WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Маслов Николай Александрович

СОЗДАНИЕ СТЕНДА ДЛЯ ПОСЛЕРЕМОНТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ГИДРОМОТОРОВ ДОРОЖНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ И

ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Специальность: 05.05.04 –

"Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск – 2006 2

Работа выполнена в Сибирском государственном университете путей сообщения

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор Мокин Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук Абраменков Эдуард Александрович кандидат физико-математических наук Городилов Леонид Владимирович

Ведущая организация - Сибирская государственная автомобильнодорожная академия, г. Омск

Защита состоится 22 декабря 2006 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 003.019.01 в Институте горного дела Сибирского отделения Российской академии наук (630091, г. Новосибирск-91, Красный проспект, 54).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГД СО РАН Автореферат разослан 20 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук Н. А. Попов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время объемные гидромашины применяются во многих областях техники. Например, их используют в качестве гидромоторов, насосов, измерителей расхода и делителей расхода жидкости в гидравлических приводах дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин, промышленного оборудования, в авиационной и космической технике, морском и сухопутном транспорте, в механизированном инструменте и др.

Общее количество гидромоторов, установленных на дорожных, строительных и подъемно-транспортных машинах в России, составляет примерно 180 тыс.

единиц. Известно, что 60 % машин парка имеют истекший срок службы. Тогда примерно 110 тыс. гидромоторов требуется ремонт.

Строительные машины, как правило, эксплуатируются на открытом воздухе. Запыленность, широкий диапазон изменения температуры, частые перегрузки рабочих органов и вибрация отрицательно сказываются на работе гидропривода и требуют своевременного проведения технического обслуживания и ремонта. Ресурс аксиально-поршневого гидромотора даже при соблюдении всех условий эксплуатации около 4000 час. На примере строительных машин установлено, что более 18 % целосменных и 4,5 % внутрисменных простоев машин объясняются техническими неисправностями и отказами, из которых до 40 % и более приходится на долю гидропривода.





Для гидроприводов характерны сложность выявления неисправностей, высокие требования к техническому оснащению рабочих мест и качеству ремонта. Особенности работы, эксплуатации и ремонта агрегатов гидропривода требуют совершенствования существующих и создания новых методов и средств для производственных и послеремонтных испытаний.

Параметры функционирования гидромотора можно измерить только при его работе с нагрузочным устройством, создающим сопротивление вращению вала, которое необходимо измерять с высокой точностью. Нагрузочное и измерительное устройства для определения вращающего момента на валу в значительной мере определяют сложность и стоимость стенда для испытаний гидромотора. Поэтому возникает необходимость в разработке новых методов и средств нагружения гидромотора, позволяющих надежно и с меньшими затратами испытывать гидромоторы на ремонтных предприятиях. Количество измеряемых при диагностировании параметров должно быть минимальным, а их измерение – простым и удобным. Использование таких способов и средств на ремонтных предприятиях является перспективным, а исследования, направленные на их разработку, актуальными.

Целью работы является обоснование метода инерционного нагружения гидромоторов при их послеремонтном испытании и создание на этом принципе стенда.

Идея работы заключается в применении маховой массы в качестве нагрузочного устройства гидромотора.

Задачи исследований:

- обосновать параметр диагностирования гидромотора для условий ремонтного предприятия;

- разработать метод нагружения гидромотора в процессе его послеремонтного диагностирования и создать испытательный стенд;

- провести экспериментальные исследования по определению влияния величины маховой массы на параметр диагностирования и разработать методику расчета основных параметров стенда промышленного исполнения.

Методы исследований - эксперименты на физической модели стенда, компьютерный анализ экспериментального материала.

Научные положения, защищаемые автором:

- параметром диагностирования гидромотора является продолжительность его разгона до установившейся частоты вращения;

- безразборная диагностика гидромотора при использовании метода инерционного нагружения наиболее эффективна и достоверна; нагрузочный момент создается маховой массой на валу гидромотора при ее разгоне до номинальной скорости;

- существует минимальная величина маховой массы, влияющая на достоверность определения продолжительности разгона и фактического КПД гидромотора; при расчете маховой массы используется безразмерный комплекс, включающий минимальный момент инерции, давление в напорной магистрали, рабочий объем и номинальную частоту вала.





Достоверность научных результатов. Достоверность научных положений подтверждена необходимым объемом экспериментальных исследований; применением современной аппаратуры и методов обработки результатов.

