Повышение эффективности гидромеханической системы привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат наук Пелипенко Алексей Юрьевич

• Пелипенко Алексей Юрьевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Пелипенко Алексей Юрьевич

Введение

ГЛАВА1.Анализ систем приводов стендов испытаний гидравлических цилиндров

1.1. Виды испытаний гидроцилиндров

1.2. Обзор стендов для испытаний гидравлических цилиндров

1.2.1. Стенд для испытания гидроцилиндров на прочность, функционирование на холостом ходу, наружную герметичность по неподвижным соединениям, внутреннюю утечку, давления страгивания и холостого хода

1.2.2. Стенд для испытания гидроцилиндров на функционирование под нагрузкой

1.2.3. Стенд для испытаний гидроцилиндров с автономной нагружающей системой

1.2.4. Стенд для ресурсных испытаний гидроцилиндров с возможностью моделирования угла наклона испытуемого гидроцилиндра

1.2.5. Стенд для испытания гидроцилиндров с рекуперацией энергии

1.3. Исследования гидроприводов технологических машин с рекуперацией энергии

1.3.1. Рекуперативный гидропривод стрелы экскаватора с применением пневмогидравлического аккумулятора (ПГА)

1.3.2. Энергосберегающая гидравлическая система вилочного погрузчика

и экскаватора

1.3.3. Анализ электрической и гидравлической системы рекуперации энергии

1.3.4. Энергосберегающий механизм поворота колонны манипулятора сортиментовоза

1.4. Рекуперативные системы ГМП при ресурсных испытаниях гидромашин

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. Математическое моделирование гидромеханического привода стенда для испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

2.1. Разработка принципиальной схемы ГМП стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

2.1.1. Принципиальная схема и математическое моделирование ГМП стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидравлических цилиндров с рекуперацией энергии без передаточного звена

2.1.2. Принципиальная схема ГМП стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидравлических цилиндров с рекуперацией энергии с передаточным звеном между испытуемыми гидроцилиндрами

2.2. Математическое моделирование гидромеханического привода стенда для испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии с передаточным звеном между испытуемыми гидроцилиндрами

2.2.1 Математическое моделирование гидровлической системы стенда

2.2.2. Математическое моделирование движения механических элементов гидравлической системы стенда

2.2.3. Математическое моделирование передаточного звена между гидроцилиндрами

2.3. Оценка энергоэффективности ГМП с рекуперацией энергии

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3. Теоретические исследования гидромеханического привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

3.1. Анализ динамических характеристик ГМП стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии с различными схемами электрогидрораспределителей

3.1.1. Определение схем переключения гидрораспределителей для моделировани

3.1.2. Исследование переходных процессов с различными схемами гидрораспределителя

3.2. Теоретические исследования влияния конструктивных и функциональных на характеристики стенда

3.2.1. Влияние передаточного числа 1_2 на эксплуатационные характеристики стенда

3.2.2. Влияние передаточного числа 3_2 на эксплуатационные характеристики стенда

3.2.3. Влияние частоты вращения электродвигателя на эксплуатационные характеристики стенда

3.2.4. Влияние настройки предохранительного клапана КП2 на эксплуатационные характеристики стенда

3.2.5. Влияние рабочего объема гидромотора на эксплуатационные характеристики стенда

3.2.6. Влияние рабочего гидронасоса на эксплуатационные характеристики стенда

3.3. Зависимость коэффициента энергоэффективности испытаний от определенных конструктивных параметров

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. Экспериментальное исследование гидромеханического привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

4.1. Цель, методы и средства экспериментального исследования ГМП стенда

ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

4.2. Разработка принципиальной гидромеханической схемы и конструкции экспериментального стенда

4.2.1. Структура испытательной установки и гидравлическая схема

4.2.2. Установка для проведения натурного эксперимента

4.2.3. Интерфейс экспериментального стенда

4.3. Математическое моделирование экспериментального стенда

4.4. Анализ адекватности математической модели ГМП стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии

4.5. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности гидромеханической системы привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров»

Введение

Высокая стоимость энергоресурсов и загрязнение окружающей среды становятся все более актуальными глобальными проблемами, которые способствуют развитию энергосберегающих технологий. Чтобы снизить энергопотребление машины, необходимо либо повысить эффективность компонентов, либо использовать энергию, которая теряется в процессе работы, путем регенерации.

Во всем мире энергоэффективность и энергосбережение являются важными практическими темами исследований в технологических машинах и оборудовании. Значимым параметром машин, механизмов, приводов, технологического оборудования и его составных деталей в том числе и гидродвигателей является надежность. Надежность проверяется и подтверждается проведением ресурсных испытаний, по результатам которых выявляют характеристики и свойства материалов, комплектующих и рабочих жидкостей, которые применяются при производстве гидроцилиндров и в процессе эксплуатации. Одним из практических способов определения надежности представляют испытания. Ресурсные испытания считаются энергоемкими, т.к. необходимо испытания проводить длительное время, которое заявлено в технических условиях или ГОСТах. Долговечность закладывается производителем гидродвигателей в виде общей суммарной длины ходов гидроцилиндра. Так для плунжерных гидроцилиндров надежная работа должна обеспечиваться при прохождении 1500 километров плунжера, что составляет 57 суток или 1388 часов непрерывной работы гидродвигателя при скорости 0,3 м/с. Достоверные результаты ресурсных испытаний обеспечат испытательные установки, которые позволят проводить испытания в условиях приближенных к реальным условиям эксплуатации. К этим условиям относятся пространственное расположение испытуемого образца и наличие некой внешней нагрузки. Пространственное расположение достигается за счет конструкции стенда, нагрузка с помощью подсистем нагружения. Подсистемы нагружения реализованы обычно в виде нагрузочных устройств гидравлического или

механического типа. Данные подсистемы потребляют значительное количество энергоресурсов, которые в процессе испытаний превращаются в тепло, т.е. энергия используется не эффективно.

В своих исследованиях ученные Рыбак А.Т., Жаров В.П., Чукарин А.Н. Устьянцев М.В. предлагают решить данную проблему при испытании гидромашин вращательного действия с помощью рекуперации энергии. Анализ результатов исследований показал энергоэффективность данного метода. Для ресурсных испытаний гидромашин возвратно-поступательного действия разработан гидромеханический привод с рекуперацией энергии. Конструкция стенда и схема предложенные в работах позволяют проводить испытания в условиях наиболее приближенных к реальным условиям эксплуатации. Очевидно, экономию энергии при ресурсных испытаниях возможно получить благодаря рекуперации, за счет повторного использования энергии. Перед предприятиями стоит задача повышения энергоэффективности приводов стендового оборудования. В связи с постоянным увеличением издержек при эксплуатации энергонасыщенного оборудования тема поиска способов и методов снижения энергозатрат актуальна в настоящее время. Для того чтобы уменьшить потребление электроэнергии необходимо энергию, которая потеряна в процессе испытаний вернуть или восстановить для повторного использования в виде кинетической или потенциальной энергии, т.е. с помощью рекуперации.

Существует несколько базовых технологий, на которых строятся системы рекуперации: термическая, механическая (системы рекуперации на основе маховика или противовеса), электрическая или гидравлическая. В диссертационной работе предлагается провести исследования рекуперативной гидромеханической системы стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров.

