Способ определения технического состояния гидропривода

 

Сущность изобретения: регистрируют переходный процесс изменения давления и сравнивают полученные характеристики с эталонными. Устанавливают аккумулятор на выходе насоса, датчик давления на входе в распределитель. Задают время переходного процесса подбором объема аккумулятора. Оценку технического состояния проводят по величине утечки, определяемой заданной зависимостью. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для диагностирования гидроприводов мобильных машин.

Известен способ диагностирования гидроприводов с двухсекционным насосом [1] заключающийся в том, что нагружают диагностируемую секцию насоса, измеряют контролируемый параметр и сравнивают его с эталонным значением, устанавливают в недиагностируемой секции уровень давления, не превышающий значения 0,2 Р_ном при максимальной нагрузке диагностируемой секции, оценку технического состояния которой проводят по величине падения давления недиагностируемой секции от установленного уровня давления.

Для известного способа характерны недостаточные надежность и точность оценки контролируемого параметра. Кроме того, он не является универсальным.

Известен также способ диагностирования гидропривода [2] позволяющий судить о состоянии привода по характеристикам переходных процессов, полученных в результате моделирования аварийных состояний. Обработав переходные характеристики, выбирают признаки состояний привода.

Такой способ, принятый в качестве прототипа, трудоемок и требует значительного машинного времени. Кроме того, кратковременность переходного процесса не позволяет обеспечить точность диагностирования.

Изобретение направлено на повышение точности диагностирования путем регулирования времени переходного процесса.

Поставленная задача решается таким образом, что по способу, заключающемуся в том, что регистрируют переходный процесс изменения давления и сравнивают полученные характеристики с эталонными, устанавливают аккумулятор на выходе насоса, а датчик давления на входе в распределитель, задают время переходного процесса подбором объема аккумулятора, при этом оценку технического состояния проводят по величине утечки, определяемой по следующей зависимости: q Q + + + при P-P_зар>0;(1) q Q + + (2) при P-P_зар≅ 0, где q утечки в гидросистеме; Q теоретическая подача насоса; W_с объем жидкости в жестких полостях гидросистемы; W_ус объем жидкости в упругих полостях гидросистемы; W_г объем нерастворенного газа; W_ном номинальный объем гидроаккумулятора;
E_{ж - модуль упругости жидкости;}
Е_ус модуль упругости стенок нежестких полостей;
n₁ показатель политропы процесса сжатия газа в нежестких полостях;
n₂ показатель политропы процесса сжатия газа в аккумуляторе;
Р текущее давление в гидросистеме;
Р_зар давление зарядки аккумулятора.

Предлагаемый способ неизвестен из существующего уровня техники, является новым, неочевиден для специалиста, т.е. имеет изобретательский уровень и обладает промышленной применимостью, т.е. соответствует критериям изобретения.

На фиг. 1 представлено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 представлена графическая интерпретация процесса запуска гидропривода.

Способ определения технического состояния гидропривода заключается в том, что на выходе насоса устанавливают аккумулятор, задают время переходного процесса подбором объема аккумулятора, регистрируют переходный процесс изменения давления и сравнивают полученные характеристики с эталонными, при этом оценку технического состояния проводят по величине утечки, определяемой зависимостями (1) и (2).

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит (фиг.1) насос 1 с предохранительным клапаном 2, сообщенный гидролинией 3 через распределитель 4 полостями 5, 6 гидроцилиндра 7. Сливная гидролиния 8 сообщает распределитель 4 с баком 9. На выходе насоса 1 в гидролинии 3 установлен пневмоаккумулятор 10. Устройство также снабжено комплектом датчиков, установленных соответственно датчик 11 давления в гидролинии 3 на входе в распределитель 4, датчик 12 расхода в сливной гидролинии 8, а датчик 13 температуры непосредственно в баке 9. Все датчики 11,12,13 подключены своими выходами 14,15, 16 к информационным входам блока 17 компьютерной обработки, обеспечивающего автоматическую регистрацию показателей переходного процесса, обработку данных измерений и оценку результатов испытаний.

Устройство для диагностирования обеспечивает работу гидропривода при включении насоса 1, автоматическую регистрацию показателей переходного процесса, обработку данных измерений.

Установка пневмогидравлического аккумулятора 10 в напорной гидролинии 3 и объем жидкости в этой гидролинии насоса 1 диагностируемого гидропривода обеспечивают увеличение времени переходного процесса, определяемого объемом аккумулятора 10 и объемом жидкости в напорной гидролинии 3.

На фиг.2 кривая 20 иллюстрирует переходный процесс при отсутствии утечек в гидроприводе. Точка 21 перегиба кривой 20 соответствует началу заполнения пневмогидроаккумулятора 10. При наличии утечек характер изменения давления в гидроприводе несколько изменяется. При утечках только в насосе 1 и при находящемся в нейтральной позиции распределителя 4 переходный процесс характеризуется кривой 22, которая отличается от кривой 20 более плавным нарастанием давления. При этом точка 23 перегиба смещается вправо на величину Δt t₂-t₁, оставаясь на прежнем уровне, где t₁ и t₂ текущее время регистрации переходного процесса. Величина утечек Δt соответствует величине утечек в насосе 1.

При утечках в распределителе, находящемся в нейтральной позиции, или при утечках в гидроцилиндре 7 при распределителе 4, находящемся в одной из рабочих позиций, в гидролинии 3 между точками подсоединения пневмогидроаккумулятора 10 и датчика 11 давления, возникает движение жидкости, в связи с чем датчик 11 фиксирует давление, меньшее чем Р_зар.на величину потерь. Кривая 18 иллюстрирует этот случай. Точка 19 перегиба кривой 18 смещается вправо и вниз.

Таким образом, анализ кривой переходного процесса при работающем гидроприводе позволяет оценить утечки и указать агрегат, в котором они возникли. Критерием оценки качества гидропривода являются расчет утечек в гидросистеме, определяемых по вышеприведенным формулам, и сравнение полученных значений с эталонными.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРОПРИВОДА, заключающийся в том, что регистрируют переходный процесс изменения давления и сравнивают полученные характеристики с эталонными, отличающийся тем, что устанавливают аккумулятор на выходе насоса, а датчик давления - на входе в распределитель, задают время переходного процесса подбором объема аккумулятора, при этом оценку технического состояния проводят по величине утечки, определяемой следующей зависимостью:

при P-P_зар>0,

где q - утечки в гидросистеме;
Q -теоретическая подача насоса;
W_с - объем жидкости в жестких полостях гидросистемы;
W_ус - объем жидкости в упругих полостях гидросистемы;
W_г - объем нерастворенного газа;
W_ном - номинальный объем аккумулятора;
E_ж - модуль упругости жидкости;
E_ус - модуль упругости стенок нежестких полостей;
n₁ - показатель политропы процесса сжатия газа в нежестких полостях;
n₂ - показатель политропы процесса сжатия газа в аккумуляторе;
P - текущее давление в гидросистеме;
P_зар - давление зарядки аккумулятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2