Повышение ресурса гидроагрегатов строительных и дорожных машин электрообработкой рабочих жидкостей

• Автор: Руднев, Константин Вячеславович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 130 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Влияние условий работы машин на надежность гидропривода
1.2 Основные показатели, надежности гидроприводов
1.3 Исследование абразивного изнашивания
1.4 Использование электрообработки рабочих жидкостей для улучшения их противоизносных свойств
1.5. Выводы, цели и задачи исследования
Глава 2. Теория износа плунжерных гидроагрегатов
2.1 Аналитическое определение объемного КПД плунжерной пары
2.2 Математическая модель износа плунжерных пар
2.3 Теоретические основы методики определения ресурса плунжерных пар гидромашин
2.4. Выводы
Глава 3. Экспериментальное исследование влияния электро
обработки на повышение ресурса гидроагрегатов
3.1 Цели, задачи и методика исследования
3.2 Влияние температуры и времени релаксации на смазочную способность рабочих жидкостей при их электрообработке
3.3 Влияние электрообработки рабочих жидкостей на ресурс гидроагрегатов
3.4 Выводы
Глава 4 Практические рекомендации и оценка эффективности
результатов исследования
4.1 Методика инженерного расчета плунжерных пар гидроагрегатов на износ
4.2 Оценка эффективности результатов исследования
4.3 Выводы
Результаты и выводы
Литература
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Переход страны к рыночной экономике обострил проблему конкурентоспособности подъемно-транспортных, дорожных и строительных машин. Особую актуальность приобретают вопросы повышения надежности машин, поскольку по этому показателю отечественные машины все еще отстают от зарубежных.
Благодаря известным преимуществам, в строительной технике широкое применение получил гидравлический привод. Более 90% выпускаемых в стране одноковшовых экскаваторов имеет гидравлический привод, а автогрейдеров - 100%. Доля средств механизации строительства с гидравлическим приводом в эксплуатирующих организациях превышает 50%. Практика их эксплуатации показывает, что удельный вес отказов, приходящихся на гидропривод, достигает 70%, тогда как доля стоимости гидрооборудования автогрейдера ДЗ-122А составляет 20%. Использование трестом "Харьковспецстроймеханизация" прогрессивных методов обеспечения надежности гидропривода строительных и дорожных машин позволило снизить расход запасных частей на эту систему на 30... 40%.
Решению проблемы повышения надежности гидропривода посвящены исследования Т.М. Башты, В.И. Барышева, П.Н. Белянина, В.А Васильченко, К.Г. Гаркави, Г.А. Никитина, В.К. Руднева, К.В. Рыбакова, Е.С. Венцеля, Е.Н. Лысикова, A.A. Дрибина, В.Б. Косолапова, Нгуен Ван Тиня, и др. Благодаря этим исследованиям, носившим в основном экспериментальный характер, показано, что уровень надежности гидропривода определяется высокой концентрацией механических примесей в рабочей жидкости. Разработаны научные и практические рекомендации по обеспечению промышленной чистоты гидропривода, использование которых обеспечивает существенный эффект. Некоторые исследователи, основываясь на положениях теории трения и износа, разработанными в основном отечественными учеными, (И.В. Крагельский, М.И. До-бычин, B.C. Камбатов, У.А. Икрамов и др.) предпринимали попытки построить
аналитические методы определения износа гидроагрегатов. Однако сделанные при этом допущения делают эти методы малоэффективными.
В последние годы получает развитие направление повышение надежности гидропривода путем улучшения противоизносных свойств рабочей жидкости. Помимо введения в рабочую жидкость противоизносных присадок ее про-тивоизносные свойства могут быть улучшены путем внешних воздействий. В работах В.К. Руднева, Е.С. Венцеля, И.Г. Панева отмечается улучшение противоизносных свойств рабочей жидкости при ее обработке гидродинамическим диспергатором. Работами КИИГА, ХГТАДУ установлено улучшение противоизносных свойств масел и топлив под действием магнитных и электрических полей. Особенно перспективным представляется способ электрообработки рабочей жидкости, позволяющий повысить ресурс гидроагрегатов в 7.5 раза. Исследованию этого способа посвящена лишь работа В.Б.Косолапова, которая, естественно, не могла дать решения всех вопросов. Исследования, в частности, проводились с одной рабочей жидкостью, не учтено влияние релаксации противоизносных свойств рабочей жидкости при электрообработке.
В целом представляемая работа отвечает задачам государственной целевой программы "Создание и развитие производства машин и оборудования для жилищного и дорожного строительства".
Целью работы является повышение ресурса гидроагрегатов строительных и дорожных машин электрообработкой рабочей жидкости.
Научная новизна работы:
разработано аналитическое определение износа плунжерных пар гидроагрегатов в зависимости от конструктивно-кинематических факторов, свойств конструкционных материалов, микрогеометрии пар трения и свойств рабочей жидкости, включая ее смазочную способность;
изучено влияние температуры и времени релаксации на смазочную способность при электрообработке рабочих жидкостей, применяемых в гидроприводах строительных и дорожных машин;

W-O.OIR, (2.22)
где R - радиус частицы.
Переход от пластической зоны к микрорезанию для смазанных поверхностей - при глубине следа
ff=0.3R. (2.23)
Однако в большинстве случаев микрорезание поверхностей трения не наступает, поскольку происходит дробление (разрушение) самой частицы:
hdp < ff. (2.24)
Глубина следа, оставляемого частицей соответственно на поверхностях плунжера и втулки, определяется соотношениями:
су * drn су ci
= И‘"=(2'25)
где hm, h,,m - глубина следа на поверхности плунжера и соответственно втулки;
Н], Н2 - соответственно поверхностная твердость плунжера и втулки; а- напряжения сжатия в частице.
Суммарная глубина следа на плунжере и втулке
K=hm + h„=?3L±Ji2, (226)

Полагая частицу недеформируемой, максимально возможная суммарная глубина следа составит:
K=dcp-[h-(Ral+Ra2)]. (2.27)
Дробление частицы вследствие ее нагружения при заклинивании происходит, когда напряжения сжатия достигают предела прочности частицы, т.е.
а = ав. (2.28)
Суммарная глубина следа при дроблении частицы составляет
hdp = °ydcpHL±Hl (229)
4 HjH,