WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

3. Режим, имитирующий объемные потери рабочей жидкости (утечки) во внешнею среду, из-за потери герметичности уплотнительных соединений инструмента.

4. Режим имитации работы инструмента со сниженным объемным КПД без учета потерь во внешнею среду. Необходимо отметить, что указанная ситуация весьма часто встречается на практике.

5. Режим проверки устойчивости предохранительного клапана. Предназначен для оценки состояния клапонового узла инструмента.

Некоторые результаты испытаний представлены на рис.8 а, б, в.

Анализ результатов испытаний позволяет заключить что:

линейное возрастание нагрузки на плунжер домкрата при подъеме обуславливает линейный характер изменения давления в гидросистеме домкрата. Данное обстоятельство позволяет наиболее простым и удобным образом анализировать техническое состояние домкрата без его разборки;

задержка подъма в начальный период (первые 5…10 секунд) не оказывает решающего влияния на рабочий процесс, но, тем не менее, приводит к некоторому увеличению продолжительности рабочего цикла;

хотя изделия, прошедшие текущий ремонт (замена уплотнителей, при необходимости замена прецизионных пар и пр.) обладают несколько худшими характеристиками по сравнению с новыми, но тем не менее они могут успешно использоваться на соответствующих работах;

снижение объемного КПД вследствие износа прецизионных пар качающего узла и предохранительного клапана, а также внутренних уплотнений приводит к значительным (в 2…3 раза) задержкам в работе, несоблюдению технологии и правил безопасности выполнения работ (домкрат не удерживает штатную нагрузку в течение нормативного времени – 5 мин.).

Стендовые испытания однозначно подтверждают недопустимость эксплуатации инструмента при наличии внешних течей.

Последнее обстоятельство однозначно требует учитывать характер изменения полного и объемного КПД для инструмента с объемным гидропрпиводом, в той же мере, как и для гидросистем с машинным приводом.

Полный КПД привода может быть определен как отношение полезной работы при выдвижении штока механизма к совершенной работе:

(15) где: - полезная работа, совершенная гидроприводом;

- работа, проделанная оператором (монтером пути), затраченная на преодоление силы и полном ходе штока гидроцилиндра;

– сила, действующая на шток гидроцилиндра;

М – момент на рукояти привода насоса;

- число полномерных ходов рукоятки привода насоса.

Объмный КПД гидропривода инструмента можно определить как отношение полезного расхода к теоретической суммарной подаче насоса за цикл (полное выдвижение штока под нагрузкой):

(16) где: - теоретическая подача насоса;

- полезный расход в гидросистеме;

- диаметр поршня гидроцилиндра;

- рабочий объем качающего узла насоса.

Если нагрузка F изменяется линейно по мере выдвижения штока гидроцилиндра то имеем за цикл:

(17) где, - момент на рукоятке привода насоса в начале и в конце выдвижения штока, соответственно;

- угол поворота рукояти, рад.

Для определения КПД при нелинейном изменении нагрузки воспользуемся следующим выражением:

(18) где - усилие на штоке гидроцилиндра на i-том ходу рукоятки привода насоса;

- величина выдвижения плунжера или штока гидроцилиндра на iтом ходу;

- момент на рукоятке привода насоса на i-том ходу.

Полученные в ходе испытаний домкратов ДПГ-10 и ДГ-15 зависимости изменения КПД от нагрузки представлены на рис. 9. Экспериментально полученные точки обрабатывались стандартным способом (полиномиальная аппроксимация) в среде Excel.

а) б) в) Рис. 8. Результаты испытаний: а – домкрат; б – разгонщик; в - рихтовщик Необходимо отметить, что испытаниям подвергся инструмент, некоторое время находившейся в эксплуатации. Хотя характеристика изменения КПД в зависимости от нагрузки является стандартной для гидросистем с объемным гидроприводом является стандартной и общепринятой для объемных гидроприводов машин, однако до настоящего времени не включалась в паспортные характеристики гидравлического путевого инструмента.

Испытания показали, что численные значения объемного и полного КПД гидродомкратов, находившихся в эксплуатации, примерно соответствуют значениям объемного и полного КПД гидроприводов мобильных машин, отработавших 1000…1500 ч, а характер изменения объемного и полного КПД с увеличением нагрузки (и, следовательно, с ростом давления в гидросистеме) также примерно соответствует характеристикам гидропривода мобильных машин с указанной наработкой. Таким образом, введение характеристик по КПД в паспортные данные гидроинструмента представляется правомерным, обоснованным и необходимым требованием, в частности при сертификации инструмента.