Целью работы является усовершенствование теории и методов расчёта и проектирования гидромеханической системы привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидравлических цилиндров за счёт применения схемы рекуперации энергии, обеспечивающей повышение энергетической

эффективности процесса испытаний. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать существующие гидросистемы и приводы стендов для испытаний гидроцилиндров, а также энергосберегающие системы приводов технологических машин и оборудования с целью обоснования оригинальной рекуперативной гидромеханической системы привода стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидравлических цилиндров.

2. Разработать обобщенную математическую модель, предложенной гидромеханической системы привода стенда и на её основе исследовать его характеристики.

3. Предложить численный параметр для оценки энергетической эффективности процесса испытания гидравлических машин и теоретически выявить влияние конструктивных и функциональных параметров стенда на его динамический и энергетические характеристики.

4. Провести натурный эксперимент, подтверждающий правильность использования теоретических положений при выводе математической модели.

5. Экспериментально доказать справедливость предлагаемой математической модели стенда, сравнивая результаты теоретических и экспериментальных исследований, включая значения коэффициента эффективности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложено математическое выражение показателя эффективности (коэффициента эффективности), позволяющее оценивать энергетическую эффективность технологического процесса испытания технических объектов (п. 1).

2. На основе математического моделирования гидромеханической системы рекуперативного привода стенда для ресурсных испытаний плунжерных гидравлических цилиндров, получены аналитические зависимости, позволяющие теоретически выявить функциональные характеристики системы, в том числе коэффициент эффективности испытаний. (пп. 2, 4 и 5).

Теоретическая значимость работы.

1. Разработанная математическая модель позволяет исследовать изменение динамических свойств гидромеханического привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров в зависимости от схемы и типа гидравлического распределителя.

2. Предложенный коэффициент эффективности испытаний плунжерных гидравлических цилиндров позволяет, уже на стадии проектирования, определять предполагаемый уровень энергетической эффективности испытаний не только плунжерных гидроцилиндров, но и любых других гидравлических машин.

3. Предложенная обобщенная математическая модель гидромеханического привода и разработанное программное обеспечение позволяет оценить энергоэффективность рекуперативной системы в зависимости от конструктивных параметров механической и гидравлической подсистем.

4. Теоретические исследования рекуперативной системы привода стенда испытаний плунжерных гидроцилиндров позволили выявить влияние конструктивных параметров гидромеханической системы на функциональные характеристики испытаний и, прежде всего, на энергетическую эффективность испытаний.

Практическая значимость работы.

1. Предложенные принцип рекуперации энергии и кинематическая схема стыковки рабочих органов позволили создать гидромеханическую рекуперативную систему привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров, обладающую высокой энергетической эффективностью процесса испытания плунжерных гидроцилиндров в условиях приближенных к условиям реального их функционирования.

2. Предложенная кинематическая схема стенда испытаний гидравлических цилиндров позволяет производить их испытания в условиях близких к реальным условиям эксплуатации.

3. Разработанная гидромеханическая рекуперативная система привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров позволяет существенно

сократить энергетические затраты при проведении испытаний в условиях реального производства.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись следующие методы:

- математическое моделирование рекуперативной гидромеханической системы выполнено с применением теории объемной жесткости и с учётом коэффициента объёмной жесткости гидравлических элементов;

- моделирование и анализ работы элементов гидромеханической системы привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров в среде SimInTech;

- исследования кинематики привода, статики и динамики гидросистемы;

- методы и положения аналитической, теоретической и экспериментальной механики, гидравлики и теории упругости, численные методы решения дифференциальных уравнений.

Объект исследования. Объектом исследования является гидромеханическая система привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров, оснащённая предлагаемой системой рекуперации энергии.

Предмет исследования. Предметом исследования являются процесс и теория рекуперации энергии при испытаниях плунжерных гидравлических цилиндров, влияние конструктивных и функциональных параметров испытательного стенда на энергетическую эффективность испытаний и на его динамические свойства.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались на: Международной научно-практической конференции «Современные тенденции машиностроения и техносферной безопасности», конференция «СТМТБ 2020». (Приложение А) Международная научно-практическая конференция «Механика, оборудование, материалы и технологии», посвященной 100-летию ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет». 29 - 30 марта, г. Краснодар - 2018; XIV международной научно-технической конференции «Динамика технических систем -2018», г. Ростов-на-Дону, 12-14 сентября 2018; IV Национальной научно-

практической конференции «Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве», Казанский государственный энергетический университет. 2019; Международной научно-технической конференции «Интерагромаш - 2020», г. Ростов-на-Дону, 2020 год; Международной научно-технической конференции «Интерагромаш - 2021», г. Ростов-на-Дону, 2021 год; Всероссийском открытом конкурсе выпускных квалификационных и студенческих работ «Промышленная гидравлика» (2019 - 2020 гг.).

Внедрение результатов работы

1. Разработанная система привода позволяет снизить энергетические затраты в технологических машинах и оборудовании с циклически работающими гидродвигателями.

2. Разработанный экспериментальный стенд с рекуперативным гидромеханическим приводом и автоматической системой управления процессом ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров применяется на предприятие ООО «Селянин», Ростов-на-Дону. (Приложение Б)

3. Полученные результаты научных исследований используются в учебном процессе на кафедре «Приборостроение и БИ» ДГТУ при изучении дисциплин: «Основы автоматического управления»; «Управление в биотехнических системах»; «Информационно-измерительные системы для контроля качества»; «Автоматизированные системы сбора и обработки информации»; «Основы математического моделирования»; «Системы математического проектирования», что позволяет повысить уровень преподавания при подготовке бакалавров, магистров и аспирантов. (Приложение В)

4.Результаты научно-исследовательской работы используются в производственно-техническом отделе завода «Техмаш» г. Шахты при выполнении расчетов гидромеханических систем сельскохозяйственных машин.(Приложение Г)

Публикации. По теме диссертации и опубликовано 12 работ, в том числе: 3 статьи в журналах из перечня ВАК и 4 статьи в журналах SCOPUS, 1 патент на полезную модель Российской Федерации.

Структура и объем диссертации. Работа включает в себя введение, четыре раздела, общие рекомендации и выводы, заключение, список сокращений, список литературы из 116 наименований и приложений, содержит 72 рисунок и таблиц 1, основное содержание изложено на 133 страницах, приложения на 13 страницах.

ГЛАВА 1. Анализ систем приводов стендов испытаний гидравлических цилиндров

Точность и автоматизация управления, быстродействие, энергосбережение при передаче мощности являются основными эффективными критериями совершенствования современных гидроприводов, которые достигаются благодаря развитию производственных и научных направлений в области исследования конструкционных материалов, рабочих жидкостей, конструкторско-технологического обеспечения производства его элементов и информационных технологий. Сегодня в гидроприводе присутствуют механические и электрические взаимозависимые системы. Важными характеристиками подбора гидропривода считается система его эксплуатационных, динамических, весовых, энергетических и экономических параметров, уровень безотказности гидроэлементов и возможности беспроводного, дистанционного, автоматического и онлайн управления.

Гидромашины возвратно-поступательного действия (гидроцилиндры) используются в строительно-дорожных и сельскохозяйственных машинах, а также в технологическом оборудовании. Широкое применение гидроцилиндров обусловлено рядом достоинств, такими как: доступность управления, возможность установки в автоматизированные линии разнообразного оборудования, равномерное изменение скорости перемещения рабочего органа в зависимости от внешней нагрузки, способностью преобразовывать поступательное движение в другие виды, развиваемая мощность значительно превосходит со стороны соотношения материалоемкости. В то же время гидроцилиндры имеют некоторые недостатки, для изготовления исполнительных элементов необходима высокая точность, а также постоянные характеристики физических параметров рабочих жидкостей, используемых в гидравлических системах [1, 2].

