Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Таран Валерий Харитонович

Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления
<
Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Таран Валерий Харитонович. Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления : ил РГБ ОД 61:85-5/2099

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1.Обзор существующих конструкций и исследований механизмов поворота одноковшовых гидравлических экскаваторов 8

1.2. Клапанные устройства ограничения давления, применяемые в гидроприводахмеханизмов поворота одноковшовых гидравлических экскаваторов 20

1.3.Обзор существующих конструкций и исследований гидроаппаратов с эластичными запорно-регулирующими элементами 29

1,4.Цель и задачи исследования 34

2. Объект и методика исследований .. 36

2.1.Анализ процесса поворота и требования к его параметрам. Объект исследования 36

2.2.Структура и общая методика исследований 46

2.3. Экспериментальные установки, датчики и измерительная аппаратура. Оценка погрешности результатов измерений 51

3. Теоретические и экспериментальные исследования механизма. поворота с мембранным клапаном в качестве устройства ограничения давления 56

3.1.Математическая модель мембранного предохранительного клапана непрямого действия 56

3.2. Математическая модель механизма поворота одноковшового универсального экскаватора 67

333.Исследование математической модели механизма поворота с мембранным устройством ограничения давления 84

3.4. Экспериментальные исследования "чистого" поворота 100

3.5. Экспериментальные исследования поворота с максимальной нагрузкой в гидроприводе рабо чего оборудования 111

4. Экспериментальные исследования клапанных устройств ограничения давления в лабораторных условиях 119

4.1. Порядок и условия проведения эксперимента 119

4.2. Исследование статических характеристик .122

4.3. Исследование динамических характеристик 132

4.4. Ресурсные исследования мембранного предохранительного клапана непрямого действия 141

Выводы по главе 150

5. Реализация результатов исследований 151

5.1. Инженерная методика расчета параметров механизма поворота с мембранным устройством ограничения давления 151

5.2. Расчет технико-экономической эффективности внедрения мембранного устройства ограничения давления 157

5.3. Внедрение результатов исследований и направление дальнейших исследований 165

Основные результаты и выводы 167

Литература 169

Приложения 181

Введение к работе

Решениями ХШ съезда КПСС и основными направлениями развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 годы и до 1990 года, а также мероприятиями по выполнению Продовольственной программы предусмотрено дальнейшее увеличение масштабов строительных работ во всех районах страны. При этом основной прирост продукции намечено получить за счет роста производительности труда. Одним из путей роста производительности труда является дальнейшее повышение единичных мощностей машин при уменьшении их металлоемкости, энергопотребления, что, в конечном итоге, ведет к повышению их производительности и снижению стоимости единицы продукции /I/.

Реализация поставленных перед предприятиями отрасли задач невозможна без дальнейшего совершенствования и повышения эффективности землеройных машин и, в том числе, одноковшовых гидравлических экскаваторов, производство которых растет с каждым годом и превышает 40 тысяч штук в год.

Одним из наиболее эффективных мероприятий по повышению эффективности эксплуатируемого парка землеройных машин является совершенствование гидравлических приводов и входящих в них гидроаппаратов.

Совершенствование гидропривода позволяет повысить общий к.п«д« машин, приводит к экономии энергетических ресурсов.

Производительность одноковшовых гидравлических экскаваторов определяется временем рабочего цикла экскавации грунта. Значительный удельный вес в общем времени рабочего цикла экскаватора имеет операция поворота платформы на выгрузку и в забой. Продолжительность поворота занимает от 50% до 60 # рабочего времени цикла.

Одним из основных требований к механизму поворота платформи и его приводу является обеспечение жесткой выходной харакеристики, т.е постоянного усилия на выходном валу редуктора механизма поворота при переменной частоте вращения платформы. Жесткость выходной характеристики механизма поворота зависит от стабильности статической характеристики устройства ограничения давления /УОД/, представлящей зависимость поддерживаемого давления от дросселируемого расхода. Чем стабильнее статическая характеристика УОД, тем интенсивнее происходит разгон и торможение платформы, за счет постоянства движущего и тормозного момента на выходном валу редуктора Используемые в настоящее время в гидроприводе механизма поворота платформы экскаватора ЭО-4121 в качестве УОД предохранительные клапаны типа 520 имеют нестабильную статическую характеристику и, вследствие этого, не могут обеспечить постоянство усилия на выходном валу редуктора. Это приводит к снижению общего к.п д. привода, неполному использованию мощности приводной установки, дополнительным потерям на дросселирование рабочей жидкости.

