăzută, atunci are loc o eliberare locală de căldură, care nu este întotdeauna posibil de detectat imediat.
Oriunde vă începeți căutarea, trebuie să răspundeți la anumite întrebări înainte de a putea acționa. Dacă există un raport al unei probleme, atunci este necesar să colectați cât mai multe informații concrete posibil. Poate că această problemă a apărut deja și este consemnată în documentele de operare. În acest caz, puteți economisi mult timp. Trebuie verificat dacă a fost efectuată vreo lucrare la sistem cu puțin timp înainte de apariția defecțiunii. întreținere sau personalizare. Este necesar să se determine natura exactă a defecțiunii: a apărut brusc sau s-a dezvoltat treptat, pe o perioadă lungă de timp, asupra funcționării părților mașinii pe care le afectează.
Sursa foto: site
Cum se identifică cele mai simple defecțiuni ale sistemului hidraulic?
Există două moduri de a identifica defecțiunile:
- cu ajutorul simțurilor;
- cu ajutorul dispozitivelor și instrumentelor.
Cele mai simple defecțiuni hidraulice pot fi detectate cu ajutorul simțurilor - văzul, simțirea, auzul - și foarte rapid. În practică, multe probleme sunt rezolvate în acest fel, fără utilizarea vreunui instrument.
| Încălzirea fluidului de lucru la o temperatură mai mare de 60 ° С | Pe conducte | - Nivel scăzut fluid de lucru în rezervor - Filtre înfundate - Respirație înfundată |
| Încălzirea pompei | Pe carcasa pompei și ansamblurile adiacente | - Avans redus si, ca urmare, viteza insuficienta a operatiunilor de lucru |
| Încălzirea cilindrilor hidraulici și a motoarelor hidraulice | Pe corpul cilindrului hidraulic, al motorului hidraulic și al conductelor adiacente la o distanță de 10-20 cm | - Cilindru hidraulic defect (uzura garniturilor, deteriorarea pistonului) - Motor hidraulic defect (uzura pistoanelor si a distribuitorului, defectarea lagarelor) |
| Încălzirea supapelor hidraulice | Pe corpul supapei și pe conductele adiacente pentru scurgerea fluidului de lucru | - Supapă hidraulică defectă (uzura bobinelor, supape defecte) |
Dacă cu ajutorul simțurilor nu a fost posibilă identificarea defecțiunii, atunci este necesar să se utilizeze dispozitive: manometre, debitmetre etc.
Cum să abordați căutarea unor probleme hidraulice mai complexe?
Înainte de a începe depanarea, trebuie să știți clar ce parametri ai sistemului hidraulic trebuie măsurați pentru a obține informații despre locația defecțiunii și cu ajutorul căror instrumente, dispozitive și echipamente speciale să facă acest lucru.
Parametrii măsurați
Pentru funcționarea normală a mașinii, o anumită forță (cuplu) trebuie transmisă corpului său de lucru la o anumită viteză și într-o anumită direcție. Conformitatea acestor parametri cu cei specificați ar trebui să fie asigurată de un antrenament hidraulic care transformă energia hidraulică a fluxului de fluid în energia mecanică a legăturii de ieșire. Funcționarea corectă a corpului de lucru depinde de parametrii debitului - debit, presiune și direcție.
Prin urmare, unul sau mai mulți dintre acești parametri trebuie verificați pentru a verifica funcționarea sistemului hidraulic. Pentru a lua o decizie cu privire la parametrii care trebuie verificați, este necesar să obțineți informații complete despre defecțiune.
Adesea, mesajul despre o defecțiune a unei mașini constă în informații destul de inexacte, de exemplu: „putere insuficientă”. Puterea depinde atât de efortul pe legătura de ieșire, cât și de viteza acesteia, adică. din doi parametri. În acest caz, ar trebui puse întrebări mai concentrate pentru a decide ce parametru să verifice: Unitatea funcționează prea lent sau nu furnizează forța sau cuplul necesar?
Sursa foto: site
După determinarea naturii defecțiunii (viteză sau forță insuficientă, direcția incorectă de mișcare a elementului de lucru), este posibil să se determine abaterea parametrului de debit (debit, presiune, direcție) de la valoarea necesară a dus la această defecțiune. .
Deși procedura de depanare se bazează pe monitorizarea debitului, presiunii și direcției fluxului, există alți parametri de sistem care pot fi măsurați atât pentru a localiza o componentă defectă, cât și pentru a stabilirea cauzelor defecțiunii sale:
- presiune la intrarea în pompă (vid) - pentru a depana liniile de aspirație;
- temperatura - de obicei mai mult căldură una dintre componentele sistemului (comparativ cu temperatura restului) este un semn sigur că are loc o scurgere;
- Zgomot - Cu verificări sistematice și de rutină, zgomotul este un bun indicator al sănătății pompei.
- nivelul de contaminare - în cazul apariției repetate a defecțiunilor sistemului hidraulic, contaminarea fluidului de lucru trebuie verificată pentru a determina cauzele defecțiunii.
Sursa foto: site
Dispozitive, scule și echipamente speciale pentru diagnosticarea sistemului hidraulic
V sistem hidraulic presiunea este de obicei măsurată cu un manometru sau un vacuometru, iar debitul este măsurat cu un debitmetru. În plus, pentru diagnostician, altele dispozitive și instrumente:
- traductor de presiune și înregistrator - dacă precizia măsurării presiunii trebuie să fie mai mare decât precizia furnizată de manometru, precum și dacă este necesară măsurarea presiunii în timpul unui proces tranzitoriu sau sub acțiunea perturbărilor reactive de la o sarcină externă ( traductorul de presiune produce o tensiune alternativă în funcție de presiunea aplicată);
- vas gradat și cronometru - atunci când se măsoară debite foarte mici, de exemplu, scurgeri, pot fi folosite pentru a obține o precizie mai mare decât la măsurarea cu un debitmetru;
- senzor de temperatura sau un termometru - pentru a măsura temperatura din rezervorul hidraulic, puteți instala un senzor de temperatură (deseori combinat cu un indicator de nivel al fluidului de lucru) și se recomandă utilizarea unui senzor care dă o alarmă de îndată ce temperatura de lucru lichidul devine prea scăzut sau prea mare;
- termocuplu - pentru a măsura temperatura locală în sistem;
- contor de zgomot - zgomotul crescut este, de asemenea, un semn clar al unei defecțiuni a sistemului, în special pentru pompă. Un zgomometru poate fi întotdeauna utilizat pentru a compara nivelul de zgomot al unei pompe „suspecte” cu nivelul de zgomot al unei pompe noi;
- contor de particule - vă permite să determinați cu un grad ridicat de fiabilitate nivelul de contaminare a fluidului de lucru.
Diagnosticarea sistemului hidraulic în cazul unei defecțiuni funcționale a excavatorului
Pasul 1. Funcționarea incorectă a unității poate avea următoarele motive:
- viteza servomotorului nu se potrivește cu cea specificată;
- alimentarea cu fluidul de lucru al actuatorului nu corespunde cu cea specificată;
- lipsa de mișcare a actuatorului;
- mișcarea în direcția greșită sau mișcarea necontrolată a actuatorului;
- secvență incorectă de pornire a actuatoarelor;
- modul „creep”, funcționare foarte lentă a actuatorului.
Pasul 2. Conform schemei hidraulice, se determină marca fiecărei componente a sistemului și funcția acesteia
Pasul 3. Faceți liste cu noduri care pot fi cauza defecțiunii mașinii... De exemplu, viteza insuficientă a dispozitivului de acţionare al sistemului de acţionare se poate datora debitului insuficient de fluid care intră în cilindrul hidraulic sau presiunii acestuia. Prin urmare, trebuie să faceți o listă cu toate nodurile care afectează acești parametri.
Pasul 4. Pe baza unei anumite experiențe de diagnosticare, se determină ordinea de prioritate a verificării nodurilor.
Pasul 5. Fiecare nod din listă este pre-verificat în ordine. Verificarea se efectuează conform unor parametri precum instalare corectă, acordare, percepție a semnalului etc., pentru a detecta semne anormale (cum ar fi creșterea temperaturii, zgomot, vibrații etc.)
Pasul 6. Dacă, în urma unei verificări preliminare, nu se găsește o unitate defectă, atunci se efectuează o verificare mai intensă a fiecărei unități folosind unelte suplimentare, fără a scoate unitatea din mașină.
Pasul 7. Verificarea folosind dispozitive suplimentare ar trebui să ajute la găsirea unității defecte, după care puteți decide dacă trebuie reparată sau înlocuită.
Pasul 8. Înainte de a reporni mașina, este necesar să analizați cauzele și consecințele defecțiunii.... Dacă problema este cauzată de murdărie sau de o creștere a temperaturii fluid hidraulic, atunci se poate repeta. În consecință, este necesar să se ia măsuri suplimentare pentru a elimina defecțiunea. Dacă pompa se defectează, resturile acesteia ar putea intra în sistem. Înainte de a conecta o nouă pompă, sistemul hidraulic trebuie spălat bine.
* Gândiți-vă la ce ar fi putut cauza prejudiciul, precum și la consecințele ulterioare ale acestei daune.