Новизна научных положений:

- обосновано использование продолжительности разгона гидромотора в качестве диагностического параметра;

- предложен метод испытаний объемных гидромоторов, использующий в качестве нагрузки инерцию маховой массы;

- выявлено влияние момента инерции маховой массы на достоверность определения продолжительности разгона и фактического коэффициента полезного действия гидромотора.

Личный вклад автора заключается: в обосновании параметра диагностирования гидромотора; в разработке метода нагружения и принципиальной схемы стенда для испытания гидромоторов в условиях ремонтного предприятия; в создании экспериментального стенда для исследования влияния величины маховой массы нагрузочного устройства на параметр диагностирования гидромотора; в постановке, проведении экспериментов, обработке экспериментальных данных и их интерпретации; в разработке методики проектирования стенда для испытания гидромоторов.

Практическая ценность заключается в разработке и обосновании метода и создании стенда (патенты РФ на полезную модель №41812 и №47057) позволяющих снизить затраты на проведение послеремонтных испытаний гидромотора.

Реализация работы в промышленности. Полученные результаты работы переданы Западно-Сибирской железной дороге, г. Новосибирск, для использования основных результатов исследований и создания стенда для испытаний гидромоторов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на конференциях: "Транспортные системы Сибири" (Красноярск, 2005), "Интеллектуальный потенциал Сибири" (Новосибирск, 2003), Наука и молодежь XXI века (Новосибирск, 2003), "ВУЗы Сибири и Дальнего Востока ТРАНССИБУ" (Новосибирск, 2002), семинарах кафедры "Механизация путевых, погрузочноразгрузочных и строительных работ" Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС) и Института горного дела СО РАН.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах, включая 2 патента РФ на полезную модель.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Содержит 128 страниц машинописного текста, включая 44 рисунка, 51 таблицу, и список литературы из наименований и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дано обоснование необходимости упрощения стендов для производственных и послеремонтных испытаний гидромоторов. Приведены основополагающие требования ГОСТов к условиям и стендам для приемосдаточных испытаний гидромоторов. Рассмотрено устройство существующих стендов для испытаний гидромоторов. Представлены результаты патентного поиска глубиной 20 лет, проанализированы достоинства и недостатки известных решений, определены направления выполнения исследовательской работы. Выявлено, что общим недостатком испытательных стендов является наличие в них сложных и дорогостоящих нагрузочных и измерительных устройств.

Из работ, посвященных измерению вращающего момента, изучены труды Майкла Д. Ганрада, Асада М. Мадни, Джима В. Вонга, Роберта К. Хансена (США), Мауриса Алана Ятса, Джефри Л. Виолы, Вильяма Т. Мора, Леона Богданова (Великобринания), Шилинна А. Н., Габидуллина З. Г., Деркача Г. Г., Великотного М. А. (СССР, Россия) и др. В результате анализа установлено отсутствие нагрузочно-измерительного средства, приемлемого для ремонтного предприятия.

Вторая глава посвящена обоснованию параметра диагностирования, разработке метода нагружения и принципиальной схемы стенда для испытания гидромоторов в условиях ремонтного предприятия.

Произведено сравнение распространенных методов диагностирования гидромоторов – метода нормированных параметров и временного. В качестве критерия сравнения принято количество измеряемых величин, необходимых для вычисления параметра диагностирования, и сложность их измерения (таблица 1).

Таблица 1 - Сравнение параметров диагностирования 1) Параметр Формулы для вычисления рования диагностирования ный КПД ческий частоты t - продолt П - продолжительжительность ность раподъема бочей опегруза рации В таблице 1 обозначено: РМ и РМ - мощности на выходе (на валу) и входе (в напорной линии) гидромотора; Т М и nМ - вращающий момент и частота вращения вала гидромотора; p М и p М - избыточное (манометрическое) давление жидкости в напорной и сливной линиях гидромотора; QМ и QМ вх вых расходы жидкости в напорной и сливной линиях гидромотора; QМН и QМ 0 вх вх расходы жидкости на входе гидромотора при номинальном и минимально возможном давлениях; QУ - расход утечек в дренажной линии; q М - рабочий объем гидромотора; nМН и nМ 0 - частоты вращения вала при номинальном р Н и минимально возможном p 0 давлениях; E - модуль упругости жидкости; ДД, ДД и ДД2 - датчики давления; ДМ – датчик вращающего момента (динамометр);

РМ, РМ1 и РМ2 – датчики расхода (расходомеры); ТМ – датчик частоты вращения вала (тахометр); НУ – нагрузочное устройство; Т – тормоз; Р – редуктор;

Б – барабан; G – вес груза.

