Оценка технического состояния шестеренных насосов гидроприводов самоходных машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат технических наук Исько, Андрей Борисович

• Исько, Андрей Борисович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Исько, Андрей Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И

ВЫБОР ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие сведения о гидроприводах и гидросхемах.

1.2. Обоснование выбора объекта исследования.

1.3. Типы шестеренных насосов и условия эксплуатации гидроприводов оборудованных шестеренными насосами.

1.4. Состояние вопроса оценки технического состояния шестеренных насосов.

1.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 2. ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ И МЕТОДЫ

ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ.

2.1. Устройство, принцип работы и теоретические основы расчета параметров насосов типа НШ.

2.2. Анализ факторов, влияющих на выходные параметры шестеренных насосов.

2.3. Планирование этапов прогнозирования изменения технического состояния шестеренных насосов.

2.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШЕСТЕРЕННОГО

НАСОСА.

3.1 Формулирование подхода к построению математической модели сложных объектов.

3.2 Принцип построения топологической модели процесса функционирования шестеренного насоса.

3.3 Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШЕСТЕРЕННОГО НАСОСА.

4.1 Вывод уравнений процесса функционирования шестеренного насоса.

4.2 Основные этапы прогнозирования технического состояния насосов типаНШ.ИЗ

4.3 Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка технического состояния шестеренных насосов гидроприводов самоходных машин»

На надежность работы различных гидромеханических систем (например, гидромеханических систем дорожных, строительных, тяговых, лесозаготовительных и сельскохозяйственных машин) оказывает влияние безотказная работа их качающих узлов, обеспечивающих требуемую подачу и давление. Одна из причин отказов, в процессе эксплуатации самоходных гидрофицированных машин - ухудшение характеристик насосов и выход их параметров за допустимые пределы. В настоящее время, в исполнительных органах гидрофицированных машин широко применяются шестеренные насосы.

В гидрофицированных' машинах требования к выходным параметрам (производительность, скорость и т.д.) устанавливаются как для машины в целом, так и для отдельных её элементов, узлов и агрегатов. При этом значения выходных параметров машины зависят от параметров, характеризующих состояние её отдельных элементов и узлов (насосов, гидромоторов, гидроцилиндров и т.д), и от роли, которую они играют в обеспечении требуемых показателей качества машины в целом. Для насосов такими параметрами являются: подача, создаваемое давление рабочей жидкости, объемный коэффициент полезного действия. Снижение показателей выходных параметров шестеренных насосов происходит из-за увеличения количества утечек рабочей жидкости вследствие износа элементов деталей и сопряжений.

Прогнозирование технического состояния и нормирование выходных параметров одна из задач развития теории надежности машин и гидромеханических систем

Представленная работа, посвящена вопросам исследования увеличения утечек, как следствие износа подшипников скольжения и торцов шестерен и прогнозированию остаточного ресурса.

Заключение диссертации по теме «Машиноведение, системы приводов и детали машин», Исько, Андрей Борисович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана схема связности геометрических параметров шестерен, втулок' подшипников скольжения и колодцев корпуса, материалов шестерен, втулок и колодцев корпуса; шероховатостей поверхностей деталей в зонах контакта, частоты вращения шестерен, давления на входе и выходе из насоса, влияющих на подачу, объемный КПД и мощность насоса.

2. Получена теоретическая зависимость подачи шестеренного насоса от изменения ширины шестерен и межосевого расстояния.

3. Разработана математическая модель оценки технического состояния насоса с использованием топологического подхода. Получены регрессионные уравнения для подачи, объемного КПД и мощности шестеренного насоса в зависимости от изменения диаметров валов и втулок, а так же от ширины вал-шестерен.

4. Разработана методика прогнозирования технического состояние шестеренного насоса НШ - 10 с использованием номограммы.

5. Полученные результаты теоретических исследований согласуются с экспериментальными в пределах 10 %.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Исько, Андрей Борисович, 2004 год

1. Алпатов Ю.Н., Синтез систем управления методом структурных графов., Иркутск., ИГУ., 1988, е.-184.

