Разработка стенда для оценки технического состояния объемных гидроприводов с гидравлическим нагружающим устройством
Аннотация
Введение. Статья посвящена разработке устройства для оценки технического состояния объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров.
Материалы и методы. В работе использованы положения теоретической механики, теории гидрогазодинамики и основные принципы создания механизмов и машин. Для оценки технического состояния объемных гидроприводов применен метод гидравлического нагружения гидромотора. Достоверность результатов подтверждена экспериментальной реализацией стенда с гидравлическим нагружающим устройством.
Результаты исследования. Разработана и готовится к реализации новая конструкция стенда с гидравлическим нагружающим устройством для оценки технического состояния широкой номенклатуры объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Отличительной особенностью разработанного стенда является использование метода гидравлического нагружения, при котором крутящий (тормозной) момент на валу испытуемого гидромотора создается при помощи гидромашины. Стенд состоит из блоков обработки и измерения данных. В основе блока обработки данных лежит многофункциональная плата сбора данных, соединенная с персональным компьютером. В структуру блока измерения данных входят частотный преобразователь, соединенный с электродвигателем, приводной вал для подключения к нему вала испытуемого гидронасоса, гидравлическая система, имеющая гидробак, линии всасывания, управления, слива, дренажа, нагнетания и реверсивные дроссели-расходомеры, установленные в линиях нагнетания и соединенные с гидронасосом и гидромотором, нагружающее устройство с реверсивным гидронасосом, приводной вал которого муфтой соединен с валом испытуемого гидромотора. Дополнительно реверсивные дроссель-расходомеры через специальные порты и электрические линии соединены с платой сбора данных. Разработанный стенд позволяет оценить техническое состояние наиболее распространенных моделей объемных гидроприводов, используемых в современной сельскохозяйственной и дорожно-строительной технике. Стенд характеризуют энергоэффективность, простота конструкции и низкая стоимость при лучших технических характеристиках, что обеспечивает его высокую конкурентоспособность.
Обсуждение и заключение. Разработанная конструкция стенда с гидравлическим нагружающим устройством позволяет реализовать методику динамических испытаний предприятий-изготовителей и с высокой точностью оценить техническое состояние объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Дальнейшее усовершенствование эффективности оценки технического состояния объемных гидроприводов видится в разработке специализированного программного обеспечения для обработки и анализа результатов испытаний в режиме реального времени.
Литература
2. Akkaya A. V. Effect of Bulk Modulus on Performance of a Hydrostatic Transmission Control System // Sadhana. 2006. Vol. 31, Issue 5. Pp. 543–556. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02715913
3. Michelson Sh., Mueller M., Schurman B. Hydraulic Test Bench Circuit Construction, Testing and Analysis // The Journal of Undergraduate Research. 2012. Vol. 10, Issue 9. Pp. 116–127. URL: https://openprairie.sdstate.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1037&context=jur (дата обращения: 28.10.2019).
4. Стенд для испытания регулируемых аксиально-поршневых гидронасосов и гидромоторов: пат. 2381385 Рос. Федерация. № 2008137350/06; заявл. 19.09.2008; опубл. 10.02.2010. Бюл. № 4. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU2381385C1_20100210.pdf (дата обращения: 28.10.2019).
5. Стенд для испытания гидромоторов: пат. 47057 Рос. Федерация. № 2005108014/22; заявл. 21.03.2005; опубл. 10.08.2005. Бюл. № 22. URL: https://patents.s3.yandex.net/RU47057U1_20050810.pdf (дата обращения: 28.10.2019).
6. Колчин А. В., Каргиев Б. Ш. Динамические методы диагностирования гидротрансмиссии сельскохозяйственных комбайнов // Труды ГОСНИТИ. 2006. Т. 98. C. 67–71. URL: http://www.cnshb.ru/jour/j_as.asp?id=87482 (дата обращения: 28.10.2019).
7. Гринчар Н. Г., Кузьмин Д. В. Определение потребности средств диагностики для парков строительных машин // Механизация строительства. 2009. № 6. С. 16–19. URL: https://www.rucont.ru/efd/541369 (дата обращения: 28.10.2019).
8. Пьянзов С. В., Ионов П. А., Величко С. А., Земсков А. М. Устройство для оценки технического состояния объемного гидропривода // Пермский аграрный вестник. 2018. № 2 (22). С. 15–22. URL: http://agrovest.psaa.ru/wp-content/uploads/2018/06/2-2018-15-22.pdf (дата обращения: 28.10.2019).
9. Маслов Н. А. Обоснование принципиальной схемы стенда для испытаний объемных гидромашин // Главный механик. 2013. № 6. С. 56–60.
10. Elshorbagy K. A., Kandil H., Latif M. R. Development of a Multi-Functional Hydraulic Test Stand // Journal of Scientific and Engineering Research. 2018. Vol. 5, Issue 1. Pp. 123–132. URL: http://jsaer.com/download/vol-5-iss-1-2018/JSAER2018-05-01-123-132.pdf (дата обращения: 28.10.2019).
11. Tkac Z., Drabant S., Majdan R., Cvicela P. Testing Stands for Laboratory Tests of Hydrostatic Pumps of Agricultural Machinery // Research in Agricultural Engineering. 2008. Vol. 54, no. 4. Pp. 183–191. DOI: https://doi.org/10.17221/704-RAE
12. Маслов Н. А. Обоснование принципиальной схемы стенда для испытаний объемных гидромашин // Вестник машиностроения. 2014. № 6. С. 3–10. URL: https://www.mashin.ru/files/2014/ve0614_web.pdf (дата обращения: 28.10.2019).
13. Ding H., Zhao J. Performance Analysis of Variable Speed Hydraulic Systems with Large Power in Valve-Pump Parallel Variable Structure Control // Journal of Vibroengineering. 2014. Vol. 16, Issue 2. Pp. 1042–1062. URL: https://jvejournals.com/article/14974 (дата обращения: 28.10.2019).
14. Ионов П. А., Пьянзов С. В., Земсков А. М. Обоснование технических параметров стендового оборудования для оценки технического состояния объемного гидропривода // Труды ГОСНИТИ. 2017. Т. 128. С. 97–105. URL: http://vimtsm.ru/wp-content/uploads/2019/03/128_2017.pdf (дата обращения: 28.10.2019).