Так, для вычисления полного КПД гидромотора по (1) (см. таблицу 1) при p М = 0 необходимо измерить не менее четырех параметров. Для вычисвых ления гидромеханического по (2) и объемного КПД по (3) - не менее двух.

Если в качестве диагностического параметра использовать коэффициент частоты (4), тогда необходимо одновременно измерять три параметра. При этом определение параметров диагностирования требует дорогостоящих устройств для измерения вращающего момента на валу гидромотора и расхода жидкости в его напорной линии. При временном методе параметром диагностирования является продолжительность выполнения рабочей операции, например, продолжительность подъема груза. Этим параметром можно охарактеризовать общее техническое состояние гидропередачи машины, но не гидромотора в отдельности. В настоящее время временной метод не используется в стендах для испытания гидромоторов.

В соответствии с действующим государственным стандартом класс точности приборов для определения параметра диагностирования при приемосдаточных испытаниях должен быть 2,5. Установлено, что при использовании приборов такого класса точность определения параметра диагностирования по результатам измерения двух величин (таблица 2) составит 3,5 %, а пяти величин около 6 %. При точности 6 % результат измерения КПД гидромотора может быть 90 %, когда его действительное значение 85 %. По этой причине КПД гидропередачи, например, строительной машины, будет занижен на 5 % и более без учета точности определения КПД насоса и других элементов. Т.е.

информативная ценность параметра диагностирования, вычисляемого по результатам измерений большего числа величин, существенно снижается.

Таблица 2 - Влияние числа измеряемых величин и класса точности приборов на точность определения параметра диагностирования (класс точности средств измерения) Точность определения параметра диагностирования, % Предложено использовать временной метод и продолжительность разгона tр гидромотора до установившейся частоты вращения УСТ в качестве метода и параметра диагностирования при стендовых испытаниях. Достоинства предлагаемого решения заключаются в простоте измерения времени и частоты вращения и в повышении достоверности диагностирования.

Для послеремонтного диагностирования гидромотора разработан метод инерционного нагружения.

Метод заключается в использовании нагрузочного устройства, выполнен- 1 – насос; 2, 3, 4 -всасывающая, напорная и ного в виде маховой массы, соеди- сливная линии; 5 - бак; 6 – фильтр;

7, 8 – предохранительный и обратный кланенной с валом гидромотора. Нагрупаны; 9 – маховик; 10 - тормоз; 11 - измеризочный момент на валу гидромотора номинальной скорости, а величина нагрузочного момента равна произве- Рисунок 1 – Принципиальная момент инерции маховой массы.

Разработана схема стенда (рисунок 1), в котором реализованы предложенные метод нагружения гидромотора и параметр диагностирования. Стенд работает следующим образом. При включении насоса 1 жидкость возрастающим расходом идет через гидромотор 15, убывающим - через предохранительный клапан 7. Маховик 9, приводимый гидромотором, разгоняется. Сигналы с датчика частоты вращения маховика 12 поступают через модуль ввода 13 на вычислительное устройство 14, которое регистрирует частоту вращения и определяет продолжительность разгона.

Известны зависимости:

где I - суммарный момент инерции маховой массы; М - угловое ускорение маховой массы; TП - момент сил трения в подшипниковых опорах маховика;

М, nМ - конечные угловая скорость и частота вращения вала гидромотора;

t Р - продолжительность разгона от нулевой скорости до конечной; QМТ - теоретический расход через гидромотор, qМ - рабочий объем гидромотора.

Подстановкой (5) – (8) в (1) (см. таблицу 1) получена зависимость (9), связывающая продолжительность разгона до установившейся частоты с КПД, с параметрами гидромотора и маховой массы, а также с параметрами подведенного потока жидкости:

где С - константа, характеризующая параметры гидромотора, маховой массы, и подведенного потока жидкости.

При pМ pМ =const в течении всего времени разгона величина С раввх вых на:

Как видно из (9) величина t Р обратно пропорциональна КПД гидромотора и может быть использована в качестве диагностического параметра.

Для эксплуатационных целей предложено использовать построенные с использованием (9) и (10) графики, связывающие продолжительность разгона с КПД (рисунок 2). Если продолжительность разгона находится в диапазоне [t Р ], соответствующем допустимому диапазону величины КПД [ ], то гидромотор отремонтироМ ван качественно.