На надежность гидравлического привода и его элементов при массовом и серийном производстве влияют следующие технологические и качественные факторы [3]:

- качество используемых материалов и комплектующих;

- контроль изготовленных деталей на соответствие техническим условиям и конструкторской документации;

- степень оснащенности производства современным и точным оборудованием;

- строгое соблюдение требований и условий технологического процесса;

- проверка отдельных деталей и изделия в целом;

- оснащенность стендами для испытаний, датчиками, приборами, программным обеспечением для контроля входных и выходных параметров.

Функционирование гидравлических машин характеризуется рабочими параметрами, для контроля и фиксации которых создаются испытательные стенды с подсистемами контрольно-измерительных приборов для визуального наблюдения контролируемой величины, а также автоматизированного их контроля и обработки [4, 5, 6].

1.1. Виды испытаний гидроцилиндров

Стендовые исследования гидроцилиндров включают определение надежности работы на различных режимах эксплуатации, снятие внешних характеристик, ресурсные испытания на долговечность, минимальной и максимальной стабильной скорости при разнообразных переменных нагрузках. В зависимости от задач, типа и точности испытаний, обусловленных методикой и программой испытаний испытательный стенд, оснащается контрольно-измерительными приборами и датчиками, а также вспомогательными системами создания внешних статических и динамических нагрузок. Экспериментальные данные полученные в ходе эксплуатационных и стендовых испытаний в режимах приближенных к реальным условиям эксплуатации, позволяют скорректировать параметры конструкции и элементов уплотнений, а так же спрогнозировать периодичность ремонта и технического обслуживания при его эксплуатации. При проведении испытаний гидравлических цилиндров исследуются следующие параметры: давление страгивания и холостого хода, внутренняя и наружная

герметичность, удельный объём выносимой рабочей жидкости через уплотнитель штока, прочность, гидромеханический КПД, а также ресурс и наработка до отказа

[7, 8].

Что же такое ресурс и наработка до отказа? Ресурс, это суммарная наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Наработка до отказа, это наработка объекта от начала эксплуатации до возникновения первого отказа [9].

Ресурсный отказ, это отказ, в результате которого объект достигает предельного состояния. Предельное состояние, это состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно [10, 11, 12].

Гидравлические цилиндры, как выше было сказано представляют собой изделиями массового или серийного производства, они на разных этапах жизненного цикла по ГОСТ 22976-78 должны подвергаться приемо-сдаточным, периодическим и типовым испытаниям. Приемо-сдаточным испытаниям подвергается каждое изделие серийного или массового производства. Допускается выборочный контроль ГЦ, если это предусмотрено в стандартах или технических условиях на конкретные изделия. Периодические испытания проводятся не реже одного раза в три года. Типовые испытания должны проводиться на предприятии изготовителе с участием организации-разработчика после внесения изменений в конструкцию или технологию изготовления [13... 16].

Качество для различных видов продукции характеризуется показателями долговечности. В законе о защите прав потребителей таким показателем является срок службы товара длительного пользования, который рассматривается как период, с наступлением которого дальнейшая эксплуатация изделия (гидроцилиндра) не рекомендуется. Изделие необходимо заменить на новое или произвести ремонт. К таким же показателям относятся установленные ресурсы или сроки службы до капитального ремонта или вывода машины из эксплуатации. Основанием для установки нормативных показателей при производстве машин

различных типов, как правило требует проведения специальных испытаний, которые называются ресурсными (нормальными или ускоренными) [17]. Для ГЦ с номинальным давлением менее или равным 16 МПа и при ходе штока не более 500 мм 90%-ный полный ресурс должен составлять не менее 2,5-106 циклов (двойных ходов) и наработка до отказа должна быть 0,8-106 циклов [18]. Количество циклов определяется ГОСТом или техническими условиями на конкретный тип ГЦ.

Уровень развития современных информационных технологий, электронных устройств и программного обеспечения позволяет проектировать стендовое оборудование с широким спектром возможностей. Соответственно изменилась структура систем управления процессом испытаний и регистрации различных эксплуатационных параметров, таких как скоростных характеристик, температуры РЖ, расход, давление, мощности и др. Особое значение имеют методы и системы для обеспечения нагрузок при испытаниях гидромашин. Программное обеспечение в связке с комплексом электронных датчиков образуют систему по управлению и снятию характеристик элементов стендового оборудования. Это означает, что все полученные данные обрабатываются мгновенно и выдаются количественные(численные) и качественные(графики) зависимости характеризующие параметры, влияющие на надежность гидромашины в период испытаний, а следовательно, и на эксплуатационные факторы [19].

Все более широко применяются стендовые испытания различных машин, т.к. они являются более экономичными по сравнению с полигонными или с испытаниями процессе реальной эксплуатации, кроме того, усложняется процесс контроля и снятия различных эксплуатационных параметров. Оценка ресурса испытуемой гидромашины при стендовых испытаниях производиться в сжатые сроки и с более полными и достоверными результатами. В процессе ресурсных испытаний необходимо обеспечить температурный режим и характер нагрузки. Для гидравлических цилиндров при испытаниях задаются параметры, указанные в технических условиях. При проведении ресурсных испытаний на стенде

необходимо отработать определенное количество циклов с нагружением по определенной программе [20, 21].

Таким образом, из вышеизложенного можно сделать вывод. Ресурсные испытания являются самыми длительными по времени, энергозатратными, кроме того, испытательное оборудование должно иметь систему автоматического контроля и управления, т.к. испытания могут занимать до трех месяцев непрерывной работы.

1.2. Обзор стендов для испытаний гидравлических цилиндров

1.2.1. Стенд для испытания гидроцилиндров на прочность, функционирование на холостом ходу, наружную герметичность по неподвижным соединениям, внутреннюю утечку, давления страгивания и холостого хода

На рис. 1.1 представлена схема стенда для испытания гидроцилиндров на прочность, функционирование на холостом ходу, наружную герметичность по неподвижным соединениям, внутреннюю утечку, давления страгивания и холостого хода.

функционирование на холостом ходу, наружную герметичность по неподвижным соединениям, внутреннюю утечку, давления страгивания и холостого хода.

Испытательный стенд работает следующим образом: регулируемый насос 9 подает поток жидкости в гидрораспределитель 5 с ручным управлением, который направляет рабочую жидкость в поршневую или штоковую полость испытуемого гидроцилиндра 1. Для определения объема утечек установлены мерные емкости 4. Манометры 2 служат для визуального контроля давлений в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра при проведении испытаний.

Установка включает вспомогательные элементы: 6-фильтрующая установка, которая обеспечивает постоянную очистку рабочей жидкости в гидробаке 8, термометр 7 позволяет иметь данные о температуре рабочей жидкости в гидробаке, позицией 10 обозначен теплообменный аппарат, клапан предохранительный 11 служит для контроля давления в напорной линии, в линии нагнетания между насосом 9 и гидрораспределителем 5 установлен фильтр 12.

Данный стенд позволяет выполнять различные виды испытаний. Методика проведения процесса испытаний изложена в ГОСТ 18464-96.

Рассмотренный стенд обладает рядом недостатков, во-первых, отсутствием автоматического управления испытаниями, во-вторых, нагружение испытуемого гидроцилиндра осуществляется при помощи предохранительного клапана 11, в результате происходит дросселирование рабочей жидкости [22]. Энергия насоса 9 превращается в тепло, для охлаждения рабочей жидкости в системе стенда имеется теплообменный аппарат 10. Данный стенд целесообразно применять на малых предприятиях, на пример выполнять испытания ГЦ после ремонта.

