Proučavanje prirode pulsiranja pritiska u hidrauličnom sistemu bagera. Unapređenje metoda za dijagnostiku hidrauličnih pogona mašina za izgradnju puteva na osnovu proučavanja hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima Roman Vjačeslavovič Melnikov. Kako
| Bez obzira da li se ova publikacija uzima u obzir u RSCI. Neke kategorije publikacija (na primjer, članci u apstraktnim, popularnim naučnim, informativnim časopisima) mogu se postaviti na platformu web stranice, ali se ne računaju u RSCI. Također, ne uzimaju se u obzir članci u časopisima i zbornicima koji su isključeni iz RSCI-a zbog kršenja naučne i izdavačke etike. "> Uključeno u RSCI ®: da | Broj citata ove publikacije iz publikacija uključenih u RSCI. Sama publikacija ne može biti uključena u RSCI. Za zbirke članaka i knjige indeksirane u RSCI na nivou pojedinačnih poglavlja navodi se ukupan broj citata svih članaka (poglavlja) i zbirke (knjige) u cjelini. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bez obzira da li je ova publikacija uključena u srž RSCI-a. RSCI jezgro uključuje sve članke objavljene u časopisima indeksiranim u Web of Science Core Collection, Scopus ili Russian Science Citation Index (RSCI) bazama podataka."> Uključeno u RSCI ® jezgro: Da | Broj citata ove publikacije iz publikacija uključenih u RSCI jezgro. Sama publikacija ne može biti uključena u jezgro RSCI. Za zbirke članaka i knjige indeksirane u RSCI na nivou pojedinačnih poglavlja navodi se ukupan broj citata svih članaka (poglavlja) i zbirke (knjige) u cjelini. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopa citiranosti, normalizirana po časopisima, izračunava se tako što se broj citata dobijenih od strane određenog članka podijeli s prosječnim brojem citata koje su primili članci iste vrste u istom časopisu objavljenom u istoj godini. Pokazuje koliko je nivo ovog članka viši ili niži od prosječnog nivoa članaka časopisa u kojem je objavljen. Izračunava se ako časopis u RSCI ima kompletan skup brojeva za data godina. Za članke tekuće godine indikator se ne računa."> Uobičajeni citat za časopis: 0 | Petogodišnji faktor uticaja časopisa u kojem je članak objavljen za 2018. "> Faktor uticaja časopisa u RSCI: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopa citiranosti, normalizovana po predmetnoj oblasti, izračunava se tako što se broj citata dobijenih u datoj publikaciji podeli sa prosečnim brojem citata dobijenih od strane publikacija iste vrste u istoj predmetnoj oblasti objavljene u istoj godini. Pokazuje koliko je nivo ove publikacije iznad ili ispod prosječnog nivoa drugih publikacija iz iste oblasti nauke. Za publikacije tekuće godine indikator se ne računa."> Normalan citat u pravcu: 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Broj okretaja vijka | 1/4 | 1/2 | 3/4 | 1 | |
| Vrijednost promjene tlaka rasterećenog ventila: Utikač (5) (strana na pritisku) | MPa | 7,1 | 14,2 | 21,3 | 28,4 |
| (kgf/cm2) | 72,5 | 145 | 217,5 | 290 | |
| Vrijednost promjene tlaka rasterećenog ventila: Utikač (3) (strana niskog tlaka) | MPa | 5,3 | 10,7 | 16 | 21,3 |
| (kgf/cm2) | 54 | 109 | 163 | 217 | |
Pružamo konsultacije na zahtjev i pružamo besplatnu tehničku podršku i konsultacije
pisati [email protected] web stranica
nazovite 8 929 5051717
Dijagnostičke metode hidrauličkog sistema predložene u članku opisuju dovoljno detaljno i jasno postupke za pronalaženje, identifikaciju i otklanjanje kvarova u hidrauličnom sistemu bagera i mogu poslužiti kao praktičan vodič za preduzeća koja koriste opremu na hidraulički pogon.
Održavanje hidrauličnih sistema mašina treba da obavljaju visokokvalifikovani stručnjaci koristeći visokoprecizne dijagnostičke uređaje koji prikazuju informacije o problemima na računaru. Potonji bi trebao naznačiti metode rješavanja problema. Ovaj pristup se sve više koristi.
Međutim, čak i ako u blizini nema kompetentnog stručnjaka, a od dijagnostičkih alata dostupni su samo jednostavni mjerni instrumenti, moguće je prilično precizno i brzo utvrditi uzroke kvara hidrauličkog sustava pomoću logičke metode pronalaženja. Istovremeno, potrebno je dobro razumjeti osnovne principe hidraulike i poznavati osnove rada i dizajna svakog elementa hidrauličkog pogona.
Kako zaustaviti bager?
Izvor fotografije: web stranica
Ako je kvar doveo do toga da stroj izgubi svoju funkciju i/ili negativno utječe na sigurnost njegovog rada ili ošteti okoliš (npr. lomljenje crijeva visokog pritiska), stroj se mora odmah zaustaviti.
Da biste osigurali sigurnost prilikom zaustavljanja mašine, potrebno je poduzeti sljedeće mjere:
- spustiti sve viseće radne delove mašine ili ih mehanički popraviti;
- smanjiti pritisak u cijelom hidrauličnom sistemu;
- ispraznite sve hidraulične akumulatore;
- otpustiti pritisak sa pretvarača pritiska;
- isključite električni sistem upravljanja;
- isključite napajanje.
Istovremeno, treba uzeti u obzir da su radni fluidi koji se koriste u hidrauličkim pogonima slabo kompresibilni u odnosu na plin i blago se šire sa smanjenjem tlaka. Međutim, u onim dijelovima hidrauličkog sistema gdje može biti prisutan komprimirani plin (zbog nedovoljnog odzračivanja ili kada je priključen hidraulični akumulator), tlak treba vrlo pažljivo smanjiti.
Kako pristupiti dijagnostici hidrauličkog sistema?
Greške hidraulični sistem mogu se podijeliti u dvije vrste:
- kvarovi koji ne utječu (naravno, do određenog vremena) na rad stroja, - funkcionalni kvar u hidrauličkom sistemu (na primjer, povećanje curenja, temperature itd.);
- kvarovi koji utječu na rad stroja - funkcionalni problem u stroju (na primjer, smanjenje produktivnosti).
Potraga za različitim tipovima kvarova vrši se pomoću različitih algoritama.
Postoje slučajevi kada isti kvar (na primjer, pumpe) može dovesti do funkcionalnog kvara i na stroju (smanjenje produktivnosti) i na hidrauličkom sistemu (povećavanje razine buke).
Iskustvo je pokazalo da je bolje započeti rješavanje problema s glavnim problemima i proći kroz procedure testiranja, uzimajući indikatore kao što su porast temperature, buka, curenje itd., kao "vodećih niti". Zdrav razum je ovdje presudan, jer određeni simptomi mogu direktno upućivati na problematično područje. Mlaz ulja koji teče ispod brtve hidrauličkog cilindra ukazuje na to gdje je problematično područje.
Izvor fotografije: web stranica
Međutim, neki simptomi nisu toliko očigledni. Ako bilo koji čvor propušta tijekom prijelaza s visokog tlaka na niski tlak, tada se u njemu javlja lokalno stvaranje topline, što se ne može uvijek odmah otkriti.
Gdje god da započnete pretragu, potrebno je odgovoriti na određena pitanja prije nego što možete nešto poduzeti. Ako postoji prijava bilo kakvog problema, onda je potrebno prikupiti što više činjeničnih informacija. Možda se ovaj problem već dogodio i evidentiran u operativnim dokumentima. U ovom slučaju možete uštedjeti mnogo vremena. Treba provjeriti da li su na sistemu obavljeni radovi na održavanju ili podešavanju neposredno prije pojave kvara. Neophodno je utvrditi tačnu prirodu kvara: nastao je iznenada ili se razvijao postepeno, dugo vremena, na koje dijelove mašine utiče.
