Способ определения утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров

 

Изобретение относится к определению утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров и позволяет повысить точность путем исключения влияния загрязнения рабочей жидкости примесями. К штоку по его периметру прижимается полоса из масловпитывающего материала. После рабочего хода штока измеряют изменение массы полосы и плотность рабочей жидкости, вытекающей через контролируемый узел, путь, время перемещения и диаметр штока. Утечку определяют с учетом всех измеренных параметров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) .А1 щ) С 01 М 3/26.«Ъ

f1

1:

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР (-21) 4405841/25-28 (22) 06.04,88 (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (71) Ленинградский инженерно-строи.тельный институт и Братский индустриальный институт (72) Д.Ю.Кобэов, Л.А.Калашников, В.Г.Губанов, А.П.Сергеев и А.M.Òèãóíöåâ (53) 620.165;29 (088 ° 8} (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1280360, кл. G 01 M 3/26, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТЕЧЕК ЧЕРЕЗ

ШТОКОВЫЕ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

2 (57) Изобретение относится к определению утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров и позволяет повысить точность путем исключения влияния загрязнения рабочей жидкости примесями. К штоку по его периметру прижимается полоса из масловпитывающего материала. После рабочего хода штока измеряют изменение массы полосы и плотность рабочей жидкости, вытекшей через контролируемый узел, путь, время перемещения и диаметр штока. Утечку определяют с учетом всех измеренных параметров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

158569

Изобретение относится к испытатель- ной технике и позволяет определять утечки штоковых уплотнительных узлов гидроцилиндров.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения влияния загрязнения рабочей жидкости механическими примесями от износа уплотнительных узлов. l0

На фиг, 1, изображено устройство для реализации способа, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для определения утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров, реализующее способ, содержит эластичный ремень 1 с уста-. новленной в его паз разрезной полосой 2 из масловпитывающего материала, которые с помощью скоб 3 и 4 соедине- 2О ны посредством цепочек 5 с монтажным кронштейном 6. Эластичный ремень 1 с установленной в его паз разрезной полосой 2 из масловпитывающего материала фиксируется на штоке 7 диагнос- 25 тируемого гидроцилиндра путем затяжки с помощью защелки 8 и скоб 9. Монтажный кронштейн 6 устанавливается на корпусе 10 диагностируемого гидроцилиндра и фиксируется винтами 11.

Способ определения утечек через штоковые уплотнительные узлы гидроцилиндров осуществляется следующим образом.

Поверхность штока 7 на участке, выдвинутом из корпуса гидроцилиндра, освобождается от пленки рабочей жидкости, обусловленной маслоемкостью поверхности, путем его протирания ветошью, смоченной бензином или эти- 4О ловым спиртом. На корпус 10 гидроцилиндра устанавливается монтажный кронштейн 6, а на шток 7 устанавливается эластичный ремень I с .установленной в его паз разрезной полосой 2 из 45 масловпитывающего материала, которые фиксируются путем затяжки с помощью защелки 8 и скоб 9 . После этого шток

7 устанавливают в положение, соответствующее его наибольшему вдвижению в корпус гидроцилиндра до участка, уплотняемую поверхность штока 7 на котором охватывают по периметру его полосой 2 из масловпитывающего материала. Затем производят выдвижение штока 7 из указанного положения в крайнее, соответствующее его максимальному выдвижению из корпуса гидроцилиндра, при этом измеряют путь и время перемещения штока 7. После этого снимают полосу 2 из масловпитывающего материала и определяют изменение ее массы как разность ее масс после и до перемещения штока 7, контролируют диаметр штока 7 и плотность рабочей жидкости, вытесненной через диагностируемый штоковый уплотнительный узел.

Заключение о величине утечки через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра производят на основании анализа результатов проведенных измерений по формуле (4).

Вывод формулы для определения величины утечки через штоковый уплотнительный узел осуществлен на основании следующих положений.

При работе гидроцилиндра его элементы вследствие наличия радиальной и угловой несоосности штока 7 и корпуса 10 под действием сил веса оказываются в несоосном положении. При этом одна сторона уплотнительного узла оказывается недогруженной, результатом чего является увеличение утечки по этой недогруженной стороне.

По этой причине, а также вследствие износа уплотнительного узла и масловпитывающих свойств поверхности штока 7 через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра постоянно выносится утечка рабочей жидкОсти в виде пленки, покрывающей шток 7. При этом утечка собирается полосой 2 из масловпитывающего материала, следствием чего является увеличение массы полосы 2. Разность массы Gö„ полосы 2 после перемещения штока 7 и массы

G„A полосы 2 до перемещения штока 7 представляет собой массу G< утечки рабочей жидкости:

Gq = G pд — Gny, °

Чтобы определить, какая доля утечки приходится на единицу площади уплотняемой поверхности, необходимо найти отношение массы утечки рабочей жидкости к площади поверхности выдвинутого штока 7: где П щ — диаметр штока 7;

1-„„„ — путь перемещения штока 7 при его выдвижении.

85699

10 l5

20 (3) (4) 5 15

Поскольку утечка через уплотнение возвратно-поступательного движения в значительной степени определяется скоростью перемещения штока 7, то для учета этого необходимо контролировать время перемещения штока 7 на заданную величину его хода. Тогда удельная утечка в единицу времени определяется выражением: где Т» — время перемещения штока.