Зависимость (9) можно записать в виде (9*) и использовать КПД гидромотора, определяемый через продолжительность разгона, в качест- Рисунок 2 - Зависимость продолжительве параметра диагностирования. ности разгона маховой массы от КПД Использование предложенной схемы (см. рисунок 1) существенно упрощает испытательный стенд для условий ремонтного предприятия и позволяет получать диагностическую информацию требуемой точности.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям. Для определения влияния величины маховой массы нагрузочного устройства на параметр диагностирования гидромосливная линии; 5 - бак; 6 – фильтр; 7, 8 – тора разработан и изготовлен эксперипредохранительный и обратный клапаны; 9 – ментальный стенд (рисунки 3 и 4).

Стенд позволяет определять:

функцию времени; КПД, определяе- 15 - модуль ввода; 16 - вычислительное устмый через продолжительность разгона; ройство; 17 - гидромотор КПД, усредненный за время разгона. Рисунок 3 – Принципиальная схема 1 – насос-моторный блок-модуль; 2 – вычислительный блок-модуль Во время работы стенда сигналы с датчиков 12, 13 и 14 поступают на вычислительное устройство 16, где с малым шагом по времени регистрируются текущие значения расхода и давления жидкости в напорной линии и частоты вращения маховой массы. По приращению угловой скорости М за промежуток времени t вычислительное устройство определяет текущие значения углового ускорения разгона М маховой массы (7), а затем средние за время t значения вращающего момента на валу гидромотора (5).

Подстановкой выражения (5) в (1) получена зависимость для определения КПД гидромотора как функции времени:

Расчеты по (7), (5), (11) позволяют строить график изменения КПД как функции времени.

При вычислении КПД в конце разгона использована (9*), а для вычисления КПД, усредненного за время разгона, предложена зависимость:

где n - количество участков, на которые разбивается время разгона ( n = t Р / t i ); p М i, QМ i - средние значения давления и расхода жидкости в навх вх порной линии гидромотора за время ti.

Конструктивно стенд состоит из насос-моторного и вычислительного блоков-модулей (рисунок 4). Насос-моторный блок выполнен в виде рамытележки, на нижней части которой установлена насосная установка марки НМШ2-40-1.6/16, на верхней части смонтирован – аксиально-поршневой гидромотор марки 210.12Г с инерционным нагрузочным устройством. Нагрузочное устройство оснащено четырьмя сменными маховиками (таблица 3).

Таблица 3 – Характеристики нагрузочного устройства экспериментального стенда параметра, Момент Маховика 136,452·10-3 12,886·10-3 5,174·10-3 2,877·10-3 без инерции, Примечания.

1 Вычислено в системе трехмерного твердотельного моделирования КомпасD V7 Plus.

2 Величина равна сумме моментов инерции вала, муфты и вращающихся частей гидромотора.

Измерительная система (рисунок 5) стенда состоит из датчика частоты вращения вала гидромотора, датчиков расхода и давления жидкости и АЦП.

Для регистрации данных с каналов измерительных приборов через заданные промежутки времени использовано программное обеспечение PowerGraph 2.0.

Рисунок 5 - Структурная схема организации интерфейса связи измерительных приборов с персональным компьютером Для обработки экспериментальных данных использовались программы EDH.exe (написана на языке программирования Visual Basic 6.0) и Acceleration.mcd (среда MathCAD 2000).

Программа экспериментальных исследований предусматривала:

- определение минимально допустимого момента инерции маховика, позволяющего диагностировать гидромотор с использованием предложенного метода нагружения;

- определение КПД как функции времени и КПД, определяемого через продолжительность разгона.

Испытания проводились при температуре жидкости +40±20С; давлении настройки предохранительного клапана 1,6 МПа 1); давлении в сливной линии гидромотора 0 МПа ; частоте опроса датчиков 1000 Гц.

В ходе исследований процесса диагностирования гидромотора по продолжительности разгона определялись средние значения продолжительности разгона tР, установившейся угловой скорости УСТ (М =УСТ, когда М = 0), скоростей М =0,850 УСТ; 0,875 УСТ; 0,900 УСТ; 0,925 УСТ; 0,950 УСТ и их доверительные интервалы. Зависимости М = f(t), построенные в диапазоне от М 0,9УСТ до М = УСТ, приведены на рисунке 6, где жирными линиями обозначены усредненные функции М = f(t). Численные результаты, обработанные в программах EDH.exe и Acceleration.mcd, приведены в таблицах 4 и 5.

