Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии
Результаты исследования гидроцилиндров лесных машин для обоснования диагностических параметров
Опубликована: 2019-12-20
  • А. А. Тарбеев Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)
  • А. И. Павлов Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

Аннотация

Представлены результаты лабораторного исследования гидроцилиндров с использования установки СГУ-ГПМ «Гидравлический перегрузочный манипулятор», предназначенной для научно-исследовательских работ, связанных с гидроприводом. В экспериментальных исследованиях для возникновения динамических процессов в напорной полости гидроцилиндра привода стрелы данного манипулятора применялось запорное устройство (запорный клапан), предназначенное для мгновенного перекрытия сливной магистрали, вызывающей гидроудар. Параметры затухающего динамического процесса (логарифмический декремент, начальная амплитуда колебаний) определялись при разных объемах рабочей жидкости в напорной полости гидроцилиндра. Результаты исследования показали, что значения всех параметров получаемого динамического процесса в напорной полости гидроцилиндра зависят от объема жидкости, а именно: логарифмический коэффициент колебаний и начальная амплитуда колебаний имеют наибольшие значения при максимальном объеме напорной полости гидроцилиндра (максимальный подъем стрелы), период колебаний мало зависит от объема жидкости. Исследования подтвердили результаты расчета данных динамических процессов с помощью математической модели: наиболее информативным диагностическим параметром для косвенного определения технического состояния гидроцилиндров в функциональном режиме является логарифмический декремент колебаний, который и выбран в качестве диагностического. В ходе эксперимента замерялись параметры переходного динамического процесса при различных значениях структурных параметров гидроцилиндра (износ резиновых уплотнений, поршня, штока и корпуса гидроцилиндра). Для этого на данную установку в процессе исследований устанавливались уплотнения гидроцилиндра с разной степенью износа. Результаты исследований позволили обосновать новый метод диагностирования гидроцилиндров.
Данный метод отличается от известных тем, что техническое состояние гидроцилиндров (степень износа уплотнений) определяется по отклонению значений логарифмического декремента колебаний переходного процесса, полученных при создании гидроудара, от эталонных при максимальном объеме рабочей жидкости в исследуемых полостях, что повышает точность диагноза. Алгоритм данного метода заключается в том, что диагностирование гидроцилиндров проводится по диагностическому параметру – логарифмическому декременту затухающих колебаний, замеряемому в испытуемых полостях при принудительном перекрытии сливного трубопровода.

Литература

1. Павлов А.И., Лощенов П.Ю., Тарбеев А.А. Диагностирование гидроприводов транспортно-технологических машин и оборудования: монография / под общ. ред. проф. А.И. Павлова. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет. 2017. 204 с.
2. Гринчар Н.Г. Прогнозирование остаточного ресурса гидроприводов по результатам диагностики // Путь и путевое хозяйство. 2000. № 3. С. 34-35.
3. Никитин О.Ф. Надежность, диагностика и эксплуатация гидропривода мобильных объектов. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 312 с.
4. Дроздовский Г.П., Шоль Н.Р., Юсенхан В.И. Обоснование направления проектирования структуры гидросистемы управления оборудованием лесных машин // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2010. № 5. С. 86-90.
5. Пат. 2472979 Российская Федерация, МПК F15В 19/00. Способ диагностирования гидроцилин-дров в функциональном режиме / Павлов, А.И., Лощенов П.Ю. № 2011143389/06; заявл. 26.10.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2. 4 с.
6. Gorban Alexander N., Gorban Pavel A., Judge George. The Markov Ordering Approach // Entropy 12. 2010. No. 5. P. 1145-1193.
7. Кельберт М. Я., Сухов Ю. М. Вероятность и статистика в примерах и задачах. Т. ІІ: Марковские цепи как отправная точка теории случайных процессов и их приложения. Москва: МЦНМО, 2010. 295 с.
8. Лощенов П.Ю. Оценка эксплуатационной надежности гидроприводов лесных машин // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2012. № 2. С. 120-122.
9. Вдовин С.Л., Охотников А.В. Повышение экономичности и экологичности приводов лесных машин // Интеграл: научно-практический межотраслевой журнал. 2013. № 3 (71). С. 72.