Для успешной реализации последнего положения заводы-изготовителями должны оснастить соответствующие цеха испытательными стендами, обеспечивающими изменение нагрузки на инструмент в продолжение рабочего цикла от минимальной до максимальной. Исходя из аналогий для машиностроительного гидропривода минимально допустимыми значениями КПД для новых агрегатов при номинальной нагрузке на штоке следует считать величину порядка 0,85.

Рис. 9. Изменение КПД домкратов от нагрузки Введение характеристик по КПД в паспортные данные гидроинструмента и их изучение позволит организациям-потребителям делать обоснованный выбор при закупках с учетом задач, для которых приобретается путевой инструмент с объемным гидроприводом.

Помимо проведений испытаний путевого инструмента с объемным гидроприводом, комплекс стендов позволяет успешно испытывать и другие типы инструмента, например с механическим (винтовым) приводом. В ходе испытаний определялись величина подъма (сжатия пружин стенда), усилие на лапе домкрата и крутящий момент на ходовой гайке винта, что позволило определить основные параметры изделий.

Дальнейшее развитие исследований в данном направлении, ведущееся на кафедре «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» МИИТа при участии автора привело к разработке конструкции стенда с нелинейным нагружением за счет применения гидропривода с сервоуправлением, так как более или менее полная имитация нагрузки на рабочий орган инструмента может быть достигнута только в этом случае. Принципиальная гидравлическая схема стенда представлена на рис. 10.

Управление стендом (величиной нагрузки в зависимости от хода штока гидроцилиндра домкрата) может осуществляться в двух режимах. Первый режим – режим ручного управления. Осуществляется при включенном распределителе Р1. Изменение нагрузки происходит ступенчато, с малым шагом (соответственно одному из графиков, представленных на рис.6) путем регулирования пружины клапана КП2, давление контролируется по манометрам М1, М2.

Запись ведется с датчика Д1.

Второй режим – автоматизированное управление от компьютера. Осуществляется при включенном распределителе Р2, изменение нагрузки происходит плавно, путем регулирования клапана с электромагнитным управлением КП3.

Схема работы и управления стендом представлена на рис. 11. После включения управляющего процессора (компьютер, оборудованный цифроаналоговым и аналого-цифровыми преобразователями) оператором задается тип рельсошпальной решетки, нагрузка от которой на домкрат должна имитироваться на стенде. После расчета эквивалентного для данной гидросистемы значения давления в рабочей полости нагрузочного цилиндра стенда (управляющий сигнал поступает на цифроаналоговый преобразователь и далее на электромагнит клапана КП3 (см. рис.10). Изменение давления в системе отслеживается датчиком давления и контролируется по манометру. Закачка масла в рабочий цилиндр домкрата производится помощником оператора. По мере выдвижения штока датчик перемещения передает сигнал на блок усилителей и далее на соответствующий аналого-цифровой преобразователь. Значение высоты подъма, эквивалентной нагрузке от рельсошпальной решетки РШ, давление в гидросистеме выводятся на экран монитора и контролируются оператором. Так как плавное изменение нагрузки на домкрат позволяет практически точно имитировать условия работы инструмента в лабораторных условиях, то автоматизированный режим управления следует применять как основной (штатный) режим работы стенда.

ГЦ ГЦ ПУ ПУ М3 ДД М3 ДД ДП ДП КОКО УД УД М2 ДД М2 ДД НГР НГР З1 ЗЗ1 ЗКПКП КПКП Р1 РР1 РКОКО ММФФКПКП Н Н Б Б Рис.10. Принципиальная гидравлическая схема стенда.

Н- насос; Б-бак; КО1, КО2 – клапан обратный; З1, З2- гидрозамки двухсторонние; ГЦ- нагрузочный гидроцилиндр; Р1, Р2 – рапределеители; Ф1- фильтр;

КП1 – предохранительный клапан насоса; КП2- предохранительный клапан с ручным управлением; КП3 -предохранительный клапан с электромагнитным пропорциональным управлением; М1, М2, М3- манометры; ДД – датчик давления; ДП- датчик величины хода штока (высоты подъма), НГР – насос гидравлический ручной.