Примечание 1 Давление – избыточное (манометрическое) Рисунок 6 – Графики М = f(t): а - при I = 137,398·10-3 кг·м2;

б - при I = 13,832·10-3 кг·м2; в – при I = 6,120·10-3 кг·м2;

Таблица 4 - Результаты измерений продолжительности разгона tР № I, кг·м 1 137,398·10-3 7603±46 8070±54 8604±60 9298±75 10285±108 19202± Таблица 5 - Результаты измерений угловой скорости М, рад/с № I, кг·м 1 137,398·10-3 167.3±0.4 172.3±0.4 172.3±0.4 182.1±0.5 187.0±0.5 196.9±0. 2 13,832·10-3 162.2±0.3 167.0±0.3 171.8±0.4 176.6±0.4 181.3±0.4 190.9±0. 3 6,120·10-3 165.3±1.4 170.2±1.4 175.1±1.5 179.9±1.5 184.8±1.6 194.5±1. 4 3,823·10-3 164.9±0.7 169.7±0.7 174.6±0.7 179.4±0.8 184.3±0.8 194.0±0. 5 0,946·10-3 165.3±1.2 170.2±1.3 175.1±1.3 179.9±1.3 184.8±1.4 194.5±1. Установлено, что в диапазоне М = (0,85…1,00) УСТ доверительный интервал угловой скорости не превышал 0,85 %, а доверительный интервал продолжительности разгона:

- расширялся от 0,6 до 4,2 % при приближении угловой скорости М к установившемуся значению УСТ при использовании маховых масс № 1-4 и сужался от 10,2 до 3,4 % при использовании маховой массы № 5 (рисунок 7);

- расширялся при уменьшении момента инерции маховой массы, особенно в диапазоне (13,832…0,946)·10-3 кг·м2 – от 0,7 до 10,2 % (рисунок 7).

ного к уменьшающемуся уско- определения расчетное (условное) значение разгона, % рости УСТ 0,9УСТ. Это поР зволит определять продолжиМаховая масса №1 Маховая масса №2 Маховая масса № тельность разгона с точностью до ±2 % (при использовании соответствующей маховой массы, например, для экспериментального стенда I 13,832·10-3 кг·м2), а также КПД М, определяемый через продолжительность разгона (см. (9*)), с меньшей дисперсией результатов.

В результате экспериментов получено, что изменение момента инерции маховой массы в достаточно широких пределах мало влияет на величину КПД гидромотора (рисунок 8). Однако существует минимально допустимое значение, после которого КПД резко уменьшается. Это объясняется тем, что расчетная зависимость (12) симости (1), пригодной, как известно, для установившейся работы гидропередаМ min чи. Экспериментально определен диапазон, в котором находится минимально доРисунок 8 - Зависимость КПД гидромотора от пустимый момент инерции маховой массы экспериментального стенда. Он составил (3,823…6,120)·10-3 кг·м2 (таблица 6).

Таблица 6 - Результаты вычислений КПД по формуле (12) 1) № I, кг·м 1 137,398·10-3 82,2±0,5 79,7±0,5 77,0±0,4 73,4±0,4 68,4±0,2 39,0±0, 2 13,832·10-3 88,7±0,6 85,6±1 82,4±0,6 79±0,6 75,3±0,6 56,2±1, 3 6,120·10-3 86,6±3,4 83,4±3,4 79,7±3 75,9±2,4 71,5±2,2 51,5± 4 3,823·10-3 62,9±1,6 61,3±1,5 59,4±1,2 57,3±1 54,9± 41,7±0, 5 0,946·10-3 35,5±3,2 30,1±1,7 26,4±0,8 23,7±0,4 21,4±0,3 13±0, С достаточной для практических целей точностью за минимальный принят момент инерции нагрузочного устройства с маховиком №2. По принятому минимальному моменту инерции I вычислен безразмерный комплекс КI, связывающий его с давлением в напорной линии, рабочим объемом гидромотора и установившейся частотой вращения вала:

При I = 13,832·10-3 кг·м2, УСТ = 205 рад/с, p М = 1,6 · 106 Па, p М = 0, qМ = 11,6 · 10 м величина КI равна 30,3.

Предложено использовать комплекс КI при определении минимального момента инерции маховой массы I для испытаний гидромотора с известныmin ми значениями рабочего объема, давления и угловой скорости:

На практике желательно принимать КI 100. Это увеличит момент инерции маховика и продолжительность разгона примерно в 3 раза, но позволит во столько же раз уменьшить необходимую частоту опроса датчиков.

