Повышение производительности гидрофицированных грузоподъемных машин дегазацией рабочей жидкости

• Автор: Михайлов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ параметров приводов и рабочей жидкости гидрофицированных машин
1.2. Факторы, способствующие растворению газов в рабочей жидкости
1.3. Роль рабочей жидкости в повышении работоспособности гидрофицированных грузоподъемных машин
1.4. Анализ способов дегазации рабочей жидкости
1.5. Анализ конструктивных и эксплуатационных особенностей гидроприводов грузоподъемных машин
1.6. Объект исследований
Выводы по главе 1, цель и задачи исследований
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГИДРОПРИВОДА ГРУЗОПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ
2.1. Постановка задачи для создания математической модели
2.2.Разработка математической модели гидропривода с учетом влияния газовой фазы рабочей жидкости
Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, МЕТОДЫ
И СРЕДСТВА
3.1. Реализация математической модели влияния газовой фазы на динамические характеристики гидропривода на ЭВМ
3.2. Исследование влияния вибрации на скорость всплытия пузырька воздуха в гидравлическом масле
3.3. Описание стенда и методика исследований
3.4. Обработка экспериментальных данных
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА ГИДРОПРИВОДА С ЗАКРЫТОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ, АККУМУЛЯТОРНОЙ ПОДПИТКОЙ И УСТРОЙСТВОМ ДЕГАЗАЦИИ РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ
4.1. Анализ устройств для дегазации рабочей жидкости
4.2. Разработка нового устройства для дегазации рабочей жидкости
4.3. Расчет системы подпитки и дегазации рабочей жидкости
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты экспериментальных данных
по исследованию процесса дегазации
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Программа для ЭВМ по расчету влияния нераство-ренной газовой составляющей в рабочей жидкости на динамические характеристики гидроцилиндров подъема-опускания стрелы
грузоподъемной машины
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акты на внедрение результатов работы
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ау— коэффициент Бунзена или растворимость;
Ь - поправочный коэффициент, учитывающий влияние характера течения
на местные потери;
с1 - диаметр пузырька воздуха, м;
Е - модуль упругости, Па;
Ь - текущая величина выдвижения штока гидроцилиндра, м; и - текущая величина скорости штока гидроцилиндра, м/с; и'— текущая величина ускорения штока гидроцилиндра, м/с ; ив - скорость всплытия пузырька воздуха с учетом вибрации, м/с2;
Зтб - виброскорость, м/с2;
тт- приведенная к оси гидроцилиндра масса рабочего оборудования и груза, кг;
ускорение свободного падения, м/с2; со —угловая скорость вала насоса, рад/с; пц - количество гидроцилиндров подъема стрелы, шт.;
Р - давление, Па;
ЕПр - приведенная к оси гидроцилиндра нагрузка, Н;
Q - подача рабочей жидкости насоса с учетом газосодержания на входе, м3/с /?вс - высота всплытия пузырька воздуха в гидравлическом масле, м; q - рабочий объем насоса, м/с;
Ке - число Рейнольдса;
К - радиус пузырька воздуха, м;
Г-температура, °С; t - текущее значение времени, с;
5— площадь, м2;
(Егнр - относительный объем нерастворенного газа;
IV]рж - относительный объем рабочей жидкости;

зическое состояние оператора. В свою очередь производительность влияет на ряд технико-экономических параметров: относительную металлоемкость, рентабельность, приведенные удельные затраты, энергоемкость и ДР. [63, 89].
На скорость работы исполнительных механизмов грузоподъемных машин с гидравлическим приводом значительное влияние оказывает, температура, наличие в рабочей жидкости газа в растворенном и нерастворен-ном состоянии.
Для гидропривода машины наиболее вредное воздействие оказывает нерастворенный газ. В свою очередь на количество нерастворенного газа в рабочей жидкости влияют:
1) физические свойства рабочих жидкостей (коэффициент растворимости);
2) температура рабочей жидкости;
3) конструктивные особенности гидросистемы и особенно гидробака (например, наличие перегородок, позволяет увеличить время нахождения рабочей жидкости в баке и тем самым увеличить время дегазации);
4) не герметичность соединений всасывающего трубопровода и уплотнения вала насоса.
Важнейшую роль в пенообразовании оказывает наличие в рабочей жидкости даже малого содержания воды, которая проникает в гидросистему через бак и уплотнения штоков гидроцилиндров. Выделение нерастворенного газа интенсифицируется при прохождении рабочей жидкостью через дроссель. Это вызвано тем, что в рабочем сечении дросселя наблюдается разряжение, вследствие которого происходит выделение газа из рабочей жидкости, небольшое избыточное давление в сливной магистрали после дросселя недостаточно для полного растворения газа. Таким образом, количество нерастворенного газа может повышаться вследствие мест-