Рис. 11. Блок-схема управления и работы стенда в автоматизированном режиме ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1) Организация контрольных испытаний для путевого инструмента с гидравлическим объемным приводом, как и для других серийно выпускаемых изделий машиностроения, является одним из основных методов повышения эксплуатационной надежности.

2) Оптимальное и минимальное значение средней наработки на отказ, являются для гидравлического путевого инструмента основными количественными критериями оценки качества. При их определении должны учитываться как экономический эффект от повышения надежности, так и затраты на его достижение.

3) Анализ зависимости между затратами на изготовление путевого инструмента с объемным гидроприводом и средней наработкой на отказ дает возможность прогнозировать изменение расходов в связи с изменением надежности инструмента, используя при этом информацию о надежности отдельных составных частей.

4) Нагрузки, действующие на гидроцилиндр путевого инструмента с объемным гидроприводом, носят нелинейный характер.

5) Одним из основных показателей технического состояния инструмента с объемным гидроприводом является объмный и общий КПД.

6) Стенды для испытаний путевого инструмента с объемным гидроприводом могут быть выполнены по двум основным схемам: с линейным и нелинейном изменением нагрузки на исполнительный орган инструмента.

7) Практика создания и опыт работы стендов показывают, что обработку результатов измерений полученных в ходе испытаний существенно проще проводить в случае линейного изменения нагрузки. Это в свою очередь дает более высокую точность качества интерпретации результатов испытаний.

8) Разработанные в ходе выполнения диссертационных исследований стенды являются по существу универсальными испытательными агрегатами и позволяют успешно испытывать как путевой гидравлический инструмент, так и механический путевой инструмент (винтовые домкраты, рихтовщики т.д.), а также и серийно выпускаемые гидроцилиндры практически всех типов с ходом шока до одного метра, применяемые на путевых, строительнодорожных и грузоподъемных машинах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, из них 4 в журналах рекомендованных ВАК РФ для специальности 05.02.02– «Машиноведение, системы приводов и детали машин».

1. Трошко И.В. Стенды для испытания механизированного инструмента, используемые при поднятии и выправки пути //Вестник МИИТа, 2005. Выпуск 12.

с. 41-2. Трошко И.В. Стенды для испытания механизированного инструмента // Путь и путевое хозяйство 2005. №6. с. 27-3. Трошко И.В. Стенды для испытания механизированного инструмента, используемые при поднятии и выправки пути //Путевые машины г. Калуга.

2005.с. 50-4. Ковальский В.Ф., Трошко И.В. Стендовые испытания механизированного путевого инструмента // Безопасность движения. МИИТ.2005.Выпуск 6.с. Х24Х5. Трошко И.В. Исследование механизированного путевого инструмента в результате всесторонних стендовых испытаний, включая испытания на наджность и ресурсные испытания // Безопасность движения. МИИТ.2006.Выпуск 7.с. III 20-III 6. Гринчар Н.Г., Трошко И.В. Испытания гидроагрегатов как инструмент обеспечения качества и наджности //Механизация строительства, 2007. №7. с. 8-7. Гринчар Н.Г., Зайцева Н.А., Трошко И.В. О методах выбора планов контрольных испытаний гидроагрегатов массового выпуска // Механизация строительства, 2007. №9. с.24-25.

8. Гринчар Н.Г., Зайцева Н.А., Трошко И.В. Нормирование показателей наджности при испытаниях гидроагрегатов // Механизация строительства, 2007.

№11. с. 27-9. Гринчар Н.Г., Трошко И.В. Определение КПД гидравлического инструмента // Путь и путевое хозяйство, 2007.№5. с.18-10. Гринчар Н.Г., Морозов Ю.В., Трошко И.В. Исследование КПД гидроинструмента //Путь и путевое хозяйство, 2009.№3. с. 32-11. Гринчар Н.Г., Морозов Ю.В., Трошко И.В. Метод определения КПД гидравлического инструмента //Механизация строительства, 2009.№7. с.11-12. Гринчар Н.Г., Ковальский В.Ф., Трошко И.В. Универсальный стенд для испытания гидравлических домкратов //Путь и путевое хозяйство, 2009. №9.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»