Примечание 1 Без учета систематической погрешности, которая составляла не более ±2 % 0,2·104 0,4·104 0,6·104 0,8·104 1,0·104 1,2·104 1,4·104 1,6·104 1,8·104 2,0· 0,2·104 0,4·104 0,6·104 0,8·104 1,0·104 1,2·104 1,4·104 1,6·104 1,8·104 2,0· Экспериментально установлено, что падение давления (рисунок 9) в процессе разгона приводит к занижению фактического значения КПД при его определении как функции времени (рисунок 10), а также через продолжительность разгона. Падение давления обусловлено изменением расхода через клапан при изменении разности давлений на его входе и выходе. Для более точного определения параметра диагностирования необходимо минимизировать падение давления в напорной линии в процессе разгона. В качестве устройства для стабилизации давления предложено использовать дроссель с пропорциональным управлением, включенный между напорной линией гидромотора и сливом. При отсутствии такого устройства и определении КПД по (9*), предложено использовать поправочный коэффициент kП:

Примечания 2 Нижний предел измерения расходомера Qmin = 1,4·10-4 м3/с При этом необходимо обеспечить падение давление не более нормированного по ГОСТ 20719-83. Для определения поправочного коэффициента kП в реальных условиях предложено использовать эталонный гидромотор, КПД которого ЭТ известен:

где ЭТ - КПД эталонного гидромотора; ЭТ - КПД эталонного гидромотора, определенный при испытаниях на предлагаемом стенде.

Расчетами получено, что использование поправочного коэффициента обеспечивает определение КПД по (15) с точностью от 3 до 6 % при точности КПД эталонного гидромотора от 0,5 до 5 %. Аттестацию производственного стенда в этом случае необходимо проводить с использованием эталонного гидромотора.

В четвертой главе разработаны основы методики проектирования производственного стенда с инерционным нагрузочным устройством для испытания гидромоторов. Определены основные параметры и приведен пример конструкции стенда для испытания аксиально-поршневых гидромоторов марок 210.16 и 210.20 и их аналогов. В методике также учтено следующее:

1. Для снижения металлоемкости стенда и уменьшения времени испытания используется маховик с моментом инерции не ниже минимально допускаемого для самого мощного гидромотора при продолжительности разгона 3 с и более.

2. Маховики с диаметром до 1 м, выполненные из качественных сталей с пределом текучести 300-700 МПа и разгоняемые гидромоторами с частотами вращения вала 25-40 об/с (окружные скорости не более 100-150 м/с) допускается на прочность не рассчитывать. Маховики могут быть выполнены в форме дисков с ободом и без обода, с отверстием или без него. В целях минимизации массы маховика рекомендуется изготавливать его в форме диска с ободом и отверстием и принимать отношеQМвых ; pМвых

М IМ IМУ

диаметру - 0,05; внутреннего диаметра обода к наружному - 0,8.

ройства. В таблице 7 приведены Рисунок 10 – Расчетная схема инерционисходные параметры, на рисунке 11 ного нагрузочного устройства - последовательность расчета (основная часть методики проектирования стенда). В таблице 8 даны результаты расчетов стенда для испытания гидромоторов марок 210.16 и 210.20 (рисунок 12).

Таблица 7 – Исходные данные Наименование параметра, единица величины, обозначение Номинальное давление, Па КПД гидромотора полный:

Момент инерции вращающихся масс гидромотора, кг·м I М 0,0018 0, Момент сил трения в подшипниковых опорах, Н · м Рисунок 11 - Последовательность расчета нагрузочного устройства Таблица 8 – Результаты расчета Наименование параметра, единица величины, обозначе- Гидромотор Минимальный суммарный момент инерции min маховой массы, кг · м Продолжительность разгона маховой массы ( I / I ) до частоты nМ при КПД, с:

- паспортном;

- минимально допускаемом по ГОСТ 20719-83;

- пороговом по ГОСТ 20719-83.

Угловое ускорение маховой массы ( I / I ) при паспортном значении КПД, рад/с - маховика;

- вала / муфты;

- нагрузочного устройства ( I НУ = I МАХ + I ВАЛ + I МУ );

- суммарный ( I = I НУ + I М ) Рисунок 12 - Стенд для испытания гидромоторов марок 210.16 и 210.20:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее важные научные и практические результаты выполненных исследований заключаются в следующем:

1. Анализ существующих методов, средств нагружения, испытания, измерения нагрузки на валу гидромотора и оценка их применимости для условий ремонтного предприятия, показал необходимость создания новых методов и средств нагружения, позволяющих надежно и с меньшими затратами качественно испытывать гидромоторы на ремонтных предприятиях.