Применение в качестве УОД в гидроприводе механизма поворота платформы экскаватора ЭО-4121 предохранительного клапана непрямого действия с мембранным запорно-регулирующим элементом /ЗРЭ/ во втором каскаде, обладающего сравнительно стабильной статической характеристикой, позволит более интенсивно разгонять и тормозить платформу в период неустановившегося движения. Исходя из этого определена цель данной работы - интенсификация процесса поворота и повышение производительности одноковшового гидравлического экскаватора ЭО-4121.

В соответствии с поставленной целью в работе обоснован тип ЗРЭ и разработано мембранное УОД, разработана математическая модель мембранного предохранительного клапана /МПК/, входящего в УОД, проведены экспериментальные лабораторные исследования МПК непрямого действия, разработана и исследована математическая модель механизма поворота одноковшового экскаватора с мембранными УОД с целью определения основных параметров УОД и механизма поворота, экспериментально определены выходные параметры механизма поворота одноковшового экскаватора 30-4121 с штатным и мембранным УОД; разработана инженерная методика расчета и проектирования мембранного УОД и расчета выходных параметров механизма поворота.

Нахчная новизна работы заключается в следующем: разработана математическая модель мембранного УОД и механизма поворота с его использованием, учитывающая переменность структуры гидропривода механизма поворота; выявлено качественное и количественное влияние параметров УОД на выходные параметры механизма поворота; раскрыто влияние нагружения гидропривода рабочего оборудования на процесс поворота; установлена зависимость времени цикла и производительности экскаватора от показателей качества процесса функционирования мембранного УОД,

Практическая ннрсть работы Созданы мембранные УОД, улучшенные статические и динамические характеристики которых позволили сократить время поворота платформы на 10-15%, Разработана инженерная методика расчета мембранных УОД и выходных параметров механизма поворота, включающая математическую модель механизма поворота с УОД и программу ее расчета на ЭЦВМ, которая позволяет обоснованно определять рациональные параметры мембранных УОД,

_%ализ_ация результатов. Результаты исследования использованы при разработке мембранного УОД. Инженерная методика расчета внедрена на Волжском заводе узлов и агрегатов Министерства строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР для разработки перспективных образцов гидроаппаратов.

Аіпзобация работы Основные положения работы докладывались и получили одобрение на 41, 42 и 43 научно-технических конференциях Сибирского ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожного института в 1981, 1982, 1983 годах на Всесоюзной научно-технической конференции "Обеспечение надежности тракторной техники в свете задач, поставленных ХХУІ съездом КПСС" в г.Челябинске в 1982 году /ИЗ/, на научно-технической конференции, посвященной 112-й годовщине со дня рождения В И,Ленина в г.Калуге в 1982 году /57/, на научно-технической конференции "Перспективы, опыт применения и расчета гидравлических систем и гидропривода в машиностроении" в г.Киеве в 1982, 1983 гг., на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, посвященной 60-летию образования СССР Ростовского-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени института сельскохозяйственного машиностроения в 1982 году.

І убликапш. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, отчет по НИР, получено I авторское свидетельство.

На защиту выносятся:

- результаты лабораторных исследований МШС;

- математическая модель механизма поворота одноковшового гидравлического экскаватора с мембранвым УОД;

- результаты экспериментально-теоретических исследований механизма поворота экскаватора ЭО-4121 с мембранным УОД;

- инженерная методика расчета выходных параметров механизма поворота и мембранного УОД.

Клапанные устройства ограничения давления, применяемые в гидроприводахмеханизмов поворота одноковшовых гидравлических экскаваторов

Устройство ограничения давления в гидроприводе механизма поворота наиболее часто выполняют в виде предохранительных клапанов. Предохранительный клапан, представляет собой регулятор, открывающийся при превышении давления в гидросистеме выше допустимого и закрывающийся при снижении давления до номинального или немного ниже его.

Основной характеристикой предохранительных клапанов явля-ется зависимость давления в предохраняемой гидросистеме от дросселируемого клапаном потока жидкости, которая носит название статической характеристики клапана. Статическая характеристика клапана прямого действия приведена на рис.1.1# Крутизна изменения этой зависимости определяет стабильность статической характеристики клапана.