2. Артоболевский И.И., Теория механизмов и машин., изд-е третье; Изд-во: «Наука», М., 1975, с. 639.

3. Асфальтобетонные заводы. Андросов A.A., Засов И.А., Зеличенок Г.Г. Изд-во «Транспорт», 1968 г., стр. 1-273.

4. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. -М.: Машиностроение, 1974. 606 с.

5. Берж К. Теория графов и её применение. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. -319 с.

6. Бирюков М.П. Динамика и прогнозирующий расчёт механических систем. Минск «Высшая школа» 1980. - 192 е., ил.

7. Блох JI.C. Практическая номография. М., «Высшая школа», 1971,328 стр. с илл.

8. Войнов К.Н. Прогнозирование надежности систем. Д.: Машиностроение. Ленинград. Отделение, 1978 С. - 208с., ил.

9. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник -М.: Машиностроение, 1983. -301 е., ил.

10. Ю.Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1967. - 575с.11 .Гидропривод машин лесной промышленности. Осипов П.Е., Муратов B.C. « Лесная промышленность», 1970 г., 312.

11. ГОСТ 14628-69 Аппаратура для измерения шероховатости поверхности профильным методом. Профилометры контактные системы, методы и средства поверки. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при совете министров СССР, Москва 1969.

12. ГОСТ 27.301 83 Надежность в технике. Прогнозирование надежности изделий при проектировании. Общие требования. Государственный комитет по стандартам. Москва. Издательство стандартов, 1983.

13. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. Башта Т.М. и др. М., «Машиностроение», 1970, 504 стр.

14. Гидравлическое оборудование строительных и дорожных машин. М.: Стойиздат, 1978. 166 с.

15. Гидро-пневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Объёмные гидро- и пневмомашины и передачи. / А.Д. Андреев, JI.B. Бартошевич, Н.В. Богдан и др.; Под ред. В.В. Гуськова. Мн.: Выш.шк., 1987. - 310 е.: ил.

16. Гидравлика и гидропривод / Гейер В.Г., Дулин B.C., Боруменский А.Г. Заря А.Н. М., Изд-во «Недра», 1970. 302 стр.

17. Гидравлика и гидропривод / Гейер В.Г., Дулин B.C., Заря А.Н. М.: Недра, 1991.-331с.

18. Гидро- и " пневмопривод и его элементы. Рынок продукции: каталог/коллектив составителей М.: Машиностроение, 1992.- 232 е.: ил.

19. Джонсон К. Механика конкретного взаимодействия: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.- 510 с., ил.

20. Каверзин C.B., Лебедев В.П., Сорокин Е.А. Обеспечение работоспособности гидравлического привода при низких температурах.-Красноярск: 1997.-240 с.

21. Каверзина A.C. Повышение работоспособности гидравлического привода улучшением всасывающей способности насосов. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук Красноярск, КГТУ, 2004. -103с.

22. Калмуцкий B.C. Прогнозирование ресурса деталей машин и элементов конструкций/ Под ред. В.В. Аджера; Кишиневский политехнический ин-т. им. С. Лазо. Кишинев: Штиинца, 1989. - 160с.

23. Коржавин Б.Б., Лебедев О.В., Исследования гидросред и систем., Ташкент., 1973., стр. 120.

24. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Камбалов B.C. Основы расчётов на трение и износ. М., «Машиностроение», 1977. 526 с. с ил.

25. Крайнев А.Ф. «Механика машин», М., Фундаментальный словарь. Машиностроение, 2000.- 904 е., ил.

26. Краткий физико-технический справочник, T-I, под общей редакцией К.П. Яковлева., М., Гос. из-во физ-мат. литературы., 1960.,с-446.

27. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник М.: Машиностроение, 1984. 280 е., ил. (основы проектирования машин)

28. Крутил ин Д. А. Разработка алгоритмического и программного обеспечения для синтеза систем управления топологическим методом: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук Братск, БрГТУ, 1999.-170с.

29. Кравцов В.В. и др. Экспериментальное исследование гидроприводов: Программы и методики испытаний/ В.В. Кравцов, А.Ю. Домогаров, И.С. Леладзе; МАДИ ТУ. М., 1993. - 83с.

30. Коллектив авторов. Надежность и долговечность строительных и дорожных машин/ Сборник научных трудов под общей редакцией к.т.н. доц. C.B. Каверзина. Выпуск 2 Красноярск, КПИ, 1975. - 222с.

31. Ковалевский В.Ф., Железняков Н.Т., Бейлин Ю.Е. Справочник по гидроприводам горных машин. 2-е Изд. Перераб. и доп. М.: Недра, 1973. 504 с.

32. Кранощеков, П.С. Принципы построения моделей/ П.С. Кранощеков, A.A. Петров. М.: МГУ, 1983. - 264 с.

33. Левитин М.А. Развитие системного подхода в трибологии. Ташкент: ФАН, 144 с.

34. Машиностроительный гидропривод./ Л.А. Кондаков, Г.А. Никитин, В.Н. Прокофьев и др. Под ред. В.Н. Прокофьева. М., Машиностроение, 1978495 е., ил. (материалы, твёрдости, шероховатости деталей НШ по ГОСТ.)

35. Надёжность тракторов (оценка, нормирование, испытание): Тр. М: - (Гос. Науч.- исслед. Трактор, ин-т). Вып. 263/отв. Ред. И.П. Зубиетов. 1979. - 67

36. Надёжность строительных машин, М., Стройиздат, 1975. 296 с. На обороте тит. и. авт.: Г.П. Гриневич, Е.А. Каменская, А.К. Алферов, A.B. Златопольский.

37. Надёжность и эффективность в технике: Справочник: В Ют Редсовет: B.C. Авдуевский (пред) и др. -М.: Машиностроение, 1987 .22 см.

38. Надёжность технических систем: Справочник/С.Р. Барлоу, Ю.К. Беляев, В.А. Богатырёв и др.; Под ред. H.A. Ушакова.- М.: Радио и связь, 1985.-606с., ил.; 24 см.

39. Надёжность и долговечность напорных гидротранспортных систем/Л.И. Махарадзе, Т.Ш. Гочиташвили, Д.Г. Сулаберидзе, JI.A. Алехин.- М.: Недра, 1984.- 119 с.; ил.

40. Осипов А.Ф. Объемные гидравлические машины коловратного типа. М.: Машиностроение, 1971.-208с.

41. Осипов П.Е., Мурашов "B.C., Гидропривод машин лесной промышленности., «Лесная промышленность»., 1970. с. 312.

42. Пижурин, A.A., Исследование процессов деревообработки/ A.A. Пижурин, М.С. Розенблит. -М.: Лесная промышленность, 1984. 232 с.

43. Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности: Под. Ред. С.А. Айвазяна.: Ф. И С., 1989 607с.

44. Проников A.C. Надёжность машин.- М.: Машиностроение, 1978.- 592 е., ил.- (Межиздательская серия «Надёжность и качество»).

45. Поскребышев. Параметрическая надежность гидропривода./ Поскребышев В.А., Тарновская Е.В., Исько А.Б. // Труды Братского государственного технического университета. Т.2.- Братск: БрГТУ, 2001. С. 129 - 135.

46. Поскребышев. Моделирование надежности механической системы./ Поскребышев В.А., Тарновская Е.В., Исько А.Б. // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 8 / СПбГАСУ.- СПб., 2002. С.262 - 269.

47. Поскребышев. Динамика выпуска насосов для гидроприводов машин./ Поскребышев В.А., Тарновская Е.В., Исько А.Б. // Труды Братскогогосударственного технического университета. Т. 2.- Братск: БрГТУ, 2002.-С. 125 - 127.

