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

Разработка метода прогнозирования технического состояния объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин Литовка Сергей Владимирович

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

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Страница автора: Литовка Сергей Владимирович


Литовка Сергей Владимирович. Разработка метода прогнозирования технического состояния объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин : дис. ... кандидата технических наук: 05.05.11 - 2011. - 254 с.

Содержание к диссертации

Введение

РАЗДЕЛ 1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Анализ факторов, влияющих на техническое состояние объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 9

1.2. Анализ взаимодействия подвижных поверхностей сопряжений объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин в среде рабочих жидкостей 17

1.4. Анализ методов прогнозирования технического состояния объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 27

Выводы по разделу 1 34

РАЗДЕЛ 2 Теоретическое обоснование диагностического параметра, определяющего техническое состояние объемных гидроприводов трансмиссий

2.1. Анализ коэффициента подачи насоса и объемного коэффициента полезного действия гидромотора объемного гидропривода трансмиссии с учетом износа их сопряжений 36

2.2. Анализ влияния толщины смазочной пленки рабочих жидкостей объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин на износ их сопряжений 44

2.3. Теоретические основы расчета толщины смазочной пленки рабочих жидкостей на микровыступах поверхностей сопряжений объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 52

2.4. Несущая способность смазочной пленки рабочих жидкостей на поверхностях сопряжений объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 58

2.5. Пример расчета зазоров в сопряжениях поршневых и распределительных пар аксиальнопоршневых гидромашин объемного гидропривода трансмиссии с учетом несущей способности смазочной пленки РЖ 68

2.6. Оценка коэффициента подачи насоса и объемного коэффициента полезного действия гидромотора объемного гидропривода трансмиссии сельскохозяйственных машин с учетом несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости Выводы по разделу 2 90

РАЗДЕЛ 3 Экспериментальные исследования изменения диагностического параметра и влияния его на техническое состояние объемных гидроприводов трансмиссий

3.1. Исследование толщины смазочной пленки с учетом наработки рабочих жидкостей объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 92

3.2. Исследование несущей способности смазочной пленки с учетом наработки рабочих жидкостей объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 98

3.3 Стендовые исследования влияния несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости на объемный коэффициент полезного действия гидромотора привода трансмиссий сельскохозяйственных машин 108 Выводы по разделу 3 122

РАЗДЕЛ 4 Разработка метода прогнозирования технического состояния объемных гидроприводов трансмиссий и оценка экономического эффекта его использования

4.1. Обоснование предельно-допустимой величины несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости объемного гидропривода трансмиссии зерноуборочного комбайна 123

4.2. Разработка методики и устройства контроля несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин 127

4.3. Прогнозирование технического состояния объемного гидропривода трансмиссии зерноуборочного комбайна по несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости 133

4.4. Оценка экономического эффекта от использования метода прогнозирования технического состояния объемного гидропривода трансмиссии по несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости 136

Выводы по разделу 4 146

Выводы 147

Приложения 150

Список использованных источников

Анализ взаимодействия подвижных поверхностей сопряжений объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин в среде рабочих жидкостей

Технический уровень современных сельскохозяйственных машин (СХМ) определяется требованиями, предъявляемыми к качеству выполнения работ, а также эффективностью и надежностью в эксплуатации. В условиях рыночных отношений вопросы повышения надежности во всех сферах народного хозяйства приобрели существенное значение [1].

В настоящее время в конструкциях СХМ широко применяются гидравлические исполнительные механизмы для привода рабочих органов, в системах управления, а также в качестве привода трансмиссий [1 – 6].

Для приведение в действие ведущих колес самоходных кормо-, зерно-, и корнеуборочных машин, таких как КСК-100, РСМ-10 (Дон-1500), КТР-10 (Дон-Ротор), СК-10 (Ротор), «Енисей-1200Н», КЗС-9-1, КС-6Б и др., используют объемный гидропривод [7, 8].

Объемный гидропривод имеет ряд преимуществ, к которым относятся небольшие габариты и масса гидроагрегатов, высокая производительность, а также простая конструкция защиты узлов от перегрузок. Кроме того, гидропривод легко управляется, может передавать большие крутящие моменты и мощности, обладает высокой приемистостью, небольшим временем запаздывания при исполнении командных сигналов, малыми маховыми массами гидродвигателей вращательного действия по сравнению с электродвигателями [9 – 12].