Izvor fotografije: web stranica
Kako prepoznati najjednostavnije kvarove hidrauličkog sistema?
Greške se mogu identifikovati na dva načina:
- uz pomoć čula;
- sa instrumentima i alatima.
Najjednostavniji kvarovi hidrauličkog sistema mogu se prepoznati uz pomoć osjetila - vidom, osjećajem, sluhom - i to vrlo brzo. U praksi se mnogi problemi rješavaju na ovaj način, bez upotrebe alata.
| Zagrijavanje radnog fluida na temperaturu veću od 60 °C | Na cjevovodima | - Nizak nivo radne tečnosti u rezervoaru - Začepljeni filteri - Začepljen disanje |
| Grijanje pumpom | Na kućištu pumpe i susjednim dijelovima | - Niska hrana i, kao rezultat, nedovoljna brzina radnih operacija |
| Grijanje hidrauličnih cilindara i hidrauličnih motora | Na tijelu hidrauličnog cilindra, hidrauličkog motora i susjednih cjevovoda na udaljenosti od 10-20 cm | - Neispravan hidraulični cilindar (istrošenost zaptivki, oštećenje klipa) - Neispravan hidraulični motor (istrošenost klipova i razvodnika, kvar ležajeva) |
| Grijanje hidrauličnih razdjelnika | Na tijelu hidrauličkog razdjelnika i susjednim cjevovodima za odvod radnog fluida | - Neispravan hidraulični ventil (istrošenost kalemova, kvar ventila) |
Ako uz pomoć osjetila nije bilo moguće identificirati kvar, tada je potrebno koristiti uređaje: manometri, mjerači protoka itd.
Kako pristupiti potrazi za složenijim problemima hidrauličkog sistema?
Prije nego što počnete s otklanjanjem kvarova, morate jasno znati koje parametre hidrauličkog sustava morate izmjeriti da biste dobili informacije o lokaciji kvara i kojim posebnim alatima, uređajima i opremom to možete učiniti.
Izmjereni parametri
Za normalno funkcionisanje mašine, određena sila (moment) mora se prenijeti na njeno radno tijelo određenom brzinom i u određenom smjeru. Korespondenciju ovih parametara sa datim mora osigurati hidraulični pogon, koji pretvara hidrauličku energiju protoka fluida u mehaničku energiju izlazne veze. Ispravan rad radnog tijela zavisi od parametara protoka - protoka, pritiska i pravca.
Stoga, da biste provjerili rad hidrauličkog sistema, morate provjeriti jedan ili više ovih parametara. Da biste odlučili koje parametre provjeriti, morate dobiti pune informacije o kvaru.
Često se poruka o kvaru u mašini sastoji od prilično netačnih informacija, na primjer: "nedovoljna snaga". Snaga ovisi i o sili na izlaznom linku i o njegovoj brzini, tj. iz dva parametra. U ovom slučaju, da biste odlučili koji parametar provjeriti, treba postaviti fokusiranija pitanja: radi li pogon presporo ili ne proizvodi potrebnu silu ili moment?
Izvor fotografije: web stranica
Nakon utvrđivanja suštine kvara (nedovoljna brzina ili sila, nepravilan smjer kretanja radnog tijela), moguće je utvrditi koji je parametar protoka (brzina protoka, pritisak, smjer) odstupio od tražene vrijednosti doveo do ovog kvara.
Iako se postupak rješavanja problema zasniva na praćenju protoka, tlaka i smjera protoka, postoje i drugi sistemski parametri koji se mogu mjeriti kako u svrhu izolacije neuspjelog čvora tako i za utvrđivanje uzroka njegovog kvara:
- pritisak na ulazu pumpe (vakuum) - za otklanjanje kvarova na usisnim vodovima;
- temperatura - obično viša temperatura jednog od čvorova u sistemu (u poređenju sa temperaturom ostalih) je siguran znak da postoji curenje;
- buka - tokom sistematskih i rutinskih provjera, buka je dobar pokazatelj stanja pumpe;
- nivo zagađenja - u slučaju ponovljenih kvarova na hidrauličkom sistemu, treba provjeriti kontaminaciju radnog fluida kako bi se utvrdili uzroci kvara.
Izvor fotografije: web stranica
Specijalni uređaji, alati i oprema za dijagnostiku hidrauličnih sistema
U hidrauličkom sistemu, pritisak se obično meri manometrom ili vakuum manometrom, a protok pomoću merača protoka. Osim toga, dijagnostičar može imati koristi od drugih aparati i alati:
- pretvarač i registrator pritiska - ako tačnost merenja pritiska treba da bude veća od tačnosti koju obezbeđuje manometar, kao i ako je potrebno meriti pritisak tokom prolaznog procesa ili pod dejstvom reaktivnih smetnji od spoljašnjeg opterećenja (pritisak pretvarač proizvodi naizmjenični napon ovisno o primijenjenom pritisku);
- graduirana posuda i štoperica - kod mjerenja vrlo malih protoka, kao što su curenja, mogu se koristiti za postizanje veće tačnosti nego kod mjerenja mjeračem protoka;
- temperaturni senzor ili termometar - može se ugraditi temperaturni senzor za mjerenje temperature u hidrauličnom rezervoaru (često u kombinaciji sa indikatorom nivoa tečnosti), a preporučljivo je koristiti senzor koji daje alarm čim temperatura fluida postane preniska ili previsoko;
- termoelement - za mjerenje lokalne temperature u sistemu;
- mjerač buke - povećana buka je također jasan znak kvara u sistemu, posebno za pumpu. Sa meračem buke uvek je moguće uporediti nivo buke "sumnjive" pumpe sa bukom nove pumpe;
- brojač čestica - omogućava vam da odredite nivo kontaminacije radnog fluida sa visokim stepenom pouzdanosti.
Dijagnostika hidrauličkog sistema u slučaju kvara u radu bagera
Korak 1. Neispravnost pogona može biti uzrokovana sljedećim razlozima:
- brzina aktuatora ne odgovara navedenoj;
- dovod radnog fluida aktuatora ne odgovara navedenom;
- nedostatak pokreta aktuatora;
- kretanje u pogrešnom smjeru ili nekontrolirano kretanje aktuatora;
- nepravilan redoslijed aktiviranja aktuatora;
- "puzajući" način rada, vrlo spor rad aktuatora.
Korak 2. Na osnovu hidrauličkog dijagrama odredite marku svake komponente sistema i njenu funkciju
Korak 3. Napravite liste čvorova koji mogu uzrokovati kvar mašine. Na primjer, nedovoljna brzina aktuatora aktuatora može biti posljedica nedovoljnog protoka tekućine koja ulazi u hidraulični cilindar ili njegovog pritiska. Stoga je potrebno napraviti listu svih čvorova koji utiču na ove parametre.
Korak 4. Na osnovu određenog iskustva u dijagnostici, određuje se prioritetni red provjere čvorova.
Korak 5. Svaki čvor koji se nalazi u listi podliježe preliminarnoj provjeri u skladu sa nalogom. Provjera se vrši prema parametrima kao što su ispravna instalacija, podešavanje, percepcija signala, itd., kako bi se otkrili abnormalni znakovi (kao što su povišena temperatura, buka, vibracije, itd.)
Korak 6. Ako se, kao rezultat preliminarne provjere, ne pronađe čvor s kvarom, tada se provodi intenzivnija provjera svakog čvora pomoću dodatnih alata, bez uklanjanja čvora sa stroja.
Korak 7: Potvrdite korištenje dodatnim uređajima trebalo bi vam pomoći da pronađete pokvareni dio, nakon čega možete odlučiti da li ga treba popraviti ili zamijeniti.