1.2.2. Стенд для испытания гидроцилиндров на функционирование под нагрузкой

На рисунке 1.2 приведена распространенная схема для испытания гидравлических цилиндров. Испытуемый гидроцилиндр 1, в качестве нагрузки используется гидроцилиндр 2 с отдельным источником энергии 5 [23].

1 12 13 2

Рис.1.2. Схема стенда для испытания гидроцилиндров на функционирование под

нагрузкой.

Стенд функционирует следующим образом: источником энергии для испытуемого гидроцилиндра является насос 6, насос 5 стоит в контуре для создания с помощью гидроцилиндра 2 нагрузки на гидроцилиндре 1 (испытуемый гидроцилиндр). Клапан предохранительный 8 предназначен для ограничения максимального давления в гидролинии гидроцилиндра 1. Для управления гидроцилиндрами установлен трехпозиционный гидрораспределитель с электромагнитным управлением 4, так при включении левого электромагнита рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 2, в это же время поток жидкости поступает к двухпозиционному гидрораспределителю 3 с гидравлическим управлением и трехпозиционному гидрораспределителю 9 с

гидравлическим управлением , который направляет поток жидкости от насоса 6 в штоковую полость гидроцилиндра 1. В результате испытуемый гидроцилиндр 1 движется влево, а нагрузочный гидроцилиндр 2 вправо, тем самым создавая нагрузку. Для измерения силы на гидроцилиндрах установлен динамометр 13, давления в полостях гидроцилиндров контролируются манометрами 11. В конечных точках хода гидроцилиндров установлены выключатели 12, которые дают сигнал на гидрораспределитель 4 и в зависимости от схемы испытаний цилиндры останавливаются или происходит реверс, т.е. движение гироцилиндров в обратном направлении.

По сравнению с предыдущей схемой данная установка имеет преимущества, а именно возможностью создания регулируемой нагрузки на испытуемом гидроцилиндре. Но также присутствуют и недостатки: во-первых, необходимостью дополнительного источника энергии для нагрузочного контура, что ведет к удорожанию стенда, во-вторых, отсутствием системы сбора контролируемых параметров и расположение гидроцилиндра на стенде не соответствует реальным условиям эксплуатации. В процессе испытаний в контуре нагрузки для испытуемого ГЦ происходит превращение энергии РЖ в тепло, что является бесполезными затратами энергии насоса.

1.2.3. Стенд для испытаний гидроцилиндров с автономной нагружающей

системой

На рисунке 1.3. представлена принципиальная гидравлическая схема стенда для испытаний гидравлических цилиндров. Стендовая установка включает в себя следующие элементы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Пелипенко Алексей Юрьевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Никитин О.Ф. Надежность, диагностика и эксплуатация гидропривода мобильных объектов. // М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, С. 262-264.

2. Прокофьев В.Н. Машиностроительный гидропривод / В.Н. Прокофьев. М.: Машиностроение, 1978. 274 с.

3. https://www.tradicia-k.ru/articles/osnovnye-puti-povysheniya-nadezhnosti-gidroprivoda/

4. Проблемы и методы совершенствования систем гидравлических приводов, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях / Озерский А.И. // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2015. № 2 (183). С. 69-76.

5. Понаморенко Ю.Ф. / Испытание гидропередач // М. Машгиз. - 1969.

6. Кравцов В. В. Эксплуатация и диагностика гидросистем мобильных машин: учеб. пособие для студентов вузов по специальности «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика» / В. В. Кравцов, А. И. Степаков. - М.: МАДИ (ГТУ), 2005. - 285 с.

7. ГОСТ 18464-96. Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры. Правила приемки и методы испытаний. С. 5-9.

8. https://bstudy.net/692335/tehnika/stendovye_ekspluatatsionnye_ispytaniya.

9. Козлов В.Г. Теория надёжности / В.Г. Козлов. - Томск: ТУСУР, 2012. - 138 с. - ISBN TUSUR049. - URL: https://ibooks.ru/bookshelf/27976/reading (дата обращения: 26.09.2021). - Текст: электронный.

10. ГОСТ 27.002-89 Надежность в технике (ССНТ). Основные понятия. Термины и определения

11. Дидур В.А. Диагностика и обеспечение надежности гидроприводов сельскохозяйственных машин / В.А. Дидур, В.Я. Ефремов. Киев: Техшка, 1986. 129 с.

12. Аполлонский, С. М. Надежность и эффективность электрических аппаратов: учебное пособие / С. М. Аполлонский, Ю. В. Куклев. — Санкт-Петербург: Лань,

2021. — 448 с. — ISBN 978-5-8114-1130-6. — Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. — URL: https://elanbook.com/book/167900

13. ГОСТ 22976-78 Гидроприводы, пневмоприводы и смазочные системы. Правила приемки.

14. Кальбус Г.Л. Стенды для испытания тракторных гидроприводов / Г.Л. Кальбус / Учебн. пособие для средних профессионально технических училищ / М.: Агропромиздат. 1985. - 96 с.

15. Беленков Ю.А. Надёжность объёмных гидроприводов и их элементов / / Ю.А. Беленков, В.Г. Нейман, М.П.Селиванов, Ю.В.Точилин. - М.: Машиностроение, 1977. - 167 с.

16. Богдан Н. В. Техническая диагностика гидросистем / Н. В. Богдан, М. И. Жилевич, Л. Г. Красневский. - Мн.: Белавтотракторостроение, 2000. - 120 с.

17. Ефремов Л.В. Монография. Вероятностные проблемы ресурсных испытаний. -СПб.: Art-Xpress, 2014. - 160 с.

18. ГОСТ 16514-96 Гидроприводы объёмные. Гидроцилиндры. Общие технические требования.

19. https://mydocx.ru/4-15706.html

20. Кириллов Ю.И. Эксплуатация и ремонт объемного гидропривода / Ю.И. Кириллов, Ф.А. Каулин, А.Н. Хмелевой. М.: Агропромиздат, 1987. 80 с.

21. Сергеев, Юрий Васильевич. Ускоренные испытания гидромашин: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.02.02 / Сергеев Юрий Васильевич; [Место защиты: Владимир. гос. ун-т им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых]. - Владимир, 2011. - 19 с.

22. Рыбак А.Т. Рекуперация энергии при испытании гидроцилиндров. / А. Н. Чукарин, А.Т. Рыбак, М.В. Устьянцев, А.В. Сердюков // Вестник РГУПС, 2009. -№ 4 (36), С. 12 - 16.

23. Ковалев, Александр Федорович. Повышение безопасности транспортной сельскохозяйственной самосвальной техники совершенствованием гидравлического подъемного механизма: диссертация ... кандидата технических

наук: 05.20.01 / Ковалев Александр Федорович; [Место защиты: Моск. гос. агроинженер. ун-т им. В.П. Горячкина]. - Брянск, 2013. - 183 с.

24. Патент РФ 2498119 Стенд для ресурсных испытаний гидроцилиндров. / Трофимов. А.А., Кобзов Д.Ю., Жмуров В., Кулаков А.Ю. (Приоритет от 10.01.2012).

25. Журнал «Механики XXI веку. 2015. № 14» Описание конструкции стенда и методика ресурсных испытаний гидроцилиндров. А.А.Трофимов, В.В. Жмурова, С.А. Черезов, А.Ю. Кулаков. Братский государственный университет, г. Братск, ул. Макаренко 40. С. 285-289.

