Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин

• Автор: Ереско, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 425 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДИССЕРТАЦИИ ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ УПЛОТНЕНИЙ ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
ЕЕ Общие сведения и терминология
1.2. Классификация известных способов герметизации и существующих конструкций уплотнений подвижных соединений и гидроагрегатов строительных машин.
1.2.1. Требования, предъявляемые к конструкциям уплотнений подвижных соединений.
Е2.2. Классификация известных способов герметизации и конструкций уплотнений подвижных соединений.
1.2.3. Контактные уплотнения
ЕЗ. Анализ условий эксплуатации строительных машин и выявление флуктуаций параметров эксплуатационных режимов гидроагрегатов.
1.3.1. Параметры внешней среды.
1.3.2. Параметры рабочей жидкости.
1.3.3. Параметры нагрузочного режима.
1.3.4. Требования, предъявляемые к гидроцилиндрам строительных машин.
1.4. Обзор конструкционных материалов, применяемых для изготовления уплотнителей гидросистем строительных машин.
1.4.1. Полиуретаны.
1.4.2. Фторопласты.
1.4.3. Полиамиды, графитопласты.
1.4.4. Резина.

1.4.5. Комбинированные уплотнения
1.5. Обзор существующих математических моделей гидроагрегатов 45 строительных машин, критериев и методов расчета проектных параметров уплотнений.
1.6. Обзор применяемых методов контроля и диагностирования 79 технического состояния уплотнений гидроагрегатов строительных машин.
Выводы по обзорной главе и постановка задач исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И 85 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ УПЛОТНЕНИЙ ГИДРОАГРЕГАТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН
2.1. Анализ нагрузочного и теплового режимов эксплуатации 85 уплотнений гидроагрегатов строительных машин.
2.1.1. Нагрузочный режим работы уплотнений гидроцилиндров 85 экскаваторов
2.1.2. Температурный режим работы уплотнительных устройств 105 гидроцилиндров экскаваторов
2.2. Анализ характера отказов и выявление функции надежности 111 уплотнений гидроагрегатов строительных машин.
2.2.1. Определение показателя наработки на отказ уплотнений 111 гидроцилиндров строительных машин.
2.2.2. Характер и статистика отказов уплотнений гидроцилиндров 114 строительных машин.
2.3. Выявление параметра технического состояния гидроагрегатов и 126 нахождение корреляционной зависимости данного параметра от наработки и нагрузочного режима.
2.3.1. Обоснование выбора параметра технического состояния 126 гидроагрегатов.

2.3.2. Описание конструкции экспериментального стенда и методики 128 проведения экспериментальных исследований по выявлению корреляционной зависимости параметра технического состояния гидроагрегатов от наработки и нагрузочного режима.
2.3.3. Результаты экспериментальных исследований уплотнительных 135 устройств гидроцилиндров на герметичность методика их обработки и анализ точности.
2.4. Методика прогнозирования технического состояния 143 уплотнительных устройств гидроагрегатов строительных машин.
2.5. Методика обоснования предельно-допустимых норм 147 негерметичности уплотнительных устройств гидроцилиндров и оптимальной периодичности их ремонта
Выводы по второй главе
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ 152 УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ГИДРОЦЛИНДРОВ
3.1. Разработка метода диагностирования уплотнительных устройств 152 гидроцилиндров с помощью сжатого воздуха
3.2. Выбор оптимального режима диагностирования технического 159 состояния гидроцилиндров с помощью сжатого воздуха
3.3. Нахождение корреляционной зависимости между величиной утечки 168 рабочей жидкости и величиной утечки воздуха через уплотнительные узлы гидроцилиндров
3.4. Разработка конструкции диагностического стенда и методики 189 диагностирования гидроцилиндров сжатым воздухом
Выводы по третьей главе
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И 193 ПРОЦЕССОВ НА КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Выявление параметров, определяющих эффективность,

проницаемости стыка имеет довольно сложный для инженерных расчётов вид.
Г.Г. Стратиневский [238], моделируя шероховатость набором сферических сегментов, линейно распределённых по высоте, предлагает следующее выражение для определения коэффициента проницаемости соединения:
где Впип - шаг поперечной шероховатости; к - коэффициент заполняемости профиля; кп - коэффициент, учитывающий влияние следов обработки; є -относительное сближение, являющееся функцией контактного давления.
Л.И. Экслер [253], представляя геометрические отклонения поверхности параболическим законом распределения, получил следующее выражение для определения величины утечки:
где Ар - перепад давлений; д - контактное давление; Ятах - максимальная высота микронеровностей.
где Е - модуль упругости; V - коэффициент Пуассона; г - радиус кривизны вершин микронеровностей; АА0 - номинальная площадка одного микровыступа.
Я.А. Туник [244] определяет усилие герметизации Р выражением
где /‘0 - номинальная площадь контакта; Р - площадь проходного сечения; с/ -безразмерная величина, характеризующая нагрузку
\)ЬОс

1,75 Ег2Я

Р = ЧЕР{) + рр ,