2. Обоснован параметр послеремонтного диагностирования гидромотора и класс точности измерительных средств испытательного стенда. Установлено, что использование продолжительности разгона до номинальной частоты вращения в качестве параметра диагностирования гидромотора обеспечивает минимизацию количества измерительных средств испытательного стенда для условий ремонтного предприятия.

3. Разработан метод инерционного нагружения гидромотора в процессе его послеремонтного диагностирования, заключающийся в использовании нагрузочного устройства, выполненного в виде маховой массы, соединенной с валом испытуемого гидромотора, нагрузочный момент на валу которого создается при разгоне маховой массы до номинальной скорости, а его величина равна произведению момента инерции маховой массы на ее угловое ускорение.

4. Разработаны принципиальные схемы испытательных стендов, в которых используется принцип создания нагрузки за счет разгона маховой массы до номинальной скорости гидромотора.

5. Получены экспериментальные данные о влиянии величины маховой массы на параметр диагностирования. Установлено минимальное значение маховой массы, определяющее достоверность испытаний. Предложен безразмерный комплекс, позволяющий вычислять минимально допустимый момент инерции нагрузочного устройства.

6. Разработана методика расчета основных параметров производственного испытательного стенда. Выполнен расчет нагрузочного устройства и разработан проект стенда для испытания аксиально-поршневых гидромоторов марок 210.16, 210.20 и их аналогов.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Маслов Н. А. Определение основных параметров инерционного нагружателя гидромотора [Текст] / Н. А. Маслов // Наука и молодежь XXI века: Материалы науч.-техн. конф. (г. Новосибирск, 29-30 окт. 2003 г.). - Новосибирск:

Изд-во Сибирского гос. ун-та путей сообщения, 2004. - С. 94.

2. Маслов Н. А. Метрологическое обеспечение стенда для испытания гидромоторов с инерционным нагрузочным устройством [Текст] / Н. А. Маслов // Вестник СГУПС №11. - Новосибирск: Изд-во Сибирского гос. ун-та путей сообщения, 2006. - С. 195-201.

3. Маслов Н. А. Метрологическое обоснование выбора метода и параметра послеремонтного диагностирования гидромотора [Текст] / Н. А. Маслов, Н. В.

Мокин // Строительные и дорожные машины, 2006. - № 2. - С. 24-26.

4. Маслов Н. А. Использование продолжительности разгона гидромотора в качестве диагностического параметра [Текст] / Н. А. Маслов, Н. В. Мокин // Гидравлика и пневматика, 2006. - № 22. - С. 10-11.

5. Пат. на полезную модель 41812 Российская Федерация, МПК7 F 04 B 51/00. Стенд для испытания гидромоторов [Текст] / Н. А. Маслов, Н. В. Мокин; заявитель и патентообладатель Сибирский гос. ун-т путей сообщения. - № 2004120155/22; заявл. 05.07.04; опубл. 10.11.04, Бюл. № 31. – 1 с. : ил.

6. Пат. на полезную модель 47057 Российская Федерация, МПК7 F 04 B 51/00. Стенд для испытания гидромоторов [Текст] / Н. А. Маслов; заявитель и патентообладатель Сибирский гос. ун-т путей сообщения. - № 2005108014/22;

заявл. 21.03.05; опубл. 10.08.05, Бюл. № 22. – 2 с. : ил.

Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве СГУПСа 630049, Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, Тел./факс: (383-2) 287-381. E-mail: press@stu.ru

 
Похожие работы:

«ПЛОТНИКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ НОВЫХ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТОПЛИВОПОДАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ Специальность: 05.04.02 - тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Нижний Новгород 2011 2 Работа выполнена в Кировском филиале Московского государственного индустриального университета Научный консультант : доктор технических наук, профессор Карташевич...»

«ХО ВЬЕТ ХЫНГ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ КИПЕНИИ ХЛАДАГЕНТА R410A И ЕГО СМЕСИ С МАСЛОМ НА ТРУБАХ С РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ В ИСПАРИТЕЛЯХ СУДОВЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН Специальность 05.08.05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные) Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Астрахань - 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«Булат Андрей Владимирович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СКВАЖИННОГО НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ СЕПАРАТОРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (нефтяная и газовая промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва, 2013 2 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина Научный руководитель : доктор технических наук,...»