Как видно на рис.1.1. предохранительные клапаны прямого действия имеют существенно нестабильную статическую характеристику, что снижает эффективность их использования в гидроприводах с переменным, расходом, дросселируемым клапаном.

Указанный недостаток в значительной, мере устранен. в двух-каскадных предохранительных клапанах непрямого действия.

Стабильность статической характеристики предохранительного клапана непрямого действия значительно выше, чем у клапана прямого действия, давление в предохраняемой гидросистеме незначительно зависит от потока, дросселируемого клапаном /рис.1.2./

Оценка качества работы предохранительных клапанов только по статическим характеристикам была бы неполной, т к# статическая характеристика не характеризует работу предохранительных клапанов в переходных процессах при резких повышениях давления в предохраняемой гидросисетеме. Качество процесса регулирования давления в гидросистеме может быть оценено по параметрам переходной характеристики по давлению в предохраняемой гидросистеме. Как правило, предохранительные клапаны прямого действия обеспечивают меньшие значения перерегулирования давления при пере ключениях нагрузочного золотника, чем предохранительные клапаны непрямого действия с традиционным ЗРЭ во втором каскаде в аналогичных условиях. Это определяется конструктивными параметрами предохранительного клапана и особенностями его функционирования Таким образом, актуальной задачей, решение которой позво лит уменьшить время процесса поворота платформы одноковшового экскаватора и повысить надежность гидропривода механизма поворо та, является создание предохранительных клапанов непрямого действия, обеспечивающих перерегулирование по давлению, не превы шающее перерегулирование клапанов прямого действия.

Предохранительные клапаны, используемые в качестве УОД, в меха низме поворота одноковшового экскаватора классифицируются в соответствии с рио.Х.3 : — I; По конструкции - прямого действия и непрямого действия; 2, По управляемости - неуправляемые, с-управляемой настройкой; 3 По виду ЗРЭ - с жестким ЗРЭ, с эластичным ЗРЭ, с комбиниро- ванным ЗРЭ; 4. По конструкции ЗРЭ В качестве ЗРЭ могут использоваться шариковые, тарельчатые, конические клапаны, золотники, трубки растяжения, эластичное кольцо, плоская мембрана, цилиндрическая мембрана, разрывная.диафраша; 5 По виду способа управления» Управление может быть гидравлическим, пневматическим, а также осуществляться силовыми пружинами. Эксплуатационные требования к предохранительным клапанам предполагают определенную вероятность безотказной работы в течение конкретного гарантийного срока, определяемого долговечностью конструкции. Под долговечностью понимается время; в те чение которого клапаны сохраняют работоспособность при условии выполнения регламентируемого технического обслуживания и ремонта. Время выполнения технического обслуживания и ремонта определяется ремонтопригодностью конструкции, обеспечивающей возможность устранения отказов»

Основные требования к предохранительным клапанам /63,109/: простота и технологичность конструкции; стабильность статической характеристики; высокое качество переходного процесса по давлению при резких перегрузках предохраняемой гидросистемы; надежность; долговечность и ремонтопригодность конструкции; проо тота обслуживания; минимальные габариты и стоимость изготовления. Кроме общих требований к предохранительным клапанам при их применении в гидроприводе механизма поворота появляется ряд специфических требований, к которым, относятся: надежная, работа в условиях вибрация; надежность и долговечность при значительных колебаниях температур эксплуатации; способность работы на загрязненных рабочих жидкостях; надежная работа в условиях выполнения специфического технологического процесса одноковшового гидравлического экскаватора, характеризуемого высокой цикличностью работы и большим числом включений гидропривода в единицу времени.