26. Труды БрГУ. Серия: Естественные и инженерные науки. 2015 Т. 2 Анализ конструкций стендов для испытаний гидроцилиндров. В.В. Жмуров, А.А.Трофимов, В.Г. Губанов, А.Ю. Кулаков. Братский государственный университет Российская Федерация, 665709, Иркутская область, г. Братск, ул. Макаренко, д. 40. С.8-13.

27. Воронежский научно-технический вестник № 1(27) март 2019 г. Анализ конструктивных особенностей гидрофицированных технологических машин с рекуперацией потенциальной энергии рабочего органа с грузом. Никонов В.О., Посметьев В.И., Козлов Е.В., Бородкин В.О. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова» С. 4-17.

28. Кузнецова, В. Н. Разработка конструкции гибридного привода поворотной платформы землеройной машины для выполнения строительных работ [Текст] / В. Н. Кузнецов, В. В. Савинкин // Вестник Сибади, Выпуск 1(41), 2015. - С. 17-23.

29. Хмара, Л. А. Повышение эффективности бульдозера путем использования гидропневмоаккумулирующей системы [Текст] / Л. А. Хмара, А. П. Холодов // Гидропривод // СДМ. - С. 1-5.

30. Lianpeng, Xia Energy efficiency analysis of integrated drive and energy recuperation system for hydraulic excavator boom [Text] / Lianpeng Xia, Long Quan, Lei Ge, Yunxiao Hao // Energy Conversion and Management, 156, 2018. - Pp. 680-687.

31. Чмиль, В. П. Рекуперативный привод гидромеханизма подъема стрелы экскаватора [Текст] / В. П. Чмиль // Вестник гражданских инженеров. Транспортное, горное и строительное машиностроение, 2016, № 4 (57). - С. 167169.

32. Карпенко, М. М. Перспектива использования гидравлического энергосберегающего привода [Текст] / М. М. Карпенко, Л. Е. Пелевин, М. Богдявичус // Технико-технологические проблемы сервиса, 2017. - № 3(41). - С. 712.

33. Ying-Xiao, Yu Optimization of energy regeneration of hybrid hydraulic excavator boom [Text] / Ying-Xiao Yu, Kyound Kwan Ahn // Energy Conversion and Management, 183(2019), - Pp. 26-34.

34. Tatiana Minav,Henri Hanninen, Antti Sinkkonen, Lasse Laurila, Juha Pyrhonen, Electric or Hydraulic Energy Recovery Systems in a Reach Truck- A Comparison, Aalto University, School of Engineering, Department of Engineering Design and Production, Finland 2 Lappeenranta University of Technology, LUT Energy, Finland. Strojniski vestnik - Journal of Mechanical Engineering 60(2014)4, 232-240.

35. Ho, T.H., Ahn, K.K. (2008). Design and control of a closed-loop hydraulic energy-regenerative system. Journal Automation in Construction, vol. 17, p. 361-367.

36. Xiao, Q., Wang, Q., Zhang, Y. (2008). Control strategies of power system in hybrid hydraulic excavator. Journal Automation in Construction, vol. 17, no. 4, p. 361-367, DOI: 10.1016/j. autcon.2007.05.014.

37. Minav, T. Immonen, P., Laurila, L., Vtorov, V., Pyrhonen, J., Niemela, M. (2011). Electric energy recovery system for a hydraulic forklift - theoretical and experimental evaluation. IET Electric Power Applications, vol. 5, no. 4, p. 377-385, D0I:10.1049/iet-epa.2009.0302.

38. Reducing Amplitude of Load Swinging During Operation of Hydraulic Manipulators of Forest Transport Machines / Popikov, P., Drapalyuk, M., Druchinin, D. // Lecture Notes in Mechanical Engineering, с. 595-608, 2020

39. Энергосберегающий механизм поворота колоны манипулятора сортиментовоза. Попиков П.И., д.т.н., профессор ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» г. Воронеж.

40. Рекуперативный гидропривод технологического оборудования лесовозного автомобиля. Посметьев В. И., Никонов В. О., Борщ О. А., Веселов С. Р.ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова»

41. Посметьев В. И. Повышение эффективности лесовозного автомобиля с помощью рекуперативного гидропривода [Электронный ресурс] / В. И. Посметьев, В. О. Никонов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2017. - №131(07).

42. Посметьев В. И. Перспективная конструкция лесовозного автомобиля сре-куперативным гидроприводом [Текст] / В. И. Посметьев, В. О. Никонов // Актуальные направления научных исследований XXI века : теория и практика : сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. - Воронеж, 2017. - Т. 5, № 6 (32). - С. 149-152.

43. Никонов В. О. Оценка эффективности рекуперативного гидропривода лесовозного автомобиля [Текст] / В. О. Никонов, В. И. Посметьев // Поколение будущего: взгляд молодых ученых - 2017 : сборник научных статей 6-й Международной молодежной научной конференции , 09-10 ноября 2017 года. В4-х т. / отв. ред А. А. Горохов; Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск : ЗАО Университетская книга, 2017. - Том 4. - С. 256-259.

44. Посметьев В. И. Обоснование схемы перспективной конструкции рекуперативного гидропривода лесовозного автомобиля [Текст] / В. И. Посметьев, В. О. Никонов // Инновационные процессы и технологии в современном мире. Материалы V международной научно-практической конференции, г. Уфа, 29-30 ноября 2017 г. - С. 108-112.

45. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем / Т.М. Башта. - М: Машиностроение, 1974.

46. Устьянцев М. В. Диссертация. Повышение эффективности привода стенда испытаний гидромашин вращательного действия. —на правах рукописи, 2012.

47. Сборник методических материалов по устройству, обслуживанию и ремонту ГСТ 33/90/112 / Салават, ОАО «Гидромаш», 2005. 176 с.

48. Пелипенко А.Ю., Цыбрий И. К., Рыбак А.Т. Патент на полезную модель 204153 и1, 11.05. 2021.Заявка № 2020134672 от 22.10.2020. Стенд для испытаний гидравлических моторов и насосов с рекуперацией энергии.

49. Рыбак, А. Т. Стенд для испытания объемных гидромашин с рекуперацией энергии. / А. Т. Рыбак, А. В. Сердюков // Вестник Донского государственного технического университета. - 2009. -Т. 9, № 2 (41). - С. 249-254.

50. Рыбак А.Т. О возможности регенерации мощности при испытании объёмных гидравлических машин с различными рабочими объемами / А.Т. Рыбак, Ю.А. Яцухин, А.Н. Забурунов, и др. // Гидросистемы технологических и мобильных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Ростов н/Д, 1998. - С. 60 - 64.

51. Рыбак А.Т. Стенд для испытания объёмных гидромашин. / Сердюков А.В. // Ростов-н/Д: Вестник ДГТУ, вып.2, 2009.

52. Пелипенко А.Ю., Рыбак А.Т., Цыбрий И.К., Носачев С.В. Теоретические основы моделирования системы привода стенда для испытаний плунжерных гидроцилиндров. //Вестник ростовского государственного университета путей сообщения. - 2019. - № 3. - С. 19-22.

53. Исследование рекуперативной гидромеханической системы стенда испытаний объёмных гидромашин / А.Т. Рыбак, В.П. Жаров, М.В. Устьянцев, А.Г. Ефименко // Вестник ДГТУ. - 2011. - Т. 11. - № 9 (60). - С. 1651-1661.

54. Пелипенко А.Ю., Рыбак А.Т., Цыбрий И.К., Вялов С.А. Трёхскоростной гидромеханический привод возвратно-поступательного движения с рекуперацией энергии. Сборка в машиностроении, приборостроении. 2021. № 9. С. 397-401.

