Гаврилеев Ю.В. КТ12-НТК(БТ)ПМ-057 (1192233), страница 3
Текст из файла (страница 3)
обобщенныехарактеристики вибрационных и акустических (шумовых) сигналов. Виброакустическое диагностирование заключается в определении технического состояния по сопутствующим признакам неисправностей: вибрации механических элементов, акустическому шуму, спектру колебаний параметров и др.Вибрация и шум представляют собой нерегулярные гармонические колебания определенной периодичности. В качестве признаков техническогосостояния при воздействии вибрации используют среднюю амплитуду A0сигнала в полосе пропускания частот; виброскорость v A и виброускорение a v .
Амплитуда вибраций характеризует деформацию конструкции иможет быть рекомендована для диагностики неисправностей, которые приводят к изменению линейных и угловых размеров (зазоры, изгибы валов и т.п.).Виброскорость связана с уровнем возникающих при вибрациях напряженийv k(1.5)гдеk - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств системы.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата14Виброскорость позволяет оценить напряженность конструкции привибрации, которая определяет процесс накопления повреждений и долговечность агрегатов привода.Виброускорение — параметр, наиболее чувствительный к изменениямв конструкции, вызванным вибрацией, и может применяться для диагностикитехнического состояния гидромашин.В качестве признака технического состояния можно выбрать энергетический спектр, являющийся обобщенным показателем вибрации.Вибрационный метод основан на использовании взаимосвязи междувибрационными процессами в агрегатах гидропривода в основном вращательного типа - насосах и гидромоторах - и их техническим состоянием.
Наосновании опытных данных работу насоса можно контролировать по спектрограммам вибросмещений (изменение амплитуды), виброускорений, перегрузок на корпусе гидромашины. Линейное смещение может быть представлено в видеX (t ) CAi cos(it )(1.6)Первая гармоника i = 1 - частота вращения вала гидромашины.Вторая гармоника i = 2 - пульсация жидкости.Выбор акустических явлений в качестве источника информации о состоянии системы обусловлен рядом причин. Во-первых, они являются отражением наиболее существенных физических процессов, происходящих внутри системы при ее функционировании, таких как деформации и напряженияв деталях, колебания среды и рабочих тел.
Во-вторых, шум как носитель информации обладает большой емкостью. В-третьих, регистрация шума позволяет производить быстрые измерения в естественных условиях работы системы.Акустические методы используют для диагностики по характеру шума,сопровождающего работу гидроустройств. Опыт показывает, что основнымиисточниками шума в аксиально-поршневых насосах являются кавитация врабочих камерах, смещения деталей и дисбаланс вращающихся частей (вала).ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата15Уровень шума насоса с повышенными утечками на 15—20 дБ выше, чем уисправного. Анализ проводят на одной частоте (приблизительно 1 кГц).Сравнение информации шума и вибраций агрегатов гидропривода показывает, что статистические частотные свойства акустических и вибрационных сигналов, как правило, совпадают.Термодинамический метод заключается в контроле температуры, давления и расхода рабочей жидкости во время функционирования гидропривода с последующей диагностикой.
При этом теплоотдачей в окружающуюсреду пренебрегают. Для определения полного КПД насоса используетсяформулаКПД рн / Т н С рж рн (1 аТ Т н(1.7)гдерн - перепад давлений в полостях насоса;Т н - перепад температур рабочей жидкости на выходе и входе насоса;С рж -теплоемкость рабочей жидкости; - плотность рабочей жидкости;Т - коэффициент температурного расширения жидкости.Когда мало информации о теплоемкости жидкости, можно пользоваться формулойКПД рн Т Д / рдр Т н (1 аТ Т др ) рн Т Д (1 аТ Т н(1.13)гдерн , Т н - перепады давления и температуры на нагрузочном дросселе;Т Др - температура рабочей жидкости на выходе из дросселя.В результате исследований получена эмпирическая формула для определения общего КПД насосаКПД Q1 ( p2 p1 ) / Q2 ( p2 p1 ) Q2 gC рж (t2 t1 ) Q3 g (t3 t1 ) Q3 ( p3 p1 ) Ф (1.14)гдеQ1 , Q2 , Q3 - расходы на входе, выходе и утечки насоса;ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата16p1 , p2 и p3 - давление во всасывающей, нагнетательной и дренажной гидроли-ниях насоса;t1 , t2 и t3 - температура рабочей жидкости во всасывающей, нагнетательной идренажной гидролиниях насоса;Ф - внешниетеплопотери.Полученное значение КПД может служить значимым диагностическимпризнаком технического состояния насоса.Метод диагностирования насосов и насосных станций по КПД. В качестве критерия предельного состояния насосов и гидромоторов используют,как правило, объемный КПД или полный КПД, так как они косвенно, но наиболее объективно позволяют без разборки оценить состояние рабочих поверхностей (износ).
Значение критерия предельного состояния гидромашинустанавливается нормативно-технической или конструкторской документацией.Методы диагностики по контролю герметичности соединений. Есливнутренняя герметичность (перетечки) гидроустройств обеспечивается, какправило, бесконтактными уплотнительными устройствами, то наружная(внешняя) герметичность обеспечивается различного вида контактными уплотнениями, в основном из эластомерных материалов. Общими критериямигерметичности контактных уплотнений являются классы их негерметичности, предложенные Л.А. Кондаковым /7/.Начальная норма герметичности является мерой качества изготовленияи должна соответствовать минимальным утечкам, обеспечивающим номальное функционирование уплотнения.
Предельная норма является мерой износостойкости уплотнения и должна отражать утечки, соответствующие предельному состоянию уплотнения, при достижении которого оно подлежитзамене.Герметичность и износ контактных уплотнений зависит от многочисленных случайных факторов - режима работы, свойств рабочей жидкости, ееЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата17загрязненности, конструктивного исполнения и др. Поэтому герметичностьконкретных уплотнений в определенных условиях оценивается по статистическим данным. В этой связи нормы герметичности и критерии предельногосостояния в зависимости от режима работы и методов испытаний могутиметь различные значения.Методы определения изменения зазоров в парах трения гидромашин.По значениям утечек рабочей жидкости по зазорам сопряженных элементов сиспользованием статистических данных судят об изменении зазора.Метод диагностирования по состоянию рабочей жидкости.
При диагностировании гидропривода проводят анализ загрязненности рабочей жидкости по количественному и качественному составу, для чего используютметоды: эмиссионный спектральный, рентгеноскопический метод, спектральный. Указанные методы позволяют определять химический состав элементов загрязнений и процентное их содержание. Гранулометрический методпозволяет по изменению фракционного количества содержащихся в жидкости частиц определять интенсивность изнашивания сопряженных пар гидромашины.ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата182 Проектирование стенда диагностирования гидродвигателей2.1 Обзор различных гидравлических стендов для испытания идиагностики гидрооборудования2.1.1 Стенд СГН-1. Изготовитель ЗАО ПО «Стендовое оборудование» г.Санкт- Петербург.Предназначен для послеремонтной обкатки, регулировки и контрольных испытаний гидромоторов и распределительно - регулирующей гидроаппаратуры рабочего оборудования тракторов, грузовых автомобилей имашин сельскохозяйственного назначения.Рисунок 2.4. Стенд СГН-1Оборудование сертифицировано - сертификат соответствия № РОССRU. АЯ 46.В15677.Стенд СГН-1 испытывает следующие типы гидромоторов:Аксиально-поршневые:207.20…,210.12…,210.16…,210.20…,310.2.28(3.45)(4.45),10.56/2.56/3, 310…12, 310…28, 310…56, 313…55(56), РНА (РМНА) 32/320Прочих, номинальная потребляемая мощность которых не более30кВт.Оценка технического состояния испытуемого гидроагрегата произво-дится путем измерения расхода рабочей жидкости при заданных значенияхЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата19давления и температуры. Загрузка испытуемого гидроагрегата осуществляется путем дросселирования потока рабочей жидкости на его выходе. Стендимеет электропривод, который приводит во вращение выходной вал стенда сноминальной частотой вращения 1500 об./мин., и позволяет осуществлятьреверс направления вращения выходного вала.
При работе стенда рабочаязона защищается специальным подвижным экраном. Требуемая температурарабочей жидкости (РЖ) поддерживается в автоматическом режиме встроенной системой термостабилизации.Для испытаний гидрораспределителей (с ручным управлением) стендкомплектуется технологическим столом (верстаком), на котором установлены станочные тиски. Гидрораспределитель при испытании устанавливаетсяв этих тисках и соединяется рукавами высокого давления со стендом.Техническая характеристика стенда СГН-1 представлена в таблице2.1Таблица 2.1. Техническая характеристика стенда СГН-1.Наименование параметраМощность электродвигателя привода выходноговала стенда, кВтВеличина параметра30С нерегулируемой частотой вращения выходного вала стендаТип электроприводаНапряжение электропитания стендаДиапазон измерения расхода рабочей жидкости,литрах / мин.Класс точности измерителя расхода, %Пределы измерения давления, Мпа (кгс/см2)Диапазон измерения температуры рабочей жидкости, °СКласс точности термометра, град.СГабаритные размеры стенда, ммМасса стенда (без заправки рабочей жидкостью), кг380 В, 50 Гцдо 160116,0 (160)0 – 10011800х800х1700не более 600ЛистИзм.
Лист№ докум.ПодписьДата20Объем заправки рабочей жидкостью, литр.200Срок службы, лет, не менее52.1.2 Стенд СГН-1м. Изготовитель ЗАО ПО «Стендовое оборудование» г.Санкт- ПетербургПредназначен для послеремонтной обкатки, регулировки и контрольных испытаний гидромоторов и распределительно - регулирующей гидроаппаратуры рабочего оборудования тракторов, грузовых автомобилей имашин сельскохозяйственного назначения.Рисунок 2.5. Стенд СГН-1м.Оборудование сертифицировано - сертификат соответствия № РОССRU. АЯ 46.В15677.Стенд СГН-1 предназначен для испытания гидромоторов:Аксиально-поршневые:207.20…,210.12…,210.16…,210.20…,310.2.28(3.45)(4.45),310.56/2.56/3, 310…12, 310…28,310…56, 313…55(56), РНА (РМНА) 32/320Прочих, номинальная потребляемая мощность которых не более30кВт.ЛистИзм. Лист№ докум.ПодписьДата21Основной отличительной особенностью стенда СГН-1м от стенда СГН1 является применение электропривода с микропроцессорным блоком управления частотой вращения и электронной системой измерения.Преимущества:Регулируемая частота вращения выходного вала стенда обеспечиваетвозможность проводить щадящую послеремонтную обкатку аксиальноплунжерных и поршневых гидромоторов, имеющих прецизионные сопряжениядеталей качающих узлов, обеспечивая тем самым повышенный ресурс их работы (особенно актуально для дорогостоящих гидромоторов производствазарубежных фирм).Обеспечиваетсявозможностьпроводитьиспытанияразныхти-пов гидромоторов в соответствии с техническими требованиями на испытания - при номинальной частоте вращения приводного вала.Электронная измерительно-управляющая система, позволяет существенно повысить достоверность проведения испытаний за счет наличия фискальных датчиков и возможности вывода измерительной информации накомпьютер в текстовом и графическом виде (формируются и архивируютсяпротоколы испытаний).Оценка технического состояния испытуемого гидроагрегата производится путем измерения расхода рабочей жидкости при заданных значенияхдавления и температуры.
Загрузка испытуемого гидроагрегата осуществляется путем дросселирования потока рабочей жидкости на его выходе. Стендимеет электропривод с микропроцессорным блоком управления частотойвращения, который приводит во вращение выходной вал стенда с номинальной частотой вращения 2500 об/мин., и позволяет осуществлять реверс направления вращения выходного вала.