Экспериментальные установки, датчики и измерительная аппаратура. Оценка погрешности результатов измерений

Отработка конструкции экспериментального образца МПК, а также экспериментальные исследования его статических и динамических характеристик и сравнительные исследования клапанов типа 636 проводились на специально разработанном стенде в лаборатории гидропривода кафедры "Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод" Сибирского ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожного института им.В.В.Куйбышева и на стендах лаборатории надежности Московского машиностроительного завода ш М«И»Калинша» Регистрация результатов экспериментальных исследований проводилась как визуально по показаниям приборов, так и с помощью светолучевых осциллографов Н-П7 и Н-700 с записью осцил лограмм на светочувствительной бумаге. В ходе экспериментальных исследований использовались следующие контрольно-измерительные приборы: тахометры ТЭ-206; манометры класса 0,3; термометр ртутный с ценой деления 1С; секундомер с ценой деления 0,1 С; расходомеры типа ТДР; тензо-метрические датчики расхода ; датчики давления типа ТДД с пределом измерений 5,0; 10,0; 20,0; 40,0 Ша, изготовленные Апрелевским опытно-экспериментальным заводом Для регистрации подачи рабочей жидкости использовался при бор, состоящий из турбинного датчика расхода и преобразователя частоты с блоком питания. Прибор дозволяет преобразовывать пе ременную ЭДС, индуцируемую датчиком расхода в постоянный ток Принципиальная электрическая схема прибора приведена в прило жении Частота-вращения двигателя внутренне.го сгорания экскаватора ЭО-4121 регистрировалась индуктивным датчиком

Для регистрации частоты вращения платформы был создан. специальный датчик, конструктивно выполненный следующим образом На вал, служащий осью вращения колеса, в канавке которого помещалось резиновое кольцо, закреплялся движущийся контакт. Контакт являлся диагональю моста и при вращательном движении последовательно включал в плечо измерительного моста сопротивления различной величины Колесо с резиновым кольцом вводилось в контакт с предварительно обработанной поверхностью торца платформы с некоторым усилием, обеспечиваемым гибким держателем». Этим устранялось возможное проскальзывание резинового кольца относительно поверхности платформы. Анализ результатов проведенных экспериментальных исследований /52,53/ механизма поворота и его гидропривода показал, что максимальная частота колебания давления в предохраняемой полости, обеспечиваемая серийными предохранительными клапанами не превышает 300 герц. Поэтому в целях исключения динамической тарировки в ходе., исследований динамических характеристик применялась регистрирующая аппаратура, собственная частота которой в 7-8 раз превы- ... шала максимальную частоту исследуемого процесса Діб/. Собственная частота используемых датчиков давления, согласно паспорт-, ным данным, равна 2000 герц. Рабочий диапазон частот тензометг-рических усилителей ТА-5 равен 0-8000 герц, собственная частота осциллографических гальванометров согласно паспортным данным равна 1200 герц. Тарировка датчиков давления проводилась непосредственно.... перед испытаниями на гидравлическом прессе по, показаниям,- образцовых манометров. Суммарная погрешность, измерительного тракта, включающего датчик, усилитель, осциллограф не. превышал 2,7ZOT верхнего предела измерения. Средства для измерения параметров -и методы измерений соответствовали ГОСТ 17108-71. В процессе отработки конструкции МШГв соответствии с ГОСТ 20245-74 "Гидроаппаратура. Правила приемки и методы испытаний" контролировались следующие показатели работоспособности МПК: функционирование; прочность /определялась прочностью мембраны при статическом нагружении/; плавность регулирования давления и диапазон настройки ; наружная и внутренняя герметичность. В процессе проведения экспериментальных исследований обеспечивались требования безопасности по ГОСТ 16022-70. В результатах любых экспериментальных исследований присутствуют два основных класса ошибок: случайные и систематические. Суммарная ошибка любого измерения состоит из ошибок этих двух классов /28,126/. Систематическая ошибка наблюдается в тех случаях, когда, среднее значение последовательно проводимых измерений отклоняется от истинного значения на определенную величину в ходе всех последовательных измерений» Систематические ошибки выявлялись в ходе подготовки испытаний путем калибровки аппаратуры- . и учитывались при обработке результатов эксперимента. Калибровка приборов проводилась во всем диапазоне измеряемых величин с помощью эталонных приборов. Причины случайных ошибок обычно неизвестны, и их невозможно учесть заранеet Поэтому, если известно, что .существует, случайная ошибка, никогда нельзя установить ее абсолютную величину, произведя единственное измерение. Необходимый объем экспериментальных исследований определялся исходя из допустимой погрешности измерений и степени их договоренности». В ходе предварительных исследований был выявлен .закон распределения случайных величин нанесением экспериментальных точек на вероятностную бумагу. Расположение точек на линии, близкой к прямой подтверждало, что рассматриваемая выборка данных является частью бесконечной генеральной совокупности,.имеющей нормальное /или близкое к нему/ распределение Д24/»