55. Энергосберегающие технологии испытания гидравлических машин большой и средней мощности / С.А. Фреинт, А.Т. Рыбак // Инженерная наука и образование. — 2016. — №1.

56. Устьянцев М.В. Динамика трехмассовой электромеханической системы привода стенда испытаний объёмной гидропередачи / М.В. Устьянцев, А. Т. Рыбак // Транспорт 2011: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. / РГУПС. - Ростов н/Д, 2011. - Ч. I. - С. 353-355.

57. Рыбак А.Т., Пелипенко А.Ю., Фреинт С.А. Моделирование гидромеханической системы испытательного стенда с рекуперацией энергии. «Механика, оборудование, материалы и технологии». Сборник трудов международной научно-практической конференции, «Кубанский государственный технологический университет». - 29 - 30 марта, г. Краснодар - 2018. - С. 178 - 182.

58. Рыбак А.Т., Пелипенко А.Ю., Невзорова М.Ю., Зенин А.Р. Моделирование и исследование динамики привода стенда испытаний гидравлических машин возвратно-поступательного действия. Динамика технических систем «ДТС-2018»: сборник трудов XIV международной научно-технической конференции (Ростов-на-Дону, 12-14 сентября 2018 г.) / Донской государственный технический университет - Ростов н/Д: ДГТУ, 2018. - С. 68 - 72.

59. Чукарин А. Н. Рекуперация энергии при испытании поршневых гидроцилиндров. / А. Н. Чукарин, А.Т. Рыбак, М. В.Устьянцев, А. В. Сердюков // Инновационные технологии в машиностроении: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. - издательский центр ДГТУ, Ростов н/Д. 2009. - С. 64 - 67

60. Баженов А. М. Математическое моделирование рабочих процессов поршневой гибридной энергетической машины объёмного действия с щелевым уплотнением ступенчатого вида / Баженов А. М., Щерба В. Е., Шалай В. В., Григорьев А. В., Кондюрин А. Ю. // Вестник машиностроения. 2019. № 2. С. 55-60.

61. Щербаков В. С. Моделирование гидропневматического ударного устройства активного рабочего органа экскаватора / Щербаков В. С., Галдин В. Н. // Строительные и дорожные машины. 2019. № 7. С. 19-23.

62. Ермаков В. Ю. Метод математического моделирования пневмогидравлических систем автоматических космических аппаратов с учётом явления гидроудара в топливных магистралях двигательных установок малой тяги

/ Ермаков В. Ю., Изотова Т. В., Мазлумян Г. С., Сова А. Н., Шаповалов Р. В. // Космонавтика и ракетостроение. 2019. № 3 (108). С. 100-106.

63. Pelipenko A.Y. Rybak, A.T.Shishkarev, M.P., Nevzorova, M.Y. Projection of the hydraulic pressure drive with application of partial synthesis. MATEC Web of Conferences, 226,01017 (2018)

64. Рыбак, А. Т. Объёмная жёсткость и её влияние на динамику гидромеханической системы / А. Т. Рыбак // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2006.

— Т. 6, № 3 (30). — С. 200-207

65. Рыбак А.Т. Гидромеханические системы. Моделирование и расчёт: монография. / А.Т. Рыбак - Ростов н/Д: Издательский центр Дон. гос. техн. ун-та, 2008. - 145 с.

66. Пелипенко А.Ю., Рыбак А.Т. Моделирование и расчёт динамики работы гидропневматического амортизатора. «Механика, оборудование, материалы и технологии». Сборник тр. междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет». - 29 - 30 марта, г. Краснодар - 2018. - С. 174 - 177.

67. Богдан Н. В. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Теория, конструирование и расчёт автотракторного компрессора: учеб. пособие / Н. В. Богдан. - Мн.: БГПА, 2001. - 110 с.

68. Рыбак, А. Т. Теория и методология расчёта и проектирования систем приводов технологических машин и агрегатов АПК: автореф. дис. ... доктора техн. наук / А. Т. Рыбак. — Ростов-на-Дону, 2011. — 39 с.

69. Рыбак, А. Т. Повышение качества проектирования систем гидравлических приводов технологических машин за счёт их расчёта с учётом объёмной жёсткости / А. Т. Рыбак // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. ФГБОУ ВО Воронеж. гос. лесотехн. ун-т им. Г. Ф. Морозова. — 2015.

— № 9-3 (20-2). — С. 385-389

70. Темирканов, А. Р. Теоретические исследования гидромеханического привода рабочего органа мобильной технологической машины / А. Р. Темирканов, А. Т.

Рыбак, В. М. Пешков, Е. С. Шамайлов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2015. — № 2 (81). — С. 56-64

71. Modeling and calculation of hydromechanical systems dynamics based on the volume rigidity theory / Rybak, A.T., Shishkarev, M.P., Demyanov, A.A., Zharov, V.P. // MATEC Web of Conferences, 226,01001 (2018)

72. Рыбак А.Т. Теоретические основы усовершенствования методики расчёта и проектирования систем приводов технологического оборудования. / А.Т. Рыбак, И.В. Богуславский // Вестник ДГТУ, 2010. - Т.10. № 2 (45), С. 249 - 258.

73. Рыбак, А.Т. Моделирование и исследования синхронного гидромеханического привода мобильной технологической машины / А.Т. Рыбак, А.Р. Темирканов, О.В. Ляхницкая // СТИН. - 2017. - № 9. - С. 15-20.

74. Рыбак, А.Т. Динамика синхронного гидромеханического привода мобильной технологической машины. / А.Т. Рыбак, А.Р. Темирканов, О.В. Ляхницкая // СТИН.

- 2018. - № 3. - С. 4-7.

75. Рыбак, А.Т., Совершенствование методики расчёта системы приводов технологического оборудования/ И.В. Богуславский, // Вестник машиностроения

— 2010. — №10(96). — С.39-47

76. Петров П.В., Коева А.А., Целищев В.А. Обобщенный анализ динамических характеристик электрогидроусилителя. Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2014. Т. 18. № 3 (64). С. 40-47.

77. Nosachev S.V. Using the simintech dynamic modeling environment to build and check the operation of automation systems Abalov A.A., Nosachev S.V., Zharov V.P., Minko V.A.// MATEC Web of Conferences 2018. Volume 226, 7 November 2018 С. 04003.

78. Среда динамического моделирования технических систем SimlnTech / Карташов Б.А., Козлов О.С., Шабаев Е.А. Москва: ДМК-Пресс, 2017. - 424 с.

79. A.Y. Pelipenko, Rybak, A.T. Stand for carrying out life tests of plunger hydraulic cylinders with energy recovery. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, 1001(1),012001

80. Пелипенко А.Ю., Рыбак А.Т., Цыбрий И.К. Энергосбережение при эксплуатации и испытаниях гидроцилиндров. В сборнике: Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве. материалы IV Национальной научно-практической конференции. Казанский государственный энергетический университет. 2019. С. 283-288.

81. Rybak, A., Sarkisian, D., Saakian, S., Zhyravlyova, A. Pelipenko, A., Stand for Life Tests of Plunger Hydraulic Cylinders. Modeling and Calculation. Lecture Notes in Networks and Systemsthis link is disabled, 2022, 246, стр. 198-206.

82. Богуславский, И.В. Научно-методологические основы проектирования приводов технологических машин: монография / И.В. Богуславский, А.Т. Рыбак, В.А. Чернавский. - Ростов н/Д: ГОУ ДПО ИУИ АП, 2010. - 276 с.

83. Modeling and calculation of hydromechanical systems dynamics based on the volume rigidity theory / A.T. Rybak, M.P. Shishkarev, A.A. Demyanov, V.P. Zharov // MATEC Web of Conferences, 2018. - Vol. 226. - № 01001. DOI: 10.1051/matecconf/201822601001.

84. Рыбак А.Т. Объёмная жёсткость элементов гидравлической системы. / А.Т. Рыбак, В.С. Крутиков // Изв. Вузов. Сев.-Кавк. Регион. Техн. науки. - 2006. - № 4. - С. 63 - 64.

85. Рыбак А.Т. Объёмная жёсткость и её влияние на динамику гидромеханической системы / А.Т. Рыбак // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т. 6, № 3 (30). - С. 200-207.

86. Рыбак А.Т. Моделирование синхронной гидромеханической системы и анализ её динамики / А.Т. Рыбак, В.П. Жаров // СТИН. - 2007. - № 2. - С. 6 - 10.

87. Рыбак А.Т. Влияние приведенной объёмной жёсткости гидромеханической системы пресс-молота на его технологические показатели / А.Т. Рыбак, В.П. Жаров, А.В. Сердюков // КШП. ОМД - 2008. - №6. - С. 26 - 30.

88. Рыбак А.Т. Моделирование и экспериментальные исследования гидромеханической системы со знакопеременной нагрузкой. / В.П. Жаров, Рыбак А.Т., Фридрих // Вестник ДГТУ. - 2006. - Т.6. № 1 (28), С. 17 - 24.

89. Bulk rigidity of hydraulic systems / Rybak, A.T., Zharov, V.P., Serdyukov, A.V. // Russian Engineering Research, 2009, 29(2), с. 194-197

90. Рыбак, А.Т. Совершенствование научно-методологических основ проектирования систем приводов технологических машин. / А.Т. Рыбак, И.В. Богуславский. // Вестник Донского государственного технического университета. - Ростов -на-Дону. 2010. - Т. 10, № 2 (45) — С. 249-257.

91. Альтшуль А. Д. Гидравлические сопротивления / А. Д. Альтшуль. - М.: Наука, 1975. - 327 с.

92. Рыбак, А.Т. Моделирование и расчёт стенда для испытаний плунжерных гидравлических цилиндров / А.Т. Рыбак, С.А.Фреинт, Д.С. Мазнев // Тр. 10-й Международной науч.-практ. конф. «Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения». - Ростов н/Д: ДГТУ, 2017. - С. 692-695.

93. Рыбак, А.Т. К вопросу о вычислении приведенного коэффициента объемной жесткости гидролиний / А.Т. Рыбак, О.В. Ляхницкая // Сб. тр. междунар. науч.-практ. конф. «Механика, оборудование, материалы и технологии. - Краснодар, 2018. - С. 169-175.

94. Rybak, A.T. Modelling the reduced coefficient of volumetric rigidity in high-pressure rubber-cord shell hoses / А.Т. Rybak, O.V. Lyakhnitskaya // MATEC Web of Conferences. - 2017. - Vol. 132. - № 01001. DOI: 10.1051/matecconf/201713201001.

95. Система привода щетки аэродромной уборочной машины с дроссельной синхронизацией работы гидромоторов А.Т. Рыбак, А.И. Мартыненко, М.В. Устьянцев. Вестник ДГТУ. 2011. Т. 11, № 4(55) С.505-511.

96. Прокофьев В.Н. Влияние давления в рабочей жидкости на динамические свойства гидропривода / В.Н. Прокофьев, В.Г. Нейман, И.А. Лузанова // Изв. Вузов. Машиностроение. 1968. №1. - С. 76 - 83.

97. Физические эффекты в машиностроении: Справочник / Лукъянец В.А., Алмазова З.И., Бурмистрова Н.П. и др. - М.: Машиностроение, 1993. - 224 с.

98. Данилов Ю. А. Аппаратура объёмных гидроприводов. Рабочие процессы и характеристики / Ю. А. Данилов. - М.,1990. - 272 с.

99. Рыбак А.Т. Теоретические исследования гидромеханической системы с источником расхода постоянного давления на базе автомата разгрузки с дифференциальным клапаном. / Затолокин С.А., Рыбак А.Т. // Вестник ДГТУ, 2010.

- Т.10. № 1 (44), С. 84 - 90.

100. Попов Д. Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д. Н. Попов.

- М.: Машиностроение, 1987. - 464 с.

101. Попов Д. Н., Нестационарные гидромеханические процессы /Д. Н. Попов. -М.: Машиностроение, 1982. - 240 с.

102. Попов Д. Н. Гидромеханика: учеб. для вузов / Д. Н. Попов, С. С. Панаиотти, М. В. Рябинин; под ред. Д. Н. Попова. - М.: Изд-во им. Н.Э.Баумана, 2002. - 383 с.

103. Попов Д. Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов / Д. Н. Попов. - М.: Изд-во им. Н.Э. Баумана, 2001. - 319 с.

104. А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. Электронный конспект лекций. Самара2010.

105. Богуславский И.В. Научно-методологические основы проектирования приводов технологических машин / И.В. Богуславский, А.Т. Рыбак, В.А. Чернавский. - Ростов-на-Дону: ГОУ ДПО ИУИ АП, 2010. - 276 с.

106. Рыбак А.Т. Теоретические основы расчёта системы управления гидравлического привода стенда для испытаний поршневых гидравлических цилиндров / Рыбак А.Т., Цыбрий И.К., Носачёв С.В., Зенин А.Р // Вестник Донского государственного технического университета. 2019. Т. 19. № 3. С. 242-249.

107. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник / В.К. Свешников. — 6-е изд. перераб. и доп. — СПб.: Политехника, 2015. — 627 с

108. https://engineerandreev.livejournal.com/4175.html

109. Андреев М.А. Математическое моделирование гидропривода: Учебное пособие. —на правах рукописи, 2017. — 61 с.

110. Коева А.А., Петров П.В., Целищев В.А. Экспериментальное подтверждение результатов численного моделирования силового гидроцилиндра. Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2011. Т. 15.№ 1 (41).С.49-54.

111. Петров П.В., Сунарчин Р.А., Целищев В.А. Технология вычислительного эксперимента. Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2008. Т. 10. № 1. С. 30-35.

112. Петров П.В., Целищев В.А., Кудерко Д.А. Совершенствование численных методов расчета гидромеханических устройств автоматики летательных аппаратов. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2021. № 66. С. 79-87.

113. Пелипенко А.Ю., Рыбак А.Т. Теоретические исследования процесса испытаний плунжерных гидроцилиндров с рекуперацией энергии. Вестник РГУПС. -2020. -No2. -С. 25-35.

114. Simulation of the stand drive system for testing plunger hydrocylinders. A.Y. Pelipenko, I. K. Tsybriy, S. V. Nosachev, Rybak, A.T. Cite as: AIP Conference Proceedings 2188, 050042 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5138469? - Published Online: 17 December 2019.

115. Целищев Д.В., Целищев В.А., Константинов С.Ю. Автоматизированный стенд для диагностики и испытания гидрооборудования. Автоматизация в промышленности. 2015. № 10. С. 39-42.

116. Tselischev D.V., Tselischev V.A., Konstantinov S.Y. AUTOMATED RIG FOR DIAGNOSTICS AND TESTING OF HYDRAULIC EQUIPMENT. Automation and Remote Control. 2019. Т. 80. № 2. С. 385-391.