Korak 8. Prije ponovnog pokretanja stroja potrebno je analizirati uzroke i posljedice kvara. Ako je problem uzrokovan kontaminacijom ili povećanjem temperature hidrauličke tekućine, problem se može ponoviti. Shodno tome, potrebno je poduzeti dalje mjere za otklanjanje kvara. Ako se pumpa pokvari, tada bi njeni fragmenti mogli ući u sistem. Prije spajanja nove pumpe, hidraulički sistem se mora temeljito isprati.
*Razmislite šta je moglo prouzrokovati štetu, kao i dalje posledice ove štete.
480 rub. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Teza - 480 rubalja, dostava 10 minuta 24 sata dnevno, sedam dana u nedelji i praznicima
Melnikov Roman Vjačeslavovič Unapređenje metoda za dijagnostiku hidrauličnih pogona mašina za izgradnju puteva na osnovu proučavanja hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima: disertacija ... kandidat tehničkih nauka: 05.05.04 Norilsk, 2007 219 str. RSL OD, 61:07-5/3223
Uvod
Poglavlje 1. Analiza postojećeg sistema održavanja i opšte stanje pitanja dinamike radnog fluida
1.1. Uloga i mjesto dijagnoze u sistemu održavanja hidrauličnih pogona SDM
1.2. Opće stanje pitanja hidrodinamike hidrauličkog pogona SDM 17
1.3. Pregled istraživanja dinamike hidrauličkog pogona
1.3.1. Teorijske studije 24
1.3.2. Eksperimentalne studije 42
1.4. Upotreba elektrohidrauličnih analogija u proučavanju talasnih procesa u RJ u hidrauličkim sistemima SDM
1.5. Pregled metoda za dijagnosticiranje hidrauličkog pogona SDM 52
1.6. Zaključci poglavlja. Svrha i ciljevi istraživanja 60
Poglavlje 2 Teorijska proučavanja hidrodinamičkih procesa u odnosu na hidraulične sisteme SDM
2.1. Ispitivanje širenja glavnog harmonika kroz SDM hidraulični sistem
2.1.1. Modeliranje prolaska glavnog harmonika kroz prepreke
2.1.2. Opća definicija prijenosne funkcije jednošipkastog hidrauličkog cilindra dvostrukog djelovanja
2.1.3. Određivanje tlaka u hidrauličnom vodu s oscilirajućom pobudom rješavanjem telegrafske jednadžbe
2.1.4. Modeliranje širenja talasa u hidrauličnom vodu zasnovano na metodi elektrohidrauličnih analogija
2.2. Procjena udarnog pritiska u hidrauličkim sistemima građevinskih mašina na primjeru buldožera DZ-171
2.3. Dinamika interakcije između pulsirajućeg toka fluida i zidova cjevovoda
2.4. Međusobni odnos vibracija zidova hidrauličnih vodova i unutrašnjeg pritiska radnog fluida
2.5. Poglavlje 103 Zaključci
Poglavlje 3 Eksperimentalne studije hidrodinamičkih procesa u SDM hidrauličkim sistemima
3.1. Opravdanost metodologije eksperimentalnih istraživanja i izbor varijabilnih parametara
3.1.1. Opće odredbe. Svrha i ciljevi eksperimentalnih studija
3.1.2. Metoda obrade eksperimentalnih podataka i procjena greške mjerenja
3.1.3. Određivanje vrste regresione jednadžbe 106
3.1.4. Metodologija i postupak izvođenja eksperimentalnih studija
3.2. Opis opreme i mjernih instrumenata 106
3.2.1. Štand za proučavanje talasnih procesa u hidrauličkim sistemima
3.2.2. Analizator vibracija SD-12M 110
3.2.3. Senzor vibracija AR-40 110
3.2.4. Digitalni tahometar/strob "Aktakom" ATT-6002 111
3.2.5. Hidraulična presa 111
3.3. Studija statičke deformacije visokotlačnih crijeva pod opterećenjem
3.3.1. Ispitivanje radijalne deformacije creva visokog pritiska 113
3.3.2. Ispitivanje aksijalnih deformacija visokotlačnih crijeva sa jednim slobodnim krajem
3.3.3. Određivanje tipa regresione jednačine R = 7 (Ds1) 121
3.4. O pitanju karakteristika SDM vibracija u različitim područjima spektra
3.5. Istraživanje brzine širenja talasa i smanjenja prigušenja jednog impulsa u tekućini MG-15-V
3.6. Proučavanje prirode pulsiranja pritiska u hidrauličnom sistemu bagera EO-5126 na vibracije zidova hidrauličnih vodova
3.7. Hidrodinamika radnog fluida u hidrauličnom sistemu buldožera DZ-171 pri podizanju noža
3.8. Istraživanje zavisnosti amplitude glavnog harmonika od udaljenosti do zazora leptira za gas
3.9. Poglavlje 157 Zaključci
4.1. Odabir dijagnostičkog parametra 159
4.3. Test curenja 165
4.4. Karakteristike analoga predložene metode 169
4.5. Prednosti i nedostaci predložene metode 170
4.6. Primjeri primjene 171
4.7. Neki tehnički aspekti predložene dijagnostičke metode
4.8. Proračun ekonomskog efekta od uvođenja predložene ekspres metode
4.9. Procjena efikasnosti primjene metode ekspresne dijagnostike
4.11. Poglavlje 182 Zaključci
Zaključci o radu 183
Zaključak 184
Književnost
Uvod u rad
Relevantnost teme. Efikasnost održavanja mašina za izgradnju puteva (SDM) u velikoj meri zavisi od kvaliteta tehničke dijagnostike mašine i njenog hidrauličkog pogona, koji je sastavni deo većine SDM, čime se isključuju nepotrebne operacije popravke. Takav prelazak zahteva razvoj i implementacija novih metoda za dijagnostiku SDM hidrauličnih pogona
Dijagnostika hidrauličnog pogona često zahtijeva montažu i demontažu, što je povezano sa značajnim ulaganjem vremena.Smanjenje vremena za dijagnostiku jedan je od važnih zadataka održavanja SDM-a.Može se riješiti na različite načine od kojih je jedan korištenjem metoda dijagnostike na licu mjesta, uključujući vibracije, vrijeme, jedan od izvora vibracija mašina su hidrodinamički procesi u hidrauličkim sistemima, a parametri vibracija se mogu koristiti za suđenje prirode tekućih hidrodinamičkih procesa i stanja u hidraulički pogon i njegovi pojedinačni elementi
Do početka 21. stoljeća mogućnosti dijagnostike vibracija rotirajuće opreme toliko su narasle da su bile osnova za mjere za prelazak na održavanje i popravak mnogih vrsta opreme, na primjer, ventilacije, prema stvarnom stanju. Međutim, za SDM hidraulične pogone, raspon kvarova otkrivenih vibracijama i pouzdanost njihove identifikacije još uvijek su nedovoljni za donošenje tako važnih odluka.
U tom smislu, jedna od najperspektivnijih metoda za dijagnostiku i hidraulične pogone SDM su metode dijagnostike vibracija na mjestu koje se zasnivaju na analizi parametara hidrodinamičkih procesa.
Dakle, unapređivanje metoda za dijagnostiku hidrauličnih pogona cestogradnih mašina na osnovu proučavanja hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima je relevantan naučno-tehnički problem
Svrha disertacije je razvoj metoda za dijagnostiku SDM hidrauličnih pogona na osnovu analize parametara hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima.