Математическая модель механизма поворота одноковшового универсального экскаватора

Существующие в настоящее время математические модели механизмов поворота гидравлических экскаваторов ограничиваются описанием "чистого" поворота /21,22,52/, что ограничивает точность расчетов в .случае их использования. Отсутствие уравне- , ний, описывающих динамику наиболее неблагоприятного, режима поворота уменьшает точность прочностных расчетов.деталей механизма поворота. Предлагаемая модель позволяет с достаточной степенью точности оценить динамику как "чистого" поворота} так и поворота с максимальной нагрузкой в гидроприводе рабочего. оборудования при использовании в качестве УОД в гидроприводе МПК непрямого действия. Математическая модель механизма поворота в конечном итоге сводится к уравнениям: движения поворотной платформы, уравнениям динамических процессов, по давлению в гидроприводе поворота, имеющего в своем составе МПК и уравнениям неразрывности потока. При составлении математической модели механизма поворота приняты следующие допущения: 1. Не учитывается влияние упругости элементов рабочего оборудования на динамику гидропривода механизма поворота. 2. Масса и момент инерции рабочего оборудования с грузом и поворотной платформы, момент сил сопротивления в опорно-поворотном круге, а также момент на валу гидромотора приведены к оси вращения платформы 3. Момент инерции и масса рабочего оборудования, а также момент "сил сопротивления в опорно-поворотном круге постоянны в процессе поворота» 4. Момент от ветровой нагрузки и уклон поверхности не учитываются. 5. Частота вращения вала насоса не зависит от. нагрузки» 6.

Золотник распределителя при переключениях движется равномерно./41,123/, 7. Утечки в насосе и гидромоторе постоянны, 8. Влияние люфтов и зазоров в механических : передачах на динамику гидропривода не учитывается» 9» Давление.в сливной магистрали при "чистом" повороте ос тается постоянным. 10. Зависимость расхода насоса от давления имеет линейный характер и при переходных процессах остается неизменной. П. Волновые процессы в гидравлических магистралях влияния на динамику системы не оказывают» 12. Модуль упругости, температура и воздухосодержание жидкости - величины постоянные. Некоторые дополнительные допущения вводятся при выводе уравнений. Расчетная схема гидропривода механизма поворота экскаватора представлена на рис.3.4 Исследуемый гидропривод поворота имеет ряд схемных и эксплуатационных особенностей, к которым относятся: применение насоса с регулятором постоянной мощности, отрегулированным на поддержание мощности 104 л.с, уменьшение подачи насоса регулятором мощности в режиме поворота с максимальной нагрузкой в гидроприводе рабочего оборудования, т.к. суммарное давление в секциях насоса превышает настроечное, а также пиковые увеличения в линиях гидромотора, возникащие при работающем оборудовании вследствие запаздывания срабатывания обратного клапана, разделяющего секции насоса. Составим систему уравнений, описывающих работу элементов механизма поворота при "чистом" повороте". Уравнение производительности насосаt работающего в режиме постоянной мощности, имеет вид /72,73,77,89,19/: где Q.„ - рабочий объем секции насоса; . .. се» г угловая скорость вращения блоков насоса; FM - функциональная зависимость ... fH от положения органа управления регулятора мощности насоса (ogffaXl); 2 - объемный к.н.д. насоса при номинальных параметрах; вне - номинальная подача секции насоса; Рном - номинальное давление в гидросистеме; Ро - текущее значение давления в гидросистеме; Ріс - текущее, значение в гидролинии всасывания. Уравнение расхода гидромотора представляется в виде /72, 73,77/

Ресурсные исследования мембранного предохранительного клапана непрямого действия

Промышленное использование мембранных УОД в составе гидропривода поворота невозможно без тщательной проработки конструкций цилиндрических мембран и создания мембранных ЗРЭ, надежно работающих в среде рабочих жидкостей при рабочих давлениях. В работе / 92 / представлены результаты исследования прочностных характеристик резиновых и резинотканевых мембран, моделирующих работу ЗРЭ гидроаппратов, позволяющие предварительно выбрать материал, конструкцию и рациональные параметры мембранного ЗРЭ.

