Оценка работоспособности и повышение долговечности объемного гидропривода ГСТ-90

• Автор: Галин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 224 с.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ работоспособности и ресурса объемного гидропривода ГСТ

1.2. Причины отказов гидроприводов и распределение нагрузок в гидростатической трансмиссии ГСТ

1.3. Механизм разрушения деталей и сопряжений в насосе НПА и гидромоторе МПА

1.4. Способы и средства оценки работоспособности объемного гидропривода ГСТ

1.5. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА ГСТ
2.1. Теоретический анализ факторов, определяющих работоспособность объемного гидропривода ГСТ
2.2. Теоретическая модель связи динамики внутренней утечки жидкости и изнашивания сопряжений
2.3. Влияние внешних нагрузок и свойств деталей ГСТ на работоспособность гидроагрегата
2.4. Создание экспериментального стенда и методики оценки работоспособности объемного гидропривода ГСТ
3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА И СТРУКТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа и структура исследований
3.2. Методика проведения стендовых испытаний новых
и бывших в эксплуатации объемных гидроприводов ГСТ
3.3. Методика исследований эксплуатационных дефектов
и износов рабочих поверхностей деталей пар трения
3.4. Методика определения уровней варьирования факторов для многофакторного эксперимента
3.5. Методика многофакторного планирования эксперимента по определению влияния износов деталей и зазоров в сопряжениях на работоспособность ГСТ
3.6. Методика проведения и оценки технологического воздействия на рабочие поверхности деталей
3.7. Методика проведения эксплуатационных испытаний отремонтированных ГСТ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОБЪЕМНОГОГИДРОПРИВОДА ГСТ
4.1. Результаты стендовых испытаний новых
и бывших в эксплуатации объемных гидроприводов ГСТ
4.2. Экспериментальное исследование дефектов и износов рабочих поверхностей деталей пар трения насоса и гидромотора ГСТ
4.3. Обоснование необходимой толщины слоя металлопокрытия
4.4. Планирование многофакторного активного эксперимента
4.5. Влияние износов рабочих поверхностей деталей
и зазоров в сопряжениях на работоспособность ГСТ
4.6. Определение предельных и допустимых износов деталей и зазоров в сопряжениях
4.7. Результаты технологического воздействия на рабочие поверхности деталей, оказывающих наибольшее влияние на работоспособность ГСТ
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕМОНТУ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА ГСТ И ОЦЕНКА ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1. Технологические рекомендации по
ремонту объемного гидропривода ГСТ
5.2. Оценка работоспособности и долговечности агрегатов ГСТ по результатам стендовых
и эксплуатационных испытаний
5.3. Технико экономическая эффективность от внедрения предложенных технологических рекомендаций
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Благодаря отверстиям в латунном и стальном распределителях , эти камеры поочередно соединяются с магистралями насосгидромотор. В камеры насоса, увеличивающие свой объем, рабочая жидкость поступает из магистрали низкого давления, куда подается насосом подпитки через один из обратных клапанов. При вращении блока цилиндров рабочая жидкость объмом , вытесняется поршнями в торцовый распределитель под давлением Р и по магистрали высокого давления подается в рабочие камеры гидромотора, совершая при этом работу Аж гнс1рР р9 где р расчтная подача жидкости насосом р давление подпитки давление на выходе из гидромотора гмо объмный КПД насоса и гидромотора, соответственно. Р Щ2л , рад, 1. Умр рабочий объм жидкости, который необходимо подать в гидромотор, для поворота выходного вала на один оборот для ГСТ Ур см3. А У4РР НМ,
1. КПД гидромотора. Как видно из формулы 1. КПД, зависящего от коэффициента трения подвижных сопряжений. Крутящий момент снижается прямо пропорционально падению давления в линии нагнетания Р, что может произойти вследствие износа сопряжений и увеличения внутренней утечки жидкости. При постоянном Умр и объмном КПД цмо расход гидромотора прямо пропорционален числу оборотов вала пм. По мере износа сопряжений насоса и гидромотора объмный и гидромеханический механический КПД падают, что приводит к снижению частоты вращения вала гидромотора, крутящего момента и эффективной мощности. Поэтому в основе технологии ремонта ГСТ, обеспечивающей процентный ресурс после ремонта должны быть способы восстановления изношенных рабочих поверхностей деталей с высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения. На рис. КПД, подачи и потребляемой мощности насоса НПА от частоты вращения вала и давления в линии нагнетания ,,. Как видно из рисунков с ростом частоты вращения вала и рабочего давления КПД насоса круто растт, достигая предельного значения, а затем медленно уменьшается. Рис. Рис. Зависимость КПД, подачи и потребляемой мощности от рабочего давления для насоса НПА потребляемая мощность, кВт ф фактическая объмная подача, лмин п частота вращения ваш, обмин Р давление в линии нагнетания, МПа ц0 объмный КПД агрегата насоса, гидромотора ГСТ Рном Р МПа номинальное давление установленное конструкторомразработчиком 5аиег8ипсЬггапс1 Гном юг МПа номинальное давление установленное заводомизготовителем ОАО Гидромаш Рмах к. У 0,5
что приближается к полному ресурсу комбайна. Балыковым Н. М. обследовано 8 комбайнов ДонБ выпуска г. Республик Мордовия, Башкортостан, Чувашия и Липецкой области. Исследования показали, что в первый год эксплуатации, в среднем, произошло 3 отказа, из которых 2 пришлось на агрегаты гидросистемы, в том числе отказа на агрегаты гидротрансмиссии, т. ГСТ значительно меньше установленного изготовителем норматива мч. По данным Горбатова В. В. и Камчугова Н. В. средняя наработка до отказа гидротрансмиссий комбайнов КСК0 составляет ,8 часа. Диапазон ресурсных отказов ГСТ комбайнов КСК0 находится в диапазоне 8. Т 6,3 мч, среднеквадратическом отклонении а 3 мч рис. Рис. На рис. КСК0 в зависимости от срока службы . Из рис. Следовательно, отказы второй и третьей групп сложности возникают через 3. В сезон года совместно с ОАО Гидромаш был испытан комбайн ДонБ выпуска года с гидростатической трансмиссией ГСТ2 на полях ОНО ОПХ Ялга Республики Мордовия. Комплект ГСТ2 был установлен июля года. В процессе обкатки был обнаружен дефект трещины в местах крепления штуцера и пробки клапана насоса подпитки. Дефект был устранн автором работы методом холодного газодинамического напыления ХГДН . После устранения дефекта комбайн был направлен на уборку зерна и трав. Рис. За исследуемый сезон комбайном убрано 5 га зерновых культур и га клевера и люцерна. При этом намолочено т зерна и 7 центнеров трав. Общая наработка комбайна за сезон составила 0 мч, что соответствует нормативу сезонной наработке средней для зерноуборочных комбайнов этого региона, из которых времени 2 мч объемный гидропривод эксплуатировался в номинальном режиме, время холостого пробега составило мч 3,4, время работы с пустым бункером мч ,6.