Za postizanje ovog cilja potrebno je riješiti sljedeće zadataka
Istražite trenutno stanje hidrodinamike
hidraulički pogon SDM i saznati potrebu da se uzme u obzir hidrodinamika
procesi za razvoj novih dijagnostičkih metoda
hidraulički pogoni SDM,
da izgradi i istražuje matematičke modele hidrodinamičkih procesa koji se dešavaju u SDM hidrauličkim sistemima,
Eksperimentalno istražiti hidrodinamičke procese,
teče u hidrauličnim sistemima SDM,
Na osnovu rezultata sprovedenog istraživanja razviti
preporuke za poboljšanje dijagnostičkih metoda
hidraulički sistemi SDM,
Predmet istraživanja- hidrodinamički procesi u SDM hidrauličkim pogonskim sistemima
Predmet istraživanja- obrasci koji uspostavljaju veze između karakteristika hidrodinamičkih procesa i metoda za dijagnostiku hidrauličnih pogona SDM
Metode istraživanja- analiza i generalizacija postojećeg iskustva, metode matematičke statistike, primijenjene statistike, matematička analiza, metoda elektrohidrauličnih analogija, metode teorije jednadžbi matematičke fizike, eksperimentalne studije na posebno kreiranom štandu i na stvarnim mašinama
Naučna novina rezultata rada disertacije:
Sastavljen je matematički model prolaska prvog harmonika pulsiranja pritiska koji stvara volumetrijska pumpa (glavni harmonik) i dobijena su opšta rješenja za sistem diferencijalnih jednadžbi koje opisuju širenje glavnog harmonika duž hidrauličkog voda,
Analitičke zavisnosti se dobijaju za određivanje
unutrašnji pritisak tečnosti u crevu visokog pritiska njegovom deformacijom
višestruko upletena elastična školjka,
Zavisnosti deformacije visokotlačnog crijeva od unutrašnjeg
pritisak,
Eksperimentalno dobijeni i proučavani spektri vibracija
elementi hidrauličnih vodova u HS bagera EO-5126, buldožera D3-171,
samohodna dizalica KATO-1200S u pogonu,
predložena je metoda za vibrodijagnostiku SDM hidrauličkih sistema, zasnovana na analizi parametara osnovnog harmonika pulsacija pritiska generisanih pumpom pozitivnog pomaka,
predlaže se kriterijum za prisustvo curenja u hidrauličnom sistemu SDM pri upotrebi nove metode tehničke dijagnostike na mestu,
potkrijepljena je mogućnost korištenja parametara hidrauličkog udara koji nastaju zbog kašnjenja u radu sigurnosnih ventila za dijagnosticiranje HS SDM
Praktični značaj dobijenih rezultata.
predložena je nova metoda vibracijske dijagnostike za lokalizaciju kvarova u elementima SDM hidrauličkog pogona,
napravljena je laboratorijska klupa za proučavanje hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima,
Rezultati rada se koriste u obrazovnom procesu u
predavanja, dizajn kurseva i diploma, i
stvoreni laboratorijski kapaciteti se koriste u
laboratorijski rad
Privatno doprinos Podnosilac prijave. Glavne rezultate dobio je lično autor, a posebno sve analitičke zavisnosti i metodološke razrade eksperimentalnih studija.Prilikom izrade laboratorijskih štandova, autor je predložio generalni raspored, izračunao glavne parametre i obrazložio karakteristike njihovih glavnih jedinica i jedinica. praktična implementacija u radnim uslovima Autor je lično izradio programe i metode eksperimentalnih studija, sproveo studije, obradio i sumirao njihove rezultate, izradio preporuke za projektovanje HS OGP, uzimajući u obzir talasne procese
Provjera rezultata rada. Rezultati rada objavljeni su u NTC-u Norilskog industrijskog instituta 2004, 2005. i 2006. godine, na VIT-u Sveruskoj naučno-praktičnoj konferenciji studenata, postdiplomaca, doktoranada i mladih naučnika veka" BrGTU u Bratsku, na adresi 1. "Sveruska naučno-praktična konferencija studenata, diplomiranih studenata i mladih naučnika" u Omsku (SibADI), na Sveruskoj naučno-praktičnoj konferenciji "Uloga mehanike u stvaranju efikasnih materijala, struktura i mašina XXI
veka“ u Omsku (SibADI), kao i na naučnim seminarima Odeljenja T&O istraživačkog instituta 2003, 2004, 2005. i 2006. Uzeti za odbranu -
naučno utemeljenje nove metode ekspresne dijagnostike SDM hidrauličnih sistema, zasnovane na analizi parametara hidrodinamike procesi in HS,
obrazloženje efikasnosti korišćenja predložene metode tehničke dijagnostike na licu mesta,
Publikacije. Na osnovu rezultata istraživanja objavljeno je 12 publikacija, uključujući 2 članka u publikacijama koje su uvrštene na listu vodećih recenziranih časopisa i publikacija, podnesena je prijava za patent za izum
Povezanost teme rada sa naučnim programima, planovima i temama.
Tema se razvija u okviru inicijative državnog budžeta tema "Poboljšanje pouzdanosti tehnoloških mašina i opreme" u skladu sa planom istraživanja Norilskog industrijskog instituta za 2004. - 2005., u kojem je autor učestvovao kao izvršilac.
Implementacija rada. Izvršena su operativna ispitivanja ekspresne metode za traženje curenja, rezultati rada su prihvaćeni za implementaciju u tehnološki proces u preduzeću MU "Avtokhozyaystvo" u Norilsku, a koriste se i u obrazovnom procesu u Državnoj obrazovnoj ustanovi. visokog stručnog obrazovanja "Norilsk Industrial Institute"
Struktura rada. Rad na disertaciji sastoji se od uvoda, četiri poglavlja od zaključci, spisak korišćenih izvora, uključujući 143 naslova i 12 aplikacija Rad je predstavljen na 219 strana, uključujući 185 strana glavnog teksta, sadrži 12 tabela i 51 sliku
Autor smatra neophodnim da se zahvali radu doktora Melnikov V. I
Glavni sadržaj rada
U uvodu obrazložena je relevantnost teme disertacije, naznačena svrha rada, formulisana naučna novina i praktična vrijednost, dat je sažetak rada i podaci o njegovoj apromaciji
U prvom poglavlju razmatrano savremeni sistem održavanja SDM, dok je naznačeno da je važno mjesto u tehnološki proces Održavanje i popravak obuhvata tehnička dijagnostika, koja može biti dva glavna tipa: opšta dijagnostika (D-1) i dubinska dijagnostika (D-2)
Urađena je i komparativna analiza postojećih dijagnostičkih metoda, uz prihvatanje vibracijskih metoda.Jedna od najčešće korišćenih metoda u praksi je statoparametarska metoda zasnovana na analizi parametara prigušenog protoka radnog fluida tokom dijagnostike. , takođe podesiti i pokrenuti u hidrauličnom sistemu.Istovremeno, ova metoda zahteva montažu i demontažu, što dovodi do značajnih troškova rada i dovodi do dodatnog zastoja mašina.Stoga jedna od oblasti za unapređenje MRO sistema je razvoj dijagnostičkih metoda na licu mjesta, posebno metoda zasnovanih na analizi parametara hidrodinamičkih procesa u radnim fluidima
Međutim, trenutno defekti koje detektuju sistemi vibracijske dijagnostike nemaju kvantitativne karakteristike slične onima koje imaju strukturni parametri objekta, a posebno vibracijska dijagnostika ne određuje, na primer, geometrijske dimenzije elemenata, veličine zazora itd. smatra se probabilističkom procenom rizika od udesa pri daljem radu opreme, pa naziv otkrivenih kvarova često ne odgovara nazivima onih odstupanja u stanju elementa od normalnog, koja se kontrolišu u toku rada opreme. otkrivanje kvarova jedinica opreme, utvrđivanje efikasnosti sistema za dijagnostiku vibracija
Jedna od najperspektivnijih metoda za modeliranje procesa u hidrauličkim sistemima je metoda elektrohidrauličkih analogija, u kojoj se svakom elementu hidrauličkog sistema pripisuje određeni element. električno kolo zamjena
Proučavano je opšte stanje hidrodinamike radnog fluida u volumetrijskim hidrauličkim sistemima i izvršen pregled radova na ovom pitanju.Utvrđeno je da hidrodinamički procesi imaju
značajan uticaj na performanse mašina Ukazuje se da u praktičnom aspektu, odnosno u aspektu poboljšanja karakteristike performansi Prije svega, bitni su energetski intenzivni harmonici visoke amplitude, pa je pri istraživanju preporučljivo fokusirati se prvenstveno na njih, odnosno na niskofrekventne harmonike.
Na osnovu rezultata istraživanja formulisana je svrha i ciljevi istraživanja
U drugom poglavlju daju se rezultati teorijskih proučavanja hidrodinamičkih procesa u RJ, istražuje se pitanje prolaska talasa kroz prepreku i na osnovu toga se dobijaju funkcije prenosa za prolazak talasa kroz neke elemente hidrauličkih sistema. , prijenosna funkcija za neku prepreku u obliku proreza u cijevi konstantnog poprečnog presjeka ima sljedeći oblik
4 - (J>
w = ^-= -.
gdje ali] je amplituda upadnog talasa, ali 3 je amplituda talasa koji prolazi kroz prorez, to- omjer poprečnog presjeka cijevi i površine rupe
Za hidraulički cilindar sa jednim polugom dvostrukog djelovanja u prisustvu curenja, prijenosna funkcija će imati oblik
1**" (2)
W =-
{1 +1 ") to " +1?
gdje T je omjer površine klipa i površine šipke, do - omjer površine klipa i površine curenja, U- omjer površine efektivnog presjeka hidrauličkog voda i površine klipa U ovom slučaju se pretpostavlja da su unutrašnji prečnici odvodnih i tlačnih hidrauličnih vodova jednaki jedan drugom
Takođe u drugom poglavlju, zasnovano na metodi
izvršene su simulacije elektrohidrauličnih analogija
širenje harmonijskog talasa duž hidrauličkog voda sa raspoređenim parametrima x nt
I th _ di
gdje je R 0 uzdužni aktivni otpor jedinične dužine vodova, L 0 je induktivnost jedinice dužine vodova, Co je kapacitet jedinice dužine vodova i G 0 je poprečna provodljivost jedinice dužine vodova. Ekvivalentno kolo električne linije prikazano je na slici 1
-1-G-E-
Poznato rješenje sistema (3), izraženo kroz napon i struju na početku linije, ima oblik
U= U,ch(yx)-/, ZBsh(yx)
l = I,c)i[)x)-^--,h()x)
V№ + y) l o)
konstanta propagacije,
\n +/wg~ ~~ talasni otpor
Zanemarivanje curenja, odnosno uz pretpostavku hidrauličkog ekvivalenta G 0 jednak ígulu, dobijamo jednadžbe za određivanje harmonijske funkcije pritiska i protoka u bilo kojoj tački linije, izražene u smislu pritiska i protoka na početku linije
I Q = P,ch(ylX)--Q-Sh(yrx)
Q- volumetrijski protok, 5 - presjek cijevi, R - tlak, p = pe>-",
Q=Qe" w+*>) , od- brzina prostiranja talasa, p 0 - gustina, ali -
parametar trenja, w - kružna frekvencija talasa
I> = l\cf\x-^ + ^- (-sinH + jcosH
- v \c\r,
v../,. 4l ",__ J / rt ... _, "" J _".!,. 4*." (_ 5w ^) +uso f))| (8)
Ê = 0sj|*-4Í + - (-sm(9)+ v cos(i9))
Í̈ 1 + 4H (cos (0) - 7 smH) V o) pi
Uzimajući u obzir reflektirani val, pritisak u hidrauličnom vodu kao funkcija koordinate i vremena poprima oblik
gdje R()N - talas koji generiše volumetrijska pumpa, definisan izrazom (8), R - reflektovani talas
P ^ \u003d W,") cP (r (l-x)) K 0 -Q(I,t)7sh(K(l-x))K 0 (10)
gdje je koeficijent refleksije dat sa r _ Zii-Zlb -Z"- hidraulički otpor opterećenja ~7 +7
Rezultirajući model vrijedi ne samo za hidraulične vodove sa apsolutno krutim zidovima hidrauličkih vodova, već i za crijeva visokog pritiska.U potonjem slučaju, brzinu širenja talasa treba izračunati po dobro poznatoj formuli
gdje G - radijus hidrauličnog voda, d - Debljina zida, DO - smanjeni zapreminski modul elastičnosti fluida
Procijenjena je maksimalna vrijednost prekoračenja pritiska u slučaju hidrauličnih udara u hidrauličnom sistemu buldožera DZ-171 (bazna mašina T-170), nastalih zbog zaustavljanja hidrauličnih cilindara podizanja lopatice, dobijena vrijednost je Ar, do 24.6 MI Fa U slučaju vodenog udara, u slučaju kašnjenja
aktiviranje sigurnosnih ventila u vremenu od 0,04 s, teoretski maksimalna vrijednost skokova pritiska u hidrauličnom sistemu ove mašine je 83,3 MPa
S obzirom na to da su mjerenja trebala biti obavljena na stvarnim mašinama primjenom CIP metode, postavlja se pitanje odnosa između amplitude pomaka vibracija i vibracijskih ubrzanja vanjskih zidova tlačnih hidrauličnih vodova i amplitude fluktuacije tlaka u razmatra se hidraulički vod Dobijena zavisnost za krutu cijev ima oblik
dgf.^(D(p> : -gCr. "í^ + ^-Í
gdje X, - amplituda vibracijskog pomaka zida cijevi za i-Pi harmonika, E - Youngov modul za zidni materijal, d- unutrašnji prečnik hidrauličnog voda, D- spoljni prečnik hidrauličnog voda, R" - gustina tečnosti, Rst - gustina materijala zidova hidrauličnog voda, w, - frekvencija i-ta harmonike.
VVh/d H LR
H^ 4 h
Slika 2 - Šema proračuna za određivanje analitičke zavisnosti deformacije metalne oplate creva visokog pritiska oko g amplitude pulsiranja unutrašnjeg pritiska
Slična ovisnost višeslojnog metalnog pletenog fleksibilnog crijeva
ojačana (13)
gdje T - broj pletenica RVD, „ - broj niti u jednom dijelu od jednog
pletenice, toali - koeficijent prigušenja vanjske obloge, S! - područje
presjek jedne žičane pletenice, ali - ugao nagiba tangente na ravan okomitu na osu cilindra (slika 2), X, - vrijednost amplitude pomaka vibracije /-tog harmonika, d- prečnik jedne pletene žice, Uradi- smanjen promjer svih pletenica crijeva, Sl -
vrijednost amplitude brzine vibracije 7. harmonika na frekvenciji (oi, (R - ugao rotacije radijalnog zraka koji povezuje tačku na spirali
linije i ispod 90 ose cilindra (čaure), Atdobro- zapreminu tečnosti zatvorene unutar visokotlačnog creva u konturi područja žice, Vcm - volumen dijela zida koji odgovara konturi navoja y \u003d 8 U g D e 5 - debljina zida creva visokog pritiska,
th? cp - prosječni prečnik crijeva visokog pritiska, Rdobro- gustina tečnosti
Nakon rješavanja jednadžbe 13 za najčešći slučaj, tj. na a=3516", i zanemarivanja sila inercije zidova crijeva visokog pritiska u poređenju sa elastičnim silama pletenica, dobijena je pojednostavljena zavisnost
dR = 1 , 62 Yu*^± X , ( 14 )
Uradiі
Treće poglavlje predstavlja rezultate eksperimentalnih istraživanja
Da bi se potkrijepila mogućnost mjerenja parametara hidrodinamičkih procesa u RJ primjenom steznih senzora, urađena je studija ovisnosti statičke deformacije HPH od unutrašnjeg tlaka tlak P nom = 40 MPa 40 mm, broj pletenica - 4, prečnik žice pletenice - 0,5 mm
Za visokotlačna crijeva sa oba fiksna kraja, ovisnost
Zavisnost radijalnog naprezanja u odnosu na pritisak prikazana je na slici 3
da se RVD ponaša drugačije kako se pritisak povećava (gornja kriva
na sl. 3 a) i b)), i sa smanjenjem pritiska (donja kriva na slici 3 a) i
b)) Time je potvrđeno postojanje poznatog fenomena
histereza u slučaju deformacije visokotlačnog crijeva Rad utrošen na deformaciju
za jedan ciklus po jednom metru dužine ovog visokotlačnog creva, ispostavilo se da je isto za
oba slučaja - 6,13 J/m Utvrđeno je i da na slobodi
pritiska (>0,2P, IOVI) radijalna deformacija praktično ostaje
nepromijenjen Ova diferencijacija se vjerovatno može objasniti činjenicom da
da je u području od 0 do 8 MPa povećanje promjera uzrokovano
uglavnom odabirom zazora između slojeva metalne pletenice, i
također deformacija nemetalne osnove crijeva Last
okolnost znači da pri visokim pritiscima prigušenje
svojstva samog hidrauličkog voda su beznačajna, parametri
hidrodinamički procesi se mogu istraživati parametrima vibracija hidrauličkog voda Metodom konačnih razlika utvrđeno je da je optimalna regresiona jednadžba koja opisuje ovisnost R = J.
