Динамический анализ и диагностика аксиально-поршневого гидромотора транспортных средств

• Автор: Чаплыгин, Константин Викторович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Применяемость объемного гидропривода
1.2. Обзор исследований объемного гидропривода транспортных средств
1.3. Преимущества и недостатки трансмиссий с объемной гидропередачей
1.4. Причины отказов и механизм разрушения деталей гидроприводов
1.5.Классификация методов и средств технической диагностики
1.6. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОГО ГИДРОМОТОРА
2.1. Принцип работы аксиально-поршневого гидромотора
2.2. Постановка задачи моделирования
2.3. Составление дифференциальных уравнений математической модели
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИКИ АКСИАЛЬНОПОРШНЕВОГО ГИДРОМОТОРА
3.1. Методы анализа вибрационных сигналов
3.2. Выбор метода и разработка алгоритма решения
дифференциальных уравнений математической модели
3.3. Решение дифференциальных уравнений математической модели
3.3.1. Решение математической модели с учетом одного поршня
3.3.2. Решение математической модели с 9-ю поршнями
3.4. Выбор признаков износа кинематических пар
3.4.1. Выбор признака появления эффекта сухого трения в трибологических парах
3.4.2. Выбор признака появления зазора в паре вал-обойма
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ДИНАМИКИ АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВОГО ГИДРОМОТОРА
4Л. Разработка методики диагностирования гидромоторов
4 Л. 1. Постановка задачи и разработка правил принятия
решения
4Л .2 Расчет пороговых значений диагностических параметров экспериментальных данных гидромоторов методами статистических решений
4.2. Планирование экспериментальных исследований
4.3. Разработка экспериментальной установки и информационноизмерительного комплекса
4.3.1. Описание основных компонентов стенда
4.3.2. Выбор датчика и контрольных точек измерения вибрации... ^ | д
4.4. Проведение экспериментальных исследований
4.5. Рекомендации по внедрению системы автоматического диагностирования в серийной технике
4.6. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Внутренняя структура подсистем решения математической модели в среде БтиНпк
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Копии актов об использовании результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Работа сложных машин и механизмов в промышленности, на транспорте, в повседневной жизни неразрывно связана с эффектом вибраций, интенсивность и характер которых проявляются разным образом в зависимости от технического состояния оборудования. Поэтому, анализируя вибрации тем или иным методом, можно без вывода оборудования из рабочего режима, т.е. без демонтажа или без разборки, получить достаточно полную и достоверную информацию о его текущем состоянии и зарождающихся в нем неисправностях. Практически мгновенная реакция вибросигнала на изменение состояния оборудования является незаменимым качеством в нештатных ситуациях, когда определяющим фактором является скорость постановки диагноза и принятия решения.
В настоящее время объемный гидравлический привод является основным типом привода в различных строительных и дорожных машинах, в станкостроении, в промышленных и космических роботах-манипуляторах, авиационно-космических системах управления, в системах наведения и стабилизации различных видов вооружения и военной техники, а также в виде гидрообъемных передач механизмов поворота целого ряда военных гусеничных машин различных классов. Аксиально-поршневые гидроприводы обладают целым рядом преимуществ: быстродействие, плавность передачи крутящего момента, плавное и быстрое изменение выходной скорости, реверсивность, эффективное предохранение от перегрузок, возможность замены гидропередачей не только коробки передач, но и всей трансмиссии, простота создания трансмиссии с большим передаточным числом при одном и том же числе агрегатов, независимость компоновки агрегатов трансмиссии на машине, и т.д. Эффективность эксплуатации таких узлов во многом зависит от наличия современных методов и средств диагностирования, что позволяет более точно устанавливать сроки и объем работ по обслуживанию и ремонту, исключить ненужные разборочно-сборочные работы, определить действительную потребность в регулировках, выявить и проконтролировать основные
В качестве датчиков обычно используют пьезоэлектрические преобразователи ускорений. Положительными факторами, способствующими распространению виброметрического метода контроля агрегатов гидравлического привода, являются высокая информативность виброакустических сигналов, простота их преобразования в электрические сигналы и, следовательно, возможность автоматизации процесса контроля и диагностирования. Сложность использования виброакустических методов заключается в отсутствии надежных способов разделения полезных сигналов и помех.
1.6. Цель и задачи исследования
Тяжелые условия работы строительной, дорожной, сельскохозяйственной техники (высокая запыленность, колебания температуры, влажность) приводят к повышенному износу их гидроагрегатов и, как следствие, к высокому проценту отказов в работе. В научно-технической литературе существуют различные точки зрения на причину ресурсного отказа гидроприводов. Тем не менее, анализ научно-технической литературы и экспериментальных работ показал, что причиной нарушения работоспособности гидроагрегатов являются: загрязнение, перегрев рабочей жидкости, нарушения условий смазки, и циклически меняющиеся нагрузки на детали, что приводит к интенсивному изнашиванию кинематических пар. Для поддержания гидроприводов в исправном состоянии в большинстве отраслей промышленности предусмотрена планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. Система называется плановой потому, что все виды работ производят после строго установленного промежутка времени работы технического объекта по заранее составленному плану-графику. Предупредительный характер системы технического обслуживания предусматривает проведение мероприятий, предупреждающих возникновение неисправностей и отказов гидроприводов в период их эксплуатации.