48. Исько. Моделирование процесса изменения подачи насосов методом структурных графов./ Исько А.Б. // Труды Братского государственного технического университета.- Т. 2.- Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2004. С. 139 - 141.

49. Проников A.C., Надежность машин., М., Машиностроение., 1978. 592 с.

50. Проников A.C., Параметрическая надежность машин. М.; Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 560с.: ил.

51. РТМ 44 46. Методика статистической обработки эмпирических данных., Москва - 1966.

52. Справочник конструктора дорожных машин. Под ред. канд. техн. наук И.П. Бородачёва., М., Машиностроение 1965.

53. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981.

54. Сушков Ю.А. Графы зубчатых механизмов. Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1983.-215 е., ил.

55. Сырицын Т.А., Надежность гидро- и пневмопривода., М., Машиностроение., 1981., с. 216.

56. Теория механизмов., под. Ред. В.А. Гавриленко., «Высшая школа», М., 1973., с-509.

57. Ушаков Л.С., Котылев Ю.Е., Кравченко В.А. Гидравлические машины ударного действия.- М: Машиностроение, 2000. 416 с., ил.

58. Э.Л. Хайкин, Т.К. Камалов, О.В. Лебедев. Научные основы эксплуатационной надёжности гидропривода машин, применяемых в сельском хозяйстве Каракалпакии. «Каракалпакстан», Нукус, 1983 г., с. 156.

59. Хазов Б.Ф., Дидусев Б.А. Справочник по расчёту надёжности машин на стадии проектирования.- М.: Машиностроение. 1986.- 224 е., ил. (основы проектирования машин).

60. Харазов A.M., С.Ф. Цвид. -Методы оптимизации в механической диагностике машин. М.: Машиностроение, 1983.- 132 е., ил.

61. Шульц В.В. Форма естественного износа деталей машины и инструмента.-Л.: Машиностроение. Ленинград, отделение, 1990.- 208., ил.

62. Юдин Е.М. Шестеренные насосы. М.: Машиностроение, 1964. - 232с.

63. Уотерхауз Р. Б. Фреттинг-коррозия: Пер. с англ. Л.: Машиностроение, 1976. 270с.

64. Bowden F. P. and Tabor D. The friction and lubrication of solids. «Clarendon Press». Oxford, 1954, p. 372, part 11, 1964, p. 544.

65. Barwell F. T. Tribology in production. Product Eng. (G Brit) N7, 1972, p. 253 -261.

66. Fleischer G. Probleme der Zuverlässigkeit von Maschinen. «Wiss. z. Technische Hochschule O. Guericke Magdeburg», 1972, 16 No4 s. 289 290.

67. Statnikov R.B., Matisov J.B. Milticriteria Optimization and Engineering, N.Y.: Chfpman and Hall, 1995, 236 p.1. АКТо внедрении результатов НИР в учебный процесс

68. Указанные результаты включены в дисциплину « Основы гидравлики и гидропривода »-лабораторная работа

69. Зав. Кафедрой СДМиО « >004г.1. И.М.Ефремов

70. Учебно-методическое управление БрГТУ2004г.1. Т.1 ЬРадина

71. УТВЕРЖДАЮ» Главный инженер АезШЖгБЭСТ-1 г. Братскаf;- Ii,1. Ш- у^Ду В.В.Жданкинia ()октября 2004 г.1. АКТо внедрении результатов научно-исследовательской работы

72. Назначение внедренной разработки оценка и прогнозирование технического состояния шестеренных насосов поступающих на ремонт, установленных на машинах и диагностирование насосов прошедших ремонт и восстановление.

73. Вид внедрения схема стенд а с расходомером и номограмма для насосов типа НШ-101. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ

74. Гидросхема включения расходомера.2. Номограмма.

75. Методика выполнения замеров и оценки технического состояния насоса

76. Главный энергетик АРЗ ОАО БЭСТ-11. А.А. Медведик