Устройство для диагностики технического состояния гидравлической системы
Изобретение относится к средствам технической диагностики гидросистем. Целью изобретения является повышение точности диагностирования и расширение области использования. Устройство содержит основную магистраль с запорным элементом, гидроцилиндр с установленным на его штоке тарированным упругим элементом с входной и выходной магистралями, ограничитель прямого хода поршня гидроцилиндра , последовательно соединенные датчик перемещения, блок преобразования и индикаторный блок. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 F 15 В 19/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
4,0» (>
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841374/29 (22) 21,06.90 (46) 07.10.92. Бюл. N 37 (71) Завод-втуз при Норильском горно-металлургическом комбинате им. А, П. Завенягина (72) А. Е, Диев, С. В, Носов, Б. И. Коротких, А, Л. Алифанов и E. А, Романенко (56) Авторское свидетельство СССР
1Ф 385091, кл. F 15 В 19/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЪ|
Изобретение относится к устройствам технической диагностики гидравлических систем, в частности к устройствам для диагностики технического состояния насосов, гидрораспределителей, гидроцилиндров и т. д.
Цель изобретения — повышение точности диагностирования и расширение области использования.
На фиг.1 изображено устройство для диагностики технического состояния гидравлической системы; на фиг, 2 — график зависимости расхода гидрожидкости от величины давления в гидросистеме; на фиг. 3 — график зависимости объема гидрожидкости в гидроцилиндре от времени его наполнения, Устройство для диагностики технического состояния гидравлической системы содержит основную магистраль 1 с запорным элементом 2, гидроцилиндр 3 с входной
4 и выходной 5 магистралями, установленный параллельно основной магистрали.
„„ Ы„„1767240 А1 (57) Изобретение относится к средствам технической диагностики гидросистем. Целью изобретения является повышение точности диагностирования и расширение области использования. Устройство содержит основную магистраль с запорным элементом, гидроцилиндр с установленным на его штоке тарированным упругим элементом с входной и выходной магистралями, ограничитель прямого хода поршня гидроцилиндра, последовательно соединенные датчик перемещения, блок преобразования и индикаторный блок. 3 ил.
Входная магистраль 4 гидроцилиндра 3 соединена с основной магистралью 1 перед запорным элементом 2, а выходная магистраль 5 гидроцилиндра 3 соединена с основной магистралью 1 после запорного элемента 2.
В гидроцилиндре 3 установлен поршень
6 с прикрепленным к нему штоком 7. Поршень 6 имеет возможность перемещения внутри гидроцилиндра 3 в определенных пределах, определяемых ограничителями 8 и 9. При этом ограничитель 9 прямого хода поршня 6 гидроцилиндра 3 смещен относительно выходной магистрали 5 гидроцилин- дра 3 на величину ширины поршня 6 в сторону его прямого хода. На штоке 7 гидроцилиндра 3 жестко закреплена тарелка
10, в которую упирается тарированный упругий элемент 11 в виде пружины., упирающийся с другой стороны в неподвижную опорную стенку. Упругий элемент 11 подобран и протарирован так, чтобы при перемещении тарелки 10 из положения А в. 1767240
10
30 линдре 3
55 положение Б, соответствующих положениям А и Б поршня 6 гидроцилиндра 3, нагрузка со стороны упругого элемента 11, действующая на тарелку 10, изменялась в диапазоне, соответствующем рабочему диапазону давления гидравлической жидкости в гидросистеме, находящемуся в пределах от О до- Рвах, Па, Жесткость упругого элемента 11 может быть определена по формуле
С вЂ” Pmax Рп Н м
I A 5 I где Еп — площадь поршня 7, м;
2, 1АБ1 — ход поршня, м, К опорной стенке неподвижно прикреплен датчик перемещения 12 индуктивного типа, фиксирующий перемещение штока 7 вдоль оси, Датчик перемещения 12 связан с индикаторным блоком 14 через блок преобразования 13.
Устройство работает следующим образом, После подключения магистралей 4 и 5 гидроцилиндра 3 к ocHQBHoA магистрали 1, подключенной последовательно в выходную магистраль диагностируемого элемента гидропривода, поток гидравлической жидкости в основной магистрали перекрывается запорным элементом 2. В этот момент гидравлическая жидкость начинает поступать по входной магистрали 4, подсоединенной к основной магистрали перед запорным элементом 2, в полость гидроцилиндра 3. Поршень б вместе со штоком 7 начинает перемещаться из положения
А в положение Б, при этом происходит деформация упругого элемента 11 с помощью тарелки 10, жестко закрепленной на штоке
7. Перемещаясь из положения А в положение Б, поршень 6 с помощью упругого элемента 11 создает в гидроцилиндре 3, а следовательно, и в выходной магистрали диагностируемого элемента гидропривода, постепенно увеличивающееся давление гидравлической жидкости от О до Рвах, Таким образом, при подаче гидравлической жидкости в гидроцилиндр 3 происходит нагружение выходной магистрали диагностируемого элемента, Датчик перемещения 12 фиксирует перемещение д штока 7, пропорциональное объему гидрожидкости 3 в гидроцилиндре и одновременно давление в гидросистеме, так как положение поршня б и штока 7 определяет давление гидравлической жидкости, создаваемое с помощью упругого элемента 11.
В зависимости от технического состояния диагностируемого элемента гидропривода будут иметь место утечки гидрожидкости, .îòîðûå тем больше,,чем хуже техническое состояние диагностируемого элемента. Причем утечки гидрожидкости растут с увеличением рабочего давления в гидросистеме. Эта взаимосвязь представлена на фиг. 2, где линия I соответствует работоспособному элементу гидропривода, а линия II — изношенному, т, е, элементу с худшим техническим состоянием; Q — расход гидрожидкости, Так как в предлагаемом устройстве рабочее давление гидрожидкости непрерывно растет с перемещением поршня 6 из положения А в положение Б, то заполнение гидроцилиндра 3 гидрожидкостью произойдет быстрее за счет малых утечек гидрожидкости при диагностировании исправного элемента гидропривода по сравнению с неисправным или имеющим худшее техническое состояние, у которого утечки гидрожидкости будут больше.
В связи с этим для исправного или имеющего лучшее техническое состояние элемента гидропривода д =K1, V - =K2- P- =Кз t;
1 для изношенного или имеющего худшее техническое состояние элемента гидропривода д=К1- V<= К12. Р= Кз
11 где К1, К2, Кз, Кз — коэффициенты пропор1 ционэльности Кз Кз
1 11.
t — текущее время, фиксируемое с начального момента движения штока 7;
V — объем гидрожидкости в гидроциР— давление гидрожидкости; д — утечки гидрожидкости.
Данные зависимости могут быть интерпретированы графически (фиг. 3), где для исправного элемента или имеющего лучшее техническое состояние элемента гидроприводэ
l п вах К, где а1 =агст9 — )
tg a i K1 для неисправного элемента или имеющего худшее техническое состояние элемента гидропривода g max К
il с=, где tg QII К1 Здесь Чп вах — максимальный объем гидроцилиндра 3. Следовательно, при диагностировании элементов гидропривода на всем диапазоне рабочего давления, т. е, от О до Рвах, его техническое состояние можно оценить по величине времени t, за которое наполнится гидроцилиндр 3 гидравлической жидкостью или переместится шток 7 из одного крайнего положения, соответствующего положению А поршня 6, в другое крайнее 1767240 положение, соответствующее положению Б поршня 6, Техническое состояние диагностируемого элемента гидропривода можно оценить и по скорости перемещения поршня в зависимости от его положения, Далее сигнал с датчика перемещения 12 поступает в блок преобразования 13, откуда поступает в индикаторный блок 14, где г;роисходит оценка технического состояния диагностируемого элемента гидропривода. При перемеще, ии поршня 6 в положение Б, фиксируемого ограничителем 9, гидравлическая жидкость через выходную магистраль 5 гидроцилиндра 3 поступает в основную магистраль 1, После этого открывается запорное устройство 2, при этом гидравлическая жидкость под действием силы поршня 6, развиваемой упругим элементом 11, вытесняется из полости гидроцилиндра 3 до тех пор, пока поршень 6 не упрется в ограничитель 8. На этом работа устройства для диагностики технического состояния гидравлической системы заканчивается. Формула изобоетения Устройство для диагностики технического состояния гидравлической системы с входной и выходной магистралями, после5 довательно соединенными датчиком пере мещения, блоком преобразования и индикаторным блоком, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точноспл диагностирования и pÇсLUèpеt èÿ об:ioñTè ис10 Во 1b3083HI yстройство J3ополните ьно снабжено гидроцилиндром с установленным на его штоке тарированным упругим элементом и основной магистралью с запорным элементом. установленной парал15 лельно гидроцилиндру., причем входная магистраль гидроцилиндра :с-оединена с основной магистралью перед запорным элементом, а выходная магистраль гидроцилиндра соединена с основной маги20 стралью посл,... элемента, при этом ограничитель прямого хада поршня гидроцилиндра смещен относительно выходной магистрали гидроцилиндра на величину ширины в сторону его прямого хода. 1767240 г «> (,с Составитель В.Розанцев Техред M. Ìîðãåíòàë Корректор А.Ворович Редактор Л.Волкова Заказ 3536 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101