Результаты прочностных исследований композиционных /резинотканевых/ мембран показали, что армирование резин одним слоем капрона пповышает сопротивление материала гидравлическому пробою в среднем в 2 раза. Каждое последующее прибавление количества слоев капрона увеличивает сопротивление материала в 1,5 ... 2 раза. Предварительный выбор количества слоев армирующего капрона может проводиться по величине допустимого давления гидравлического пробоя / 69, 92 /.

В то же время результаты прочностных исследований резинотканевых мембран, несмотря на их важность для проектирования рациональных конструкций ЗРЭ, не могут полностью характеризовать надежность гидроаппаратов, в состав которых входят мембранные ЗРЭ.

Поэтому следующим этапом исследования надежности мембранного УОД явились стендовые ресурсные исследования МІЖ по методике, максимально учитывающей условия эксплуатации.

Надежность и долговечность объемных гидроприводов закладывается на этапе проектирования. Важной характеристикой надежности является наработка /продолжительность или объем работы изделия/ или ресурс /наработка от начала эксплуатации или от её возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния /61, 74, 79, 91 /.

В лабораторий надежности Московского машиностроительного за вода им.М.И.Калинина были проведены комплексные ресурсные исследовательские испытания МІЖ непрямого действия при давлении настройки равном 10,0 МПа. В целях получения сопоставимых результатов была использована методика ускоренных испытаний, разработанная на заводе.

Эффективность ускоренных ресурсных испытаний характеризуется коэффициентом ускорения Ну , равным отношению времени наработки до отказа при заданных эксплуатационных режимах к времени наработки до отказа при ускоренных испытаниях ZV / 17, 70, 76, 91 /:

Цель ускоренных ресурсных испытаний - оценка надежности МІЖ в течение времени испытаний меньшего, чем в условиях эксплуатации. В ходе ресурсных испытании исключались режимы холостих ходов и воспроизводился спектр нагрузок максимально влияющих на работоспособность МЇЇК.

Методы ускоренных испытаний по жесткости применяемых режимов подразделяют на две категории: испытания на нормальных режимах и испытания на форсированных режимах. Форсирование режимов испытаем может достигаться ужесточением гидравлических воздействий /температуры жидкости, применением абразива/, ужесточением климатических воздействий /температуры воздуха, влажности/ и т.д.

Выбор метода испытаний по жесткости производился с учетом конструктивных особенностей МІЖ, условий эксплуатации и предварительных экспериментальных исследований. Так как мембранний SP3 имеет малую инерционность, он менее подвержен износу, вследствие ударных нагрузок циклического характера, чем металлические элементы конструкции. Поэтому в целях комплекскной оценки надежности ШЖ было принято решение на первоначальном этапе провести ре сурсные исследования на давлении 10 МПа. Параметры циклограммы нагружения МЖ определялись из анализа работы в составе гидропривода поворота платформы экскаватора. В нейтральном положении распределителя напорная линия насоса соединена со сливом, рабочие линии гидромотора поворота заперты. Давление в линии управления МЖ равно давлению в основной гидролинии и не превышает давления слива. Силового контакта мембранного ЗРЭ с охватывающей поверхностью не происходит, материал мембраны не работает на гидравлический пробой. Для поворота платформы распределитель устанавливается в одно из крайних положений, соединяя соответствующую линию гидромотора поворота с напорной линией насоса, вторую линию - со сливом. Давление в напорной линии ограничивается одним из двух МІЖ, входящих в состав устройства ограничения давления. В начальный момент, когда частота вращения платформы близка к нулю, основная часть потока от насоса отводится одним из МЖ на слив.

По мере преодоления сил инерции и осуществления разгона платформы увеличивается поток, идущий к гидромотору и, соответственно, уменьшается поток, отводимый МЖ на слив. Второй МЖ, входящий в состав устройства ограничения давления, в это время разгружен от давления, через него осуществляется только перетекание жидкости. Таким образом, мембранный ЗРЭ работает на гидравлический пробой частью поверхности, разделяющей полость управления и линию слива в течение времени нарастания давления, т.е. до момента открытия мембранного ЗРЭ.

Похожие диссертации на Интенсификация процесса поворота платформы и повышение производительности одноковшового экскаватора ЭО-4121 применением мембранных устройств ограничения давления