Диагностирование гидроцилиндров строительно-дорожных машин с помощью гидравлического подпора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Эффективность эксплуатации гидрофицированных машин существенно зависит от наличия современных методов и средств диагностирования машин в целом и гидравлических систем в частности. Изменяющиеся при эксплуатации параметры гидравлических систем технологических машин оцениваются различными диагностическими методами, обладающими определенными преимуществами и недостатками. Выбор методов диагностирования существенно зависит от типа, назначений и условий эксплуатации, а также от оснащенности эксплуатационных подразделений средствами диагностики.

Цель работы — разработка нового метода диагностики гидроцилиндров. Применить аппаратно-диагностический комплекс для испытаний гидроцилиндра; провести анализ графиков зависимости давления от времени, а также выявить основной диагностический показатель, характеризующий техническое состояние гидроцилиндра.

Материалы и методы. В качестве диагностических показателей, используемых для диагностики технического состояния гидравлических систем и отдельных элементов, в настоящее время, используются: давление, расход и температура рабочей жидкости. Изменение этих показателей позволяет судить о состоянии гидросистемы строительной машины. Однако, указанные показатели помогают оценить существующее состояние и, как правило, не дают возможности оценить остаточный ресурс элементов гидросистемы.

Результаты. Техническое состояние и остаточный ресурс гидроцилиндров можно определить путем сравнения угла повышения давления на эталонном и на испытуемом гидроцилиндре. Угол повышения давления при организации подпора в сливной линии может быть диагностическим параметром при определении технического состояния гидроцилиндра и позволяет определить изменение его технического состояния.

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в определении технического состояния гидроцилиндра при совместном использовании аппаратно-диагностического комплекса и разработанного метода диагностики. Предлагаемый метод оценки технического состояния позволяет оценивать ресурс гидроцилиндров, как на стенде, так и при выполнении производственных процессов на машине. Это позволяет сократить время простоя машин, а также уменьшаеть расход денежных средств на их обслуживание и ремонт.

Об авторах

Александр Павлович Миллер

Пермский национальный исследовательский политехнический университет; Пермский государственный аграрно-технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: aleksandrmillera@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7741-8614
SPIN-код: 8388-0646

аспирант кафедры автомобили и технологические машины; ассистент кафедры технического сервиса и ремонта машин

Россия, Пермь; Пермь

Константин Георгиевич Пугин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет; Пермский государственный аграрно-технологический университет

Email: 123zzz@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-1768-8177
SPIN-код: 7972-1668

доцент, д-р техн. наук, профессор кафедры автомобили и технологические машины; заведующий кафедрой строительных технологий