Для того, чтобы полученную массу утечки рабочей жидкости перевести в единицы объема утечки рабочей жидкости, которые являются общепринятыми для уплотнения жидкости, необходимо разделить массу утечки на плотность рабочей жидкости. Поскольку свойства рабочей жидкости существенно меняются в процессе эксплуатации (например, механические загрязнения, вода и воздух, попадая в рабочую жидкость, изменяют ее плотность), то для получения точного диагноза необходимо определять плотность непосредственно для вытекШей через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра рабочей жидкости.

Таким образом, формула для расчета утечки рабочей жидкости окончательно принимает следующий вид:

П р и м е. р. Определим, например, .величину утечки через уплотнения гидроцилиндра подъема стрелы одноковшового строительного экскаватора

ЭО-3322А. Гидроцилиндр закреплен на металлоконструкции экскаватора и наклонен к горизонту на угол Ч< . На корпус 10 и шток 7 диагностируемого гидроцилиндра устанавливаЮт устройство для реализации способа диагностирования штоковых уплотнительных узлов гидроцилиндра. Взвешиванием определяют массу полосы 2 из масловпитывающего материала, которая сбставляет С п = 51 r. После этого полосу

2 из масловпитывающего материала вставляют в паз эластичного ремня 1 и затягивают последний с помощью защелки 8. Поверхность штока 7 на участке, выдвинутом из корпуса гидроцилиндра, протирают ветошью, смоченной в бензине,за счет чего осво3(35

4С

55 блуждают поверхность штока 7 от пленки рабочей жидкости и пыли. Затем переключением гидрораспределителя устанавливают шток 7 в положение, соответствующее его наибольшему" вдвижению в корпус испытываемого гидроцилиндра до участка, уплотняемую поверхность штока 7 на котором охватывают по периметру его полосой 2 из масловпитывающего материала. Переключив распределитель, производят выдвижение штока 7 из упомянутого положения в крайнее, соответствующее

его максимальному выдвижению из корпуса 10 гидроцилиндра, которое для рассматриваемого гидроцилиндра составляет 1.,„„ = 1 м. Одновременно с этим измеряют время перемещения штока 7, которое составляет 9 с. После этого, открыв защелку 8 и сняв со штока 7 эластичный ремень 1; вынимают из паза полосу 2 из масловпитывающего материала и определяют ее массу, которая составляет Gnn = 68 r.

Далее контролируют диаметр штока 7, который составляет D = 0,08 м. Из полосы 2 из масловпитывающего материала берут пробу рабочей жидкости, по которой определяют плотность рабочей жидкости, которая составляет

= 0,83 .г/см .

Тогда согласно выражению (4) утеч-. ка через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра U = 9,06-см /м ° с.После извлечения рабочей жидкое= ти из полосы масловпитывающего материала посредством соответствующей измерительной аппаратуры устанавливают действительный объем утечки рабочей жидкости через штоковый уплотнительный узел гидроцилиндра, который составил 19,5 см, что соответствует утечке U = 8,63 см /м2с, Расхождение составляет до 5Х что вполне допустимо.

Повышение точности оценки величины утечки осуществляется за счет обеспечения возможности проведения процесса диагностирования в процессе выдвижения штока 7 гидроцилиндра па величину его максимального рабочего хода, контроля пути и времени перемещения штока 7, контроля диаметра штока 7 и плотности рабочей жидкости, вытесняемой через диагностируемый штоковый уплотнительный узел.

Способ определения утечки обеспечивает снижение трудоемкости про1585699 цесса диагностирования, поскольку при его осуществлении отпадает необходимость в демонтаже исследуемого изделия. Так, например, гидроцилиндры рабочего оборудования не демонтируются с экскаватора. Процесс диагностирования при этом может осуществляться непосредственно в условиях эксплуатации и тем самым снижаются простои машины.

Способ обеспечивает сбор полосой

2 из масловпитывающего материала всей утечки рабочей жидкости из штокового уплотнительного узла, что обеспечивается предотвращением стекания рабочей жидкости со штока 7 гидроцилиндра, а также учетом влияния угловой и радиальной несоосности элементов гидроцилиндра. Кроме того, согласно способу при определении утечки через штоковый уплотнительный узел учитывается величина хода штока 7, время его перемещения, диаметр штока 7, а также плотность рабочей жидкости, вытесняемой через диагностируемый штоковый уплотнительный узел . Все это обеспечивает повышение точности оценки утечки, а следовательно, увеличивает достоверность диагноза; Получаемое при реализации способа значение утечки соответствует принятым в нормативных документах единицам утечки. Кроме того,. реализующее способ устройство позволяет испольэовать его для диагностирования гидроцилиндров различных типоразмеров. Способ может быть реализован без демонтажа гидроцилиндра, что позволяет снизить трудоемкость процесса диагностирования, дает возможность проводить его в условиях эксплуатации и таким образом повышает эффективность технического обслуживания гидравлических приводов.

IC

Фор мула из обретения

1. Способ определения утечек через штоковые уплотнительные узлы гидро15 .цилиндров путем прижатия к штоку полоски из масловпитывающего материала, измерения изменения массы полоски после рабочего хода штока,по которой определяют утечки через уплотнения, о т л и ч а ю щи Й с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния загрязнения жидкости механическими примесями от износа уплотнительных узлов, измеряют плотность рабочей жидкости, вытекшей . через контролируемый уплотнительный узел, а утечку определяют с учетом измеренной плотности.

2. Способ по и. 1, о т.л и ч а ю шийся тем, что используют полосу, охватывающую шток по периметру, измеряют путь, время перемещения штока и его диаметр, а утечку определяют с учетом измеренных параметров.

1585699

А-A

Составитель Л.Вихляев

ТехРед .Л.0лийнык

Корректор О. Кравцова

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2322 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!