Разработка средств контроля и повышения надежности гидросистем дорожных и строительных машин

• Автор: Обоянцев, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Гидравлические системы машин и требования к рабочим
жидкостям
1.2 Загрязненность рабочих жидкостей, их влияние на надежность гидравлических систем
1.3 Методы и средства обеспечения чистоты рабочих жидкостей
1.4 Пути совершенствования средств обеспечения чистоты рабочей жидкости при техническом обслуживании машин
1.5 Выводы. Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЧИСТОТЫ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ ГИДРОСИСТЕМ ПРИ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ МАШИН
2.1 Теоретические предпосылки разработки методов и средств
контроля чистоты рабочих жидкостей
2.2 Теоретическое обоснование целесообразности дополнительной тонкой очистки рабочих жидкостей при техническом обслуживании машин
2.3. Общая схематизация технологии дополнительной очистки рабочих жидкостей при техническом обслуживании гидросистем машин
2.4 Теоретические предпосылки разработки мобильной установки для очистки рабочей жидкости
2.5 Обоснование выбора ступени грубой очистки
2.6 Теоретическая оценка основных параметров гидродинамической ступени тонкой очистки
2.7 Выводы
3. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Методы исследования загрязненности рабочих жидкостей
3.2 Методика лабораторных исследований метода определения содержания воды в рабочей жидкости
3.3 Методы исследования гидродинамической ступени очистки
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследования загрязненности рабочих жидкостей
4.2. Результаты испытаний метода определения содержания воды в рабочих жидкостях
4.3. Исследование гидравлических свойств гидродинамической ступени очистки
4.4 Результаты исследований эффективности гидродинамической ступени очистки
4.5 Результаты исследований гидродинамической ступени очистки на ресурс
4.6 Выводы
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЧИСТОТЫ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ ГИДРОСИСТЕМ
5.1. Методы контроля чистоты рабочих жидкостей
5.2 Установка для технического обслуживания гидросистем дорожных и строительных машин
5.3 Эксплуатационные испытания средств контроля чистоты и установки для очистки рабочих жидкостей
5.4 Вопросы проектирования мобильных очистительных установок
5.5. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ.

Современные технологии промышленного, жилищного и дорожного строительства характеризуются широким использованием строительных и дорожных машин: бульдозеров, скреперов,
универсальных и траншейных экскаваторов и т.д.[1...3]. Надежность их работы в процессе эксплуатации в значительной степени определяют темпы и качество строительства.
Особенностью конструкции современных строительных и дорожных машин является все более широкое применение в них гидравлического привода [4...9].Технический уровень гидропривода во многом определяется максимальным давлением создаваемым в нем рабочей жидкостью. Наличие номинального давления в гидроприводе вызывает необходимость уменьшения зазоров в парах трения его механизма, что в свою очередь требует повышения чистоты применяемых рабочих жидкостей.
Как показывают исследования, отказы гидроприводов составляют до 15% всех отказов строительных и дорожных машин, причем около 60% из них, прямо или косвенно, связаны с повышенной загрязненностью рабочих жидкостей. Накопление в них загрязнений происходит на всех этапах транспортирования, хранения заправки и применения [10...13]. Наиболее интенсивное загрязнение рабочих жидкостей происходит в процессе эксплуатации дорожных и строительных машин. При этом отсутствуют средства оперативного контроля чистоты жидкостей по содержанию механических примесей и воды.
Штатные системы очистки современных гидроприводов не обеспечивают требуемой чистоты рабочих жидкостей, что существенно снижает их эксплуатационную надежность. Вместе с тем по данным исследований [47] повышение чистоты рабочих жидкостей гидросистем

где: кя -коэффициент учитывающий относительный объем доливаемой жидкости ; Тч - время работы рабочей жидкости до полной замены.
Разделив переменные и интегрируя уравнение (2.6) с учетом (2.7) получим:

аЛ-чФУ

Л-±-
;Ржвб

оЛ-щ)
'оЛ-гТф)
-сй
( к*
•ехр к")
(2.8)
ай-Ты „ _
где <7„ = — - удельная масса загрязнении, поступающих в бак
Рж Об
гидросистемы из всех источников за цикл эксплуатации рабочей жидкости до ее замены.
Уравнение (2.8) отражает теоретически экспоненциальное накопление загрязнений в баке гидросистемы. В реальных условиях эксплуатации машин объемы доливаемой рабочей жидкости относительно невелики и существенного влияния на уровень загрязненности жидкости в гидросистеме не оказывают. Поэтому, уравнение (2.6) можно интегрировать, полагая Уя—* 0, что позволяет получить линейное решение:
Св=Свф+-^—{-г}ф) т , (2.9)
Рж 'Уб
где Сб - загрязненность рабочей жидкости в баке гидросистемы непосредственно после ее замены.
Уравнение (2.9) позволяет дать статистическую оценку скорости накопления загрязнений в баке гидросистемы. Приняв Се=0,2% (2 -10"3 кг/кг) за максимальную загрязненность рабочей жидкости в