«ШАЛЫГИН МИХАИЛ ГЕННАДЬЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ТОРЦОВЫХ ПАР ТРЕНИЯ БИТУМНЫХ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ Специальность 05.02.04 – Трение и износ в машинах АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Брянск – 2010 2 Работа выполнена на кафедре Управление качеством, стандартизация и метрология ГОУ ВПО Брянский государственный технический университет доктор технических наук, профессор Научный руководитель Горленко Олег Александрович доктор...»

«Малкин Илья Владимирович Разработка технических средств снижения шумовых излучений системы газообмена двигателя легкового автомобиля 05.04.02 - Тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2014 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет на кафедре Управление промышленной и экологической безопасностью. Научный...»

«Барабанов Андрей Борисович ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗ СПОСОБОМ ТЕРМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ Специальность 05.03.01. Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2009 Работа выполнена на кафедре Высокоэффективные технологии обработки Государственного образовательного...»

«Рожкова Елена Александровна ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ НЕПОДВИЖНЫХ НЕРАЗБОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С РАВНООСНЫМ КОНТУРОМ С НАТЯГОМ Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Чита – 2014 2 Работа выполнена в Забайкальском институте железнодорожного транспорта филиале федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«АХТАРИЕВ РУСЛАН ЖАУДАТОВИЧ РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ ЦИФРОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ВЫСОКОКОНТРАСТНОГО ОБЪЕКТА Специальность 05.02.13. – Машины, агрегаты и процессы (печатные средства информации) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2010 г. Работа выполнена на кафедре Технология допечатных процессов в ГОУВПО Московский государственный университет печати доктор технических наук, Научный руководитель профессор Винокур Алексей...»

«БУЯНКИН ПАВЕЛ ВЛАДИМИРОВИЧ ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПЛАТФОРМ И НАГРУЗОК В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ ЭКСКАВАТОРОВ-МЕХЛОПАТ Специальность 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово - 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева. Научный руководитель - доктор...»

«Галкин Денис Игоревич РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ БЕЗОБРАЗЦОВОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ Специальность: 05.02.11 – методы контроля и диагностика в машиностроении АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре технологий сварки и диагностики в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана....»

«ГУСЬКОВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ ЦЕЛЬ НЫХ ЧЕРВЯЧНО-МОДУЛЬНЫХ ФРЕЗ НА ОСНОВЕ УСТАНОВЛЕНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ВЛИЯНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ПЕРЕДНИХ УГЛОВ НА ТОЧНОСТЬ ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ПРЯМОЗУБЫХ КОЛЕС Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ульяновск – 2012 Работа выполнена на кафедре Математическое моделирование технических систем Федерального...»

«Гаврилов Илья Юрьевич ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАЧАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПАРА НА ВОЛНОВУЮ СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА В СОПЛОВОЙ ТУРБИННОЙ РЕШЕТКЕ Специальность 05.04.12 – Турбомашины и комбинированные турбоустановки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальный исследовательский университет...»

«Сахаров Александр Владимирович УСТАНОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СТАНКОВ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОСНОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2012 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Кузнецов Андрей Григорьевич ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОЦЕНКИ КООРДИНАТ МАЛОГАБАРИТНОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (Авиационная и ракетно-космическая техника), Специальность 05.07.09 Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 г. Работа выполнена...»

«ФАРХАТДИНОВ ИЛЬДАР ГАЛИМХАНОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И КАЧЕСТВА УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ НА ОСНОВЕ ПОЗИЦИОННО-СИЛОВЫХ АЛГОРИТМОВ ДЛЯ КАНАЛА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ СИСТЕМ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ Специальность: 05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата наук Москва 2011 Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Московский государственный технологический университет СТАНКИН. Научный руководитель д.т.н.,...»

«ЛАВРЕНКО Сергей Александрович ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК В УСЛОВИЯХ КЕМБРИЙСКИХ ГЛИН Специальность 05.05.06 – Горные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ – 2014 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальный минерально-сырьевой университет Горный Научный...»

«КОРОБОВА Наталья Васильевна НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПЛОТНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОБРАБОТКОЙ ДАВЛЕНИЕМ НА ПРЕССАХ Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва – 2009 Работа выполнена в Московском государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана. Официальные оппоненты : д. т. н., проф. Смирнов...»

«АБДУЛИН Арсен Яшарович МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ СКОРОСТНЫХ СУДОВ Специальность: 05.04.13 – Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа – 2014 Работа выполнена на кафедре Прикладная гидромеханика Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.