Poteškoće u identifikaciji neispravnog čvora bez alata dovode do povećanja cijene Održavanje i popravku. Prilikom utvrđivanja uzroka kvara bilo kojeg elementa sistema potrebno je izvršiti montažno-demontažne radove.
Uzimajući u obzir potonju okolnost, metode tehničke dijagnostike na licu mjesta su vrlo efikasne. U vezi sa brzim razvojem računarske tehnologije poslednjih godina, smanjenjem cene hardvera i softvera digitalnih mernih instrumenata, uključujući i analizatore vibracija, obećavajući pravac je razvoj metoda za dijagnostiku vibracija na licu mesta SDM hidrauličnih pogona, baziran, posebno, na analizi hidrodinamičkih procesa u HS.
Opća definicija prijenosne funkcije jednošipkastog hidrauličkog cilindra dvostrukog djelovanja
Pulsacije pritiska koje stvara RS u SDM hidrauličnom sistemu mogu se razložiti na harmonijske komponente (harmonike). U ovom slučaju, prvi harmonik ima, po pravilu, najveću amplitudu. Prvi harmonik fluktuacija pritiska koje stvara RS nazvat ćemo glavnim harmonikom (GT).
U opštem slučaju, izgradnja matematičkog modela za širenje glavnog harmonika duž hidrauličkog voda pritiska od izvora (pumpe) do radnog tela je dugotrajan zadatak koji se mora rešavati za svaki hidraulični sistem posebno. U tom slučaju moraju se odrediti prijenosne funkcije za svaku kariku hidrauličkog sustava (presjeci hidrauličnih vodova, hidraulički uređaji, ventili, lokalni otpori itd.), kao i povratne informacije između ovih elemenata. O prisutnosti povratne sprege možemo govoriti ako val koji se širi od izvora stupa u interakciju s valom koji se širi prema izvoru. Drugim riječima, povratna sprega se javlja kada dođe do smetnji u hidrauličkom sistemu. Dakle, prijenosne funkcije elemenata hidrauličkog sustava treba odrediti ne samo ovisno o tome karakteristike dizajna hidrauličkog pogona, ali i u zavisnosti od načina njegovog rada.
Predlaže se sledeći algoritam za konstruisanje matematičkog modela za širenje glavnog harmonika u hidrauličkom sistemu:
1. U skladu sa hidrauličkom šemom, kao i uzimajući u obzir režime rada hidrauličkog sistema, sastavlja se blok dijagram matematičkog modela.
2. Na osnovu kinematičkih parametara HS-a utvrđuje se prisustvo povratnih veza, nakon čega se koriguje blok dijagram matematičkog modela.
3. Izvršen je izbor optimalnih metoda za proračun glavnog harmonika i njegovih amplituda u različitim tačkama HS.
4. Određeni su prenosni odnosi svih karika hidrauličkog sistema, kao i prenosni odnosi povratnih informacija u operatorskom, simboličkom ili diferencijalnom obliku, na osnovu prethodno odabranih metoda proračuna.
5. GG parametri se izračunavaju na traženim točkama HW-a.
Treba napomenuti nekoliko pravilnosti matematičkih modela prolaska GG kroz hidraulične sisteme SDM.
1. Zakon prostiranja glavnog harmonika u najopštijem slučaju ne zavisi od prisustva (odsustva) grana iz hidrauličkog voda. Izuzetak su slučajevi u kojima je dužina grana višestruka od četvrtine talasne dužine, odnosno oni slučajevi u kojima je ispunjen neophodan uslov za pojavu smetnji.
2. Povratna informacija zavisi od načina rada hidrauličkog pogona, a može biti pozitivna ili negativna. Pozitivno se opaža kada se u hidrauličnom sistemu javljaju rezonantni modovi, a negativno - kada se javljaju antirezonantni. Zbog činjenice da funkcije prijenosa zavise od velikog broja faktora i da se mogu promijeniti kada se promijeni način rada hidrauličkog sistema, pogodnije je izraziti pozitivnu ili negativnu povratnu informaciju (za razliku od sistema automatska kontrola) kao znak plus ili minus ispred funkcije prijenosa.
3. Proučavani harmonik može poslužiti kao faktor koji inicira pojavu niza sekundarnih harmonijskih komponenti.
4. Predloženi metod za konstruisanje matematičkog modela može se koristiti ne samo u proučavanju zakona prostiranja glavnog harmonika, već iu proučavanju zakona ponašanja ostalih harmonika. Međutim, zbog gore navedenih okolnosti, funkcije prijenosa za svaku frekvenciju bit će različite. Kao primjer razmotrimo matematički model prostiranja glavnog harmonika kroz hidraulički sistem buldožera DZ-171 (Prilog 5). D2
Ovdje je L izvor pulsiranja (pumpa); Dl, D2 - senzori vibracija; Wj (p) - funkcija prijenosa hidrauličkog voda u dijelu od pumpe do OK; \Uz(p) - funkcija prijenosa OK; W2(p) - funkcija prijenosa za talas koji se reflektuje od OK i širi se nazad do pumpe; W4 (p) - prijenosna funkcija dijela hidrauličnog voda između OK i razdjelnika; Ws(p) - prijenosna funkcija razdjelnika; W7 (p) i W8 (p) - funkcije prijenosa valova reflektiranih od razdjelnika; W6(p) - funkcija prijenosa dijela hidrauličnog voda između razdjelnika i hidrauličnih cilindara 2; W p) je prijenosna funkcija hidrauličkog cilindra; Wn(p) - prijenosna funkcija hidrauličkog voda u dijelu od razvodnika do filtera; Wi2(p) - funkcija prijenosa filtera; Wi3(p) - prijenosna funkcija hidrauličkog sistema za talas koji se odbija od klipa hidrauličkog cilindra.
Treba napomenuti da je za ispravan hidraulički cilindar prijenosna funkcija jednaka 0 (val ne prolazi kroz hidraulički cilindar u odsustvu curenja). Na osnovu pretpostavke da su curenja u hidrauličnim cilindrima obično mala, zanemarujemo povratnu spregu između filtera, s jedne strane, i pumpe, s druge strane. Modeliranje prolaska glavnog harmonika kroz prepreke Razmatranje prolaska vala kroz prepreku u opštem slučaju predstavlja fizički problem. Međutim, u našem slučaju će se na osnovu fizičkih jednačina razmatrati proces prolaska talasa kroz neke elemente hidrauličkih sistema.
