Научные основы повышения надежности и обеспечения работоспособности гидроцилиндров повышенного типоразмера

• Автор: Кобзов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 371 с. : 219 ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ИСТОРИЯ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ конструкции гидрофицированного рабочего
оборудования современных ТТМ
1.2. Конструктивно-технологическое исполнение и параметры гидроцилиндров рабочего оборудования ТТМ
1.3. Статистика отказов и основные повреждения элементов гидроцилиндров ТТМ
1.4. Модель структурно- и причинно-следственных связей гидроцилиндров ТТМ
1.5. Граф причинно-следственных связей эволюции параметров гидроцилиндров ТТМ в свете известной тенденции их развития
1.6. Анализ существующих научных основ повышения надёжности и обеспечения работоспособности гидроцилиндров ТТМ
1.7. Некоторые закономерности диалектического описания эволюции действительных и перспективных технических объектов
1.8. Постановка цели и определение задач исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ, РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА, РЕЖИМА РАБОТЫ И ПАРАМЕТРОВ НАГРУЖЕНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ТТМ
2.1. Условия эксплуатации гидроцилиндров ТТМ
2.2. Рабочий процесс гидроцилиндров ТТМ
2.2.1. Возможные диапазоны изменения пространственного расположения гидроцилиндров ТТМ
2.2.2. Использование хода штока гидроцилиндров в
процессе функционирования ТТМ
2.2.3. Функционирование гидроцилиндров многозвенного

рабочего оборудования ТТМ
2.2.4. Рабочие диапазоны изменения пространственного
расположения гидроцилиндров ТТМ
2.3. Режим работы гидроцилиндров ТТМ
2.4. Исследование параметров статического нагружения гидроцилиндров ТТМ
2.4.1. Статическое нагружение гидроцилиндров ТТМ
2.4.2. Статическое нагружение штока и корпуса гидроцилиндров

2.4.3. Анализ параметров статического нагружения гидроцилиндров ТТМ
2.5. Исследование параметров нагружения гидроцилиндров ТТМ, обусловленного кинематикой гидрофицированного привода
2.5.1. Образование эксцентриситета в опорах
гидроцилиндров ТТМ
2.5.2. Нагружение гидроцилиндров и их элементов, обусловленное кинематикой ТТМ
2.5.3. Анализ параметров кинематически обусловленного нагружения гидроцилиндров ТТМ
2.6. Исследование параметров динамического нагружения гидроцилиндров ТТМ
2.6.1. Динамическое нагружение гидроцилиндров и их элементов
2.6.2. Определение параметров движения гидроцилиндров многозвенного рабочего оборудования ТТМ
2.6.3. Определение параметров наибольшего динамического нагружения гидроцилиндров многозвенного рабочего оборудования ТТМ
2.7. Дополнительное нагружение гидроцилиндров ТТМ в
результате их функциональной деформации
2.8. Определение параметров наибольшего нагружения

гидроцилиндров ТТМ комплексом нагрузок
2.9. Экспериментальное исследование параметров движения
гидроцилиндров ТТМ
2.10. Выводы по главе и практические результаты исследования
3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ГИДРОЦИЛИНДРОВ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Прогиб гидроцилиндра вследствие наличия зазоров в его герметизируемых сопряжениях
3.2. Прогиб гидроцилиндра в результате возможного начального искривления его длинномерных элементов
3.3. Прогиб гидроцилиндра вследствие эксплуатационного искривления его штока
3.4. Прогиб гидроцилиндра в результате
радиальной деформации под давлением его корпуса
3.5. Прогиб гидроцилиндра вследствие его
поперечного нагружения
3.6. Прогиб гидроцилиндра до приложения
продольного сжимающего усилия
3.7. Прогиб гидроцилиндра в результате наличия
силового поворота его опорных элементов
3.8. Прогиб гидроцилиндра вследствие его
динамического нагружения
3.9. Прогиб гидроцилиндра в результате его
продольного нагружения
3.10. Прогиб гидроцилиндра вследствие его
эксплуатационного продольно-поперечного нагружения
3.11. Исследование напряжённо-деформированного состояния гидроцилиндра вследствие его эксплуатационного
продольно-поперечного нагружения

его длины Сис и повышения уровня номинального давления р жидкости в полостях возрастает диаметральная деформация корпуса, что прямо сопровождается увеличением зазоров С// и способствует росту прогиба у/ [223] вследствие их выборки в поле тяготения элементами поршневого сопряжения.
Вес <2 и длина СИс гидроцилиндра в комплексе характеризуют его поперечный прогиб у о* и, увеличиваясь, вызывают его возрастание [29, 38-40, 214, 216, 221, 224]. Кроме того, увеличение длины Окс гидроцилиндра в отдельности также сопровождается приростом ранее названных его прогибов уд и у/ [29, 208,215,220, 222].
Повышение диаметра О0 подшипников проушин и рост соотношения соответственно прямо и косвенно способствуют возрастанию статического эксцентриситета приложения в опорах гидроцилиндра продольного сжимающего усилия Р5 [29, 208]. В то же время увеличение относительного углового перемещения Уп элементов опорных подшипников непосредственно приводит к увеличению кинематического эксцентриситета е0к° [225] и прогиба у/ в результате наличия силового поворота элементов опорных проушин гидроцилиндра [166, 167, 226-228].
Интенсивность 1Ис использования гидроцилиндра во времени наряду с возросшей нагрузкой Qhcs порождают значительные инерционные нагрузки QhcD, а вслед за этим динамический прогиб уо0 [221], возникающий, как правило, в момент внезапного торможения гидрофицированного рабочего оборудования ТТМ, удара им по трансформируемой среде либо резкого начала движения [29].
В СВОЮ очередь, увеличение прогибов у0(5°, у/, Уд/Д Уд°, ЭКСЦеНТрИСИТеТОВ еоз° и е0к°, а также длины 0Ьс и нормального толкающего усилия Р$ на штоке вызывает рост полного прогиба уР° гидроцилиндра в результате эксплуатационного продольно-поперечного нагружения [29, 208, 215-217, 219, 221, 225]. Отметим, что в условиях функционирования гидроцилиндра полная сумма вышеперечисленных неправильностей определяет плечо приложения к нему сжимающего усилия Р5.
Таким образом, уже на начальном этапе анализа последствий сущест-