<и К К

<u *

о

п

к

л

С

s

Сертификат

Certificate

настоящим удостоверяет, что I Biis is to certify

Пелипенко Алексей Юрьевич

прмнимап(а) участие в международной научно-пралтинескйй кйнфвренцин participa Led the hnCerriäCionäl Scientific and Practical Conference

«СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ И ТЕХНОСФЕРНОЙБЕЗОПАСНОСТИ» «MODERN TRENDS IN MECHANICAL ENGINEERING AND TECHNOSPHERE SAFETY» Конференция «СТМТБ 2020» / «MTMETS 2020» Conference

A

20 октября Í020 October 20, 2020

Российская Федерация у j*] - ^/-/'/''s-'^. -sf Russian Federaban

Б.Ч. Mee*и

Ptíírop IZoHCKjrc государственного -ернического университета

e.Ch. MesNhi Redor oí Don State Technical Urwefsty

V )

•A

СОГЛАСОВАНО [ 1роректор по учебной

АКТ

внедрения результате* научно-нссяед&шатеяъеких, опытн о-иояструкторских и технологических работ

Настоящим актом подтверждается, 'по результаты НИР, полученные ] Телипенко А.Ю. прк выполнении научных исследований по теме к] [овыIпение эффективности гидромеханической системы привода стенда ресурсны* испытаний плунжерных гидроцнливдров» используется ремонтао-сервисной службой ООО «Селянин» при выполнении ремонта и сервисного обслуживания гндромашин. применяемых на гидрофициройаш[ых мобильных машинах сельскохозяйственного назначении.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе it ^щвйюшвй деятельности ДГТУ

ИЯЕдДц^! ,11, Ьес ко п ы.ч ь il е.1 й

/2 2021г.

нспользования результатов научио-и ссл едовател ьс кой работы по теме: «Повышение ^ффектипиостн гидромеханической системы привада стевда ресурсны 1С испытании плунжерных гндроцнлинлров» в учебном

процессе.

Комиссии в составе: председатель, зав. кафедрой «Приборостроение и БМ» к,т.н., доц. Морсэ К. А., члены комиссии: профессор каф. «Приборостроение и БИ» л .т.н., профессор Рыбак АЛ",, доцент каф. «Приборостроение и БИ» к.т.н., доиент Цыбрий И-К, составили настоящий акт о том, что научные результаты, полученные соискателем Пелнпеикп А.ВД. при проведении научных исследований по теме «Повышение эффективности гидромеханической системы привода стенда ресурсных испытаний плунжерных гидроцилиндров» исполняются в учебном процессе на кафедре «Приборостроение и БИ» ДГТУ при изучении дисциплин»Осмновы автоматического управлении»; «Управление в биотехнических системах»; «Информационною мерительные системы для контроля качества»; «Автоматизированные системы сбира и обработки информации» «Основы математического моделирования»; «Системы математического проектирования», что позволяет повысить уровень преподавания при подготовке магистров, бакалавров и аспирантов.

Председатель комиссии

Члены комиссии

Исполнитель научно-исследовательской работы _

А.Ю. Пелнпепко

А.Т. Рыбак

И. К. Цыбрий

Перечень элементов экспериментальной установки

Обозначения и перечень элементов гидросистемы Технические характеристики

НА, НП-90 -Рабочий объем, 89 см3; -Частота вращения при номинальном давлении: максимальная 2590 об/мин минимальная 500 об/мин -Номинальная подача, 119 л/мин; -Давление в гидролинии высокого давления, Мпа: номинальное 22,05 максимальное 34,3 -Коэффициент полезного действия, 0,88

МП, МП-90 -Рабочий объем, 89 см3; -Частота вращения при номинальном давлении: максимальная 2590 об/мин минимальная 50 об/мин -Номинальная расхода, 119 л/мин; -Давление в гидролинии высокого давления, Мпа: номинальное 22,05 максимальное 34,3; -Гидромеханический КПД, 0,92; -Коэффициент полезного действия, 0,89;

ГЦ1, ГЦ2, РСМ 1009 02 100 -Диаметр плунжера, 63 мм; -Ход плунжера, 500 мм; -Номинальное давление, 16 МПа; -Максимальное давление,20 МПа.

Р, КРЕ4 103С11/02400ТЕ1 -Типоразмер, 10 мм; -Максимальный расход, 80 л/мин; -Макс. рабочее давление в каналах, 35 МПа; -Максимальное рабочее давление в канале Т, 21 МПа; -Время переключения, ВКЛ, при и=32 мм2/с, пер. ток: 50...300 пост. Ток: 50.120; -Время переключения, ВЫКЛ, при и=32 мм2/с, пер. ток: 100.300 пост. ток: 30.90;

КП1, ВБ5С2 -Максимальная пропускная способность, 80 л/мин; -Максимальное давление 210 МПа.

КП2, УМР 3/8" -Максимальный расход, 45 л/мин; -Диапазон настройки давления, 5-25 МПа.

КО1, Уи 3Д" -Максимальный расход, 110 л/мин; -Максимальное давление, 350 Бар.

Приложение Ж

Электрическая схема автоматической системы управления процессом испытания и измерения параметров экспериментальной установки.

I

г:

-î-l '? I nnflufHiflh fi1"

i

X72G

V LücjOutHiar. аз "

X73B- J LDgOulKtcfl t¿4

h"

X7.31 - Le>oiDutH¡gh_06

LOtjOulHigfi 07 ""

И 732 „

V LooOiJ+Hiah 09 "

X727 J

-- 2 + 24V OUUÏUI.

Отступление от Р1_Сшнои практики - при запаянных резисторах объединены земля и питание 24В контроллера и нагрузок Меньше проводов снаружи и используется варистор+супрессор по входу БП контроллера

| РОУУЕР_ 5ЦРРЬ У |

5ирр1у_ ро*ег_ ОРТ РЦТ

С№_ро*ег_ОЦТРЦТ

|-одОи1Н|дь]

СМР_5оПс1_ге1оу_1при!з 2

|_одОи1И1дЬ|

5о№е1Р12.-,1_1_

СЫР_5оПс1_ге1оу_!при15 2

||.одСМН1дь1

.ЭоКсВеЮ Д1-.1_1 Г

СМР_5о№_ге1ду_три*з 2

| 1од0и1Н1дИ_&2

КодСМНпй]

йМР_зо^_гек]у_три1з 2

1_одОи1НГдЬ_ВЗ

КодОиШаь]

■Н24В пля нагрузок

Земля для нагрузок

||.одОи1И1пЬ|

5о1ИРе10-С.-|J_1 Г

ОМР_5о1|<3_ге1ау_1при>5 2

1_о< |р[|1Н!дЬ_04

||.одОи1Н1дЬ|

воШе^Й,-,1_1 Г

СЫР_5дПс1_гд1оу_1при1з 2

Ь >дРи1Н1дИ_®5

||.одСМН1дь1

СМР_5о№_ге1оу_1при1а 2

||.одОи1И1пЬ|

5о1Гс1Ке1ЭД|-,1_1 Г

.СМР_5о№_ге1ду_!при*5 2

СЫР_5о1!(1_ге1ду_три15 2

СМР_5о1!с1_ге1оу_три*5 2

КодОиМдь]

1 0<я0и1Н1дИ_&8

||-Од0и1И!дЬ|

útcjotmhmb от PLCjihoH практики; - При эотзяннь* реэлстозах збьединень земля и питание 24В нснтроллера и этаж Меньше правопов ошруш и ucnai.ïîj'ercfl варистар+сугрвссср то аноду БП контроллера

капли*