Razmotrimo hidraulični vod površine poprečnog presjeka Si, koji ima čvrstu prepreku sa otvorom površine S2 i širinom br. Prvo, odredimo općenito omjer amplituda upadnog vala u hidroliniji 1 (tfj) i amplitude talasa koji se prenosi u prorez 2 (slika 2.1.2). Hidrolin 1 sadrži upadne i reflektovane talase:
Opće odredbe. Svrha i ciljevi eksperimentalnih studija
Podaci dobijeni u drugom poglavlju omogućili su da se formulišu zadaci eksperimentalnih studija u trećem poglavlju. Svrha eksperimentalnih studija: “Dobijanje eksperimentalnih podataka o hidrodinamičkim procesima u RJ u hidrauličkim sistemima SDM” Ciljevi eksperimentalnih istraživanja bili su: - proučavanje svojstava visokotlačnih crijeva pod pritiskom u cilju proučavanja adekvatnosti izmjerenih parametara oscilacija vanjskih zidova crijeva visokog pritiska prema parametrima hidrodinamičkih procesa u hidrauličkim sistemima SDM; - određivanje dekrementa slabljenja talasa u RJ koji se koristi u hidrauličkim sistemima SDM; - proučavanje spektralnog sastava pulsiranja pritiska u hidrauličkim sistemima SDM koji sadrže zupčaste i aksijalne klipne pumpe; - proučavanje svojstava udarnih talasa koji nastaju u hidrauličkim sistemima SDM tokom rada mašina; - proučavanje obrazaca širenja talasa u RZh.
Proračun grešaka izmjerenih veličina izvršen je statističkim metodama. Aproksimacija zavisnosti izvršena je regresionom analizom zasnovanom na metodi najmanjih kvadrata, uz pretpostavku da je raspodela slučajnih grešaka normalne (Gausove) prirode. Greške mjerenja su izračunate prema sljedećim relacijama: cj = jo2s+c2R , (3.1.2.1) pri čemu je sistematska greška JS izračunata prema sljedećoj zavisnosti: r = m1 ggl + r2o (3.1.2.2), a slučajni greška aL - iz teorije malih uzoraka. U gornjoj formuli, uA je greška instrumenta; m0 je slučajna greška. Usklađenost eksperimentalne distribucije sa normalnom provjerena je korištenjem Pearsonovog testa dobrote uklapanja: nh , . , gdje i,. \u003d - (p (ut) teorijske frekvencije, n\; - empirijske frekvencije; p (u) \u003d - \u003d e u2 \ n - veličina uzorka, h - korak (razlika između dvije susjedne n / 2r opcije), av - srednja kvadratna devijacija, u, = - Za potvrdu usklađenosti proučavanih uzoraka sa zakonom normalne distribucije korišćen je “W kriterijum” koji je primenljiv za uzorke male zapremine.
Prema jednom od posljedica Taylorove teoreme, svaka funkcija koja je kontinuirana i diferencibilna na određenom segmentu može se, s određenom greškom, na ovom segmentu predstaviti kao polinom n-ti stepen. Red polinoma n za eksperimentalne funkcije može se odrediti metodom konačnih razlika [6].
Istim redoslijedom rješavani su i zadaci eksperimentalnih studija naznačeni na početku odjeljka. Radi veće pogodnosti, metodologija, postupak izvođenja i dobijeni rezultati biće dati posebno za svaki eksperiment. Ovdje napominjemo da su ispitivanja na pravim mašinama vršena u garaži, odnosno oprema je bila u zatvorenom prostoru, temperatura okoline je bila + 12-15C, a prije početka mjerenja pumpe mašina su radile na Idling u roku od 10 minuta. Sila kojom je piezoelektrični senzor bio pritisnut na hidraulični vod bila je -20N. Središte senzora je dodirivalo crijevo u svim mjerenjima na crijevima.
Neophodan uslov za proučavanje talasnih procesa su empirijska istraživanja na specijalnim laboratorijskim štandovima i instalacijama. U oblasti oscilatornih procesa hidrauličkih sistema, složeni sistemi sa pumpama pozitivnog pomaka i hidraulični vodovi sa raspoređenim parametrima trenutno su nedovoljno istraženi.
Za proučavanje ovih procesa razvijena je i proizvedena laboratorijska postavka, prikazana na Sl. 3.1.
Jedinica se sastoji od vertikalnog okvira (1) postavljenog na stabilnu osnovu (2), rezervoara (3), zupčaste motorne pumpe BD-4310 (SAD) (4), sigurnosnog ventila (5), usisnog ventila ( 6) i potisni vod (7), dio za ubrzavanje (8), hidraulički amortizer (9), upravljački i teretni ventil (prigušivač) (10), odvodni vod (11), senzor pritiska (12), manometar (13) , autotransformator (14), opadajući transformator (15).
Podesivi parametri stola su: dužina sekcije za ubrzanje, brzina rotacije elektromotora i pogonskog vratila zupčaste pumpe, krutost hidrauličkog amortizera, pad pritiska na ventilu za kontrolu opterećenja, podešavanje sigurnosni ventil.
Merni instrumenti štanda su manometar (13) koji beleži pritisak u potisnom vodu, visokofrekventni deformacioni merač pritiska u delu za ubrzavanje, analizator vibracija CD-12M i tahometar za merenje rotacionog brzina osovine motora.
Osim toga, tokom eksperimenata je predviđena izmjena ulja, mjerenje njegovih parametara (posebno viskoznosti), kao i promjena krutosti zidova hidrauličnih vodova dionice za ubrzanje. Predviđena je varijanta ugradnje koncentrirane elastičnosti tipa mehova u hidraulični krug sa mogućnošću podešavanja frekvencije prirodne oscilacije uz pomoć zamjenjivih utega. Unutrašnji prečnik krutih hidrauličnih vodova - 7 mm. Materijal hidrauličnih vodova je čelik 20.
Raspon podešavanja stola u kombinaciji sa zamjenjivom opremom omogućava istraživanje rezonantnih i antirezonantnih procesa u tlačnom hidrauličnom vodu, određivanje smanjenih koeficijenata refleksije valova od pneumatskog hidrauličkog amortizera (9). Kao opcija, predviđena je promjena temperature radnog fluida za proučavanje njegovog utjecaja na viskoznost, elastičnost i brzinu širenja valova.
Stalak je izrađen po blok-modularnoj shemi. Vertikalni dio rama je dizajniran sa uzdužnim vodilicama, na koje se mogu montirati različite komponente i sklopovi proučavanog hidrauličkog sistema po cijeloj dužini s obje strane. Konkretno, predviđena je ugradnja rezonatora tipa mehova, koji je fleksibilnim crevom visokog pritiska sa metalnom pletenicom povezan sa kontrolnim gasom i odvodnom linijom. U uzdužnim žljebovima donjeg dijela okvira predviđena je ugradnja različite opreme za ubrizgavanje i kontrolu.
Preporuke za implementaciju dijagnostičke metode u tehnološki proces
Pored spektralnog sastava RJ oscilacija, a kao rezultat toga, oscilacija zidova hidrauličnih vodova, od interesa je izmjeriti i ukupni nivo vibracija. Za proučavanje hidrodinamičkih procesa koji se odvijaju u hidrauličkim sistemima SDM, posebno u hidrauličkim sistemima buldožera baziranih na traktoru T-170M, mjeren je ukupni nivo vibracija na kontrolnim tačkama.
Mjerenja su obavljena vibracionim akcelerometrom AR-40, signal sa kojeg se dovodio na ulaz analizatora vibracija SD-12M. Senzor je pričvršćen na vanjsku površinu zida hidrauličnog voda pomoću metalnog nosača.
Prilikom mjerenja opšteg nivoa (CL) uočeno je da se u trenutku završetka procesa podizanja ili spuštanja lopatice (u trenutku zaustavljanja hidrauličnih cilindara) povećava amplituda vibracija (PEAK) vibracionih ubrzanja zid hidrauličkog voda se naglo povećava. To se djelimično može objasniti činjenicom da u trenutku kada nož udari o tlo, kao i u trenutku kada se hidraulički cilindri zaustave kada se nož podigne, vibracija se prenosi na buldožer u cjelini, uključujući i zidove buldožera. hidraulični vod.
Međutim, jedan od faktora koji utječe na veličinu vibracionog ubrzanja zidova hidrauličnog voda može biti i vodeni čekić. Kada nož buldožera dođe u najgornji položaj pri podizanju (ili pri spuštanju padne na tlo), zaustavlja se i šipka hidrauličnog cilindra sa klipom. Radni fluid koji se kreće u hidrauličnom vodu, kao iu šupljini štapa hidrauličkog cilindra (radi podizanja oštrice), nailazi na prepreku na svom putu, sile inercije RJ pritiskaju klip, pritisak u šupljina štapa se naglo povećava, što dovodi do pojave hidrauličkog udara. Osim toga, od trenutka kada se klip hidrauličkog cilindra već zaustavi, pa do trenutka kada tečnost poteče kroz sigurnosni ventil u odvod (sve dok se sigurnosni ventil ne aktivira), pumpa nastavlja da pumpa tečnost u radnu šupljinu, što takođe dovodi do povećanja pritiska.
Tokom istraživanja utvrđeno je da se amplituda vibracionih ubrzanja zida potisnog hidrauličkog voda naglo povećava kako u području neposredno uz pumpu (na udaljenosti od oko 30 cm od potonje), tako i u području neposredno uz pumpu. uz hidraulični cilindar. Istovremeno, amplituda vibracijskih ubrzanja na kontrolnim točkama na tijelu buldožera neznatno se povećala. Mjerenja su obavljena na sljedeći način. Buldožer baziran na traktoru T170M bio je na ravnom betonskom podu. Senzor je sekvencijalno fiksiran na kontrolnim tačkama: 1 - tačka na potisnoj hidrauličnoj liniji (fleksibilni hidraulični vod) direktno uz pumpu; 2 - tačka na kućištu pumpe (na spojnici), koja se nalazi na udaljenosti od 30 cm od tačke 1.
Mjerenja PIK parametra vršena su u procesu podizanja lopatice, a prva dva ili tri usrednjavanja su vršena u stanju praznog hoda pumpe, odnosno kada je hidraulični cilindar za podizanje lopatice bio u mirovanju. Kada je oštrica podignuta, vrijednost PIK parametra je počela da raste. Kada je oštrica dostigla najgornju poziciju, PIK parametar je dostigao svoj maksimum (RH/G-maksimum). Nakon toga, lopatica je fiksirana u najgornjem položaju, PIK parametar je pao na vrijednost koju je imao na početku procesa podizanja, odnosno kada je pumpa radila u praznom hodu (TJ/G-minimum). Interval između susjednih mjerenja bio je 2,3 s.
Prilikom mjerenja PIC parametra u tački 1 u opsegu od 5 do 500 Hz (slika 3.7.2), na osnovu uzorka od šest mjerenja, aritmetički srednji odnos PIC maksimuma i RRR/T-minimuma (PICmax/PICmt ) je 2.07. Sa standardnom devijacijom rezultata o = 0,15.
Iz dobijenih podataka se vidi da je koeficijent kv 1,83 puta veći za tačku 1 nego za tačku 2. Pošto se tačke 1 i 2 nalaze na maloj udaljenosti jedna od druge, a tačka 2 je čvršće povezana sa kućištem pumpe od tačke 1, moguće je tvrditi: vibracije u tački 1 su najvećim delom posledica pulsiranja pritiska u radnom fluidu. A maksimalna vibracija u tački 1, nastala u trenutku zaustavljanja noža, nastaje zbog udarnog vala koji se širi od hidrauličkog cilindra do pumpe. Ako bi vibracije u tačkama 1 i 2 bile posledica mehaničkih vibracija koje se javljaju u trenutku kada se oštrica zaustavi, tada bi vibracija u tački 2 bila veća.
Slični rezultati su takođe dobijeni prilikom merenja parametra VCI u frekvencijskom opsegu od 10 do 1000 Hz.
Osim toga, prilikom istraživanja na dijelu potisnog hidrauličnog voda neposredno uz hidraulični cilindar, utvrđeno je da je ukupni nivo vibracija zida hidrauličnog voda mnogo veći od ukupnog nivoa vibracija na kontrolnim tačkama na tijelu buldožera, koji se nalazi, na primjer, na maloj udaljenosti od priključne točke hidrauličnog cilindra.
Da bi se spriječio nastanak hidrauličkog udara, preporučuje se ugradnja prigušnih uređaja u dio hidrauličkog voda direktno spojenog na hidraulični cilindar, budući da proces distribucije hidrauličkog udara počinje upravo iz radne šupljine potonjeg, a tada se udarni val širi kroz cijeli hidraulični sistem, što može dovesti do oštećenja njegovih elemenata. Rice. 3.7.2. Opšti nivo vibracije na kontrolnoj tački 1 (PEAK - 5-500 Hz) Slika 3.7.3. Opšti nivo vibracija na kontrolnoj tački 2 (mlaznica pumpe) (PEAK-5 - 500 Hz) Vremenski dijagrami pulsiranja spoljne površine zida potisnog hidrauličnog voda tokom podizanja deponije buldožera DZ-171
Značajna količina informacija o dinamičkim procesima u radnom fluidu može se dobiti mjerenjem parametara njegovih pulsacija u realnom vremenu. Mjerenja su vršena pri podizanju noža buldožera iz mirovanja u najviši položaj. Na slici 3.7.4 prikazan je grafikon promjena ubrzanja vibracija vanjske površine zida presjeka tlačnog voda neposredno uz pumpu NSh-100, u zavisnosti od vremena. Početni dio grafikona (0 t 3 s) odgovara radu pumpe u praznom hodu. U trenutku t = 3 s, vozač buldožera prebacio je ručicu razdjelnika u položaj "podizanje". U ovom trenutku uslijedilo je naglo povećanje amplitude vibracionih ubrzanja zida hidrauličkog voda. Štaviše, nije uočen niti jedan impuls velike amplitude, već ciklus takvih impulsa. Od 32 primljena vibrograma (na 10 različitih buldožera navedene marke), bila su uglavnom 3 impulsa različitih amplituda (drugi je imao najveću amplitudu). Interval između prvog i drugog impulsa bio je kraći po trajanju od intervala između drugog i trećeg (0,015 s naspram 0,026), odnosno ukupno trajanje impulsa je 0,041 s. Na grafikonu se ovi impulsi spajaju u jedan, jer je vrijeme između dva susjedna impulsa prilično malo. Prosječna amplituda maksimalne vrijednosti vibracionih ubrzanja porasla je u prosjeku za faktor k = 10,23 u odnosu na prosječnu vrijednost vibracionog ubrzanja tokom rada pumpe u praznom hodu. Srednja kvadratna greška bila je st = 1,64. Na sličnim grafikonima dobijenim pri mjerenju ubrzanja vibracija stijenke mlaznice pumpe koja povezuje šupljinu pod visokim tlakom s tlačnom linijom, nije uočen tako oštar skok vibracionih ubrzanja (slika 3.7.4), što može može se objasniti krutošću zidova mlaznice.
Kosolapov, Viktor Borisovič