Россия, Пермь; Пермь

Список литературы

  1. Бурмистров, В. А., Волков В.Н., Тимохов Р.С. Методика проведения эксплуатационных испытаний гидравлических систем тракторов// Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015. № 8-5. С. 855–858.
  2. Зорин, В. А., Минь Н.Ч., Нефелов И.С. Повышение надёжности гидравлических систем строительных машин методами технического диагностирования // Вестник (МАДИ). 2020. № 3(62). С. 24–30.
  3. Максименко А. Н., Антипенко Г. Л., Бездников Д. В. и др., Повышение работоспособности гидропривода строительно-дорожных машин // Вестник Белорусско-Российского университета. 2007. №4, C. 24–30.
  4. Миллер А.П., Пугин К.Г., Шаихов Р.Ф. Совершенствование диагностики гидравлических систем строительных машин // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2022. Т. 1. С. 15–20. EDN: LKUPQB
  5. Конев В.В., Мерданов Ш.М., Бородин Д.М. и др. Условия эксплуатации строительно-дорожных машин// Фундаментальные исследования. 2016. № 12–3. С. 502–507.
  6. Шаякбаров И.Э., Пугин К.Г., Власов Д.В. Повышение надежности строительно-дорожных машин в условиях низких температур // Химия. Экология. Урбанистика. 2020. Т. 3. С. 279–283.
  7. Рынкевич С.А., Хадкевич И.Ю. Экспериментальные исследования физических свойств гидропривода мобильной машины // Вестник Белорусско-Российского университета. 2015. № 4(49). С. 68–78.
  8. Тащилин Л.Н. Место гидро- и пневмоприводов в современной технике // Наука России: Цели и задачи: Сборник научных трудов по материалам XIX международной научной конференции, Екатеринбург, 10 февраля 2020 года. Ч. 1. Екатеринбург: Л-Журнал, 2020. С. 43–50. doi: 10.18411/sr-10-02-2020-03
  9. Таепов Э.Ф. Методы повышения надежности деталей гидроприводов строительно-дорожных машин // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник научных статей по материалам VIII Международной научно-практической конференции, Уфа, 15 апреля 2022 года. Уфа: Вестник науки, 2022. С. 18–22.
  10. Павлов А.И., Тарбеев А.А. Методика определения стратегии замены элементов гидропривода транспортно-технологических машин // Современные наукоёмкие технологии. 2018. № 4. С. 108–112.
  11. Павлов А.И., Тарбеев А.А. Результаты исследования гидроцилиндров лесных машин для обоснования диагностических параметров // Вестник ПГТУ. 2019. № 4. С. 135–139.
  12. Чиликин А.А., Трушин Н.Н. Сравнительный анализ современных методов диагностики состояния гидравлических систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. № 3. C. 117–127.
  13. Чистоклетов А. А., Пугин К.Г. Оценка состояния элементов гидропривода строительно-дорожных машин с применением современных подходов // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2022. № 4. С. 51–57. doi: 10.15593/24111678/2022.04.06
  14. Piramatov U.A., Pugin K.G. Improving the efficiency of existing methods of diagnosing the hydraulic drive of road-building machines // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2020, Vol. 786(1). P. 012007. doi: 10.1088/1757-899X/786/1/012007
  15. Ni S.X., Zhang Y.F., Liang X.F. Intelligent Fault Diagnosis Mehthod Based on Fault Tree // Journal of Shang Hai Jiaotong University. 2008. Vol. 42(8). P. 1372–1375.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Примерная схема перетечки жидкости через уплотнения поршня: 1, 2 — направляющие кольца, 3 — уплотнительное кольцо, 4, 5 — штоковые уплотнения поршня.

Скачать (163KB)
3. Рис. 2. Испытуемый гидроцилиндр с подключённым к нему ПИД.

Скачать (163KB)
4. Рис. 3. 3D-модель стенда.

Скачать (155KB)
5. Рис. 4. Принципиальная гидравлическая схема стенда: Б — бак, Ф — фильтр, Н — насос, КП — клапан предохранительный, ШЗК — шаровой запорный клапан, МН1 — манометр, ДР — регулируемый дроссель, P1 — гидрораспределитель, МН2 и МН3 — дублирующие манометры избыточного давления по магистралям, ПИД — преобразователь избыточного давления, Ц — исследуемый гидроцилиндр.

Скачать (57KB)
6. Рис. 5. Общий вид диагностического комплекса.

Скачать (191KB)
7. Рис. 6. Принципиальная схема диагностического комплекса.

Скачать (28KB)
8. Рис. 7. График повышения давления эталонного гидроцилиндра.

Скачать (59KB)
9. Рис 8. График повышения давления гидроцилиндра, имеющего внутренние утечки.

Скачать (74KB)
10. Рис. 9. Угол повышения давления у исправного цилиндра.

Скачать (81KB)
11. Рис. 10. Поршень гидроцилиндра вместе с уплотнениями.

Скачать (275KB)
12. Рис. 11. Зоны износа гильзы гидроцилиндра: 1, 2 — зоны крайних положений поршня, 3 — зона основной работы поршня.

Скачать (47KB)

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».