Наряду с большими преимуществами современного гидропривода следует отметить, что в настоящее время достаточная надежность гидропривода СХМ не обеспечивается из-за низкого уровня технического обслуживания, эксплуатации и ремонта агрегатов гидропривода, а также техническим соответствующей использования некачественной, не требованиям РЖ [13].

Объемный гидропривод трансмиссии (ОГТ) обычно представляет собой гидропередачу, состоящую из двух, трех и более гидравлических агрегатов. Один из них или несколько работают в режиме насоса, а другие - в режиме приводных гидромоторов. Тип гидромашин выбирают по заданным значениям крутящего момента гидромоторов и скорости движения СХМ [3, 7, 14].

ОГТ СХМ могут быть двухмашинные с регулируемым насосом и нерегулируемым гидромотором (рис. 1.1, а), двухмашинные с регулируемыми насосом и гидромотором (рис. 1.1, б), трехмашинные и четырехмашинные (рис. 1.1, в и г) с регулируемыми насосом и гидромотором. Наиболее распространенные ОГТ СХМ представлены на схеме, которая показана на рисунке 1.1, а.

Одним из главных и дорогостоящих элементов объемного гидропривода трансмиссии СХМ являются аксиальнопоршневые машины серии НП и МП [3, 11, 12]. Область применения гидроприводов представлена в таблице 1.1. Таблица 1.1

Как видно из таблицы 1.1, наиболее широкое применение нашли аксиальнопоршневые регулируемые насосы с наклонным диском марки НП 90 и аксиальнопоршневые нерегулируемые гидромоторы с наклонным диском марки МП 90, предназначенные для закрытых гидрообъемных систем трансмиссий типа ГСТ-90. Схема аксиальнопоршневого насоса типа НП 90 представлена на рисунке 1.2.

По принципиальной конструкции и геометрическим размерам гидромотор и насос одинаковые, отличие заключается лишь в том, что наклонный диск насоса может отклоняться на угол ±18 от вертикального положения, а наклонный диск гидромотора установлен неподвижно под углом 18. Поэтому гидромашина НП 90 может рассматриваться как насос представитель.

Аксиальнопоршневая гидромашина с наклонным диском типа НП (рис.1.2) состоит из блока цилиндров 3, в котором расположен вал 13. К блоку цилиндров 3 прикреплен распределительный латунный диск (приставное дно) 6, который прижат пружиной 7 к распределительному стальному диску 4. В цилиндрах блока размещены поршни 2, которые перемещаются во втулках 8 и опорными пятами 9 опираются на опорное кольцо 1 наклонного диска

При работе гидромашины в режиме насоса вращается вал 13, блок цилиндров 3 с поршнями 2 и втулка сферическая 11. Поршни осуществляют возвратно-поступательное движение во втулках 8 блока цилиндров и одновременно вращаются с блоком. Рабочая камера поршня, который движется от распределительного диска, заполняется жидкостью. Происходит процесс всасывания. В момент сообщения рабочих камер с полостью нагнетания поршни движутся к распределительному диску и происходит процесс нагнетания. В насосах такого типа удобно регулировать рабочий объем (изменением угла) и реверсировать поток (изменив наклон диска на противоположный от вертикали).

На надежность ОГТ СХМ оказывают влияние различные факторы: особенности конструктивного исполнения гидропривода (степень резервирования, возможность регулирования, удобство обслуживания и замены элементов и др.); режимы работы (частота вращения, мощность, рабочее давление); параметры окружающей среды (температура, загрязненность, влажность), стационарность и мобильность применения; состояние РЖ (загрязненность, газосодержание, наличие воды, вязкость, температура); организационно-эксплуатационные условия, в том числе принятая стратегия технического обслуживания и ремонта, квалификация обслуживающего персонала, наличие эффективных средств диагностики и др [6, 13, 15].

Финансовые затруднения хозяйств и отток квалифицированных кадров приводят к нарушению установленных правил эксплуатации и технического обслуживания. Наличие на рынке и использование дешевых, не отвечающих техническим требованиям, расходных материалов, таких как РЖ и фильтроэлементы, приводит к нарушению правил эксплуатации и снижению работоспособности и ресурса элементов гидропривода [9].

В связи с этим повышаются требования к проведению технического обслуживания и ремонта гидрофицированных СХМ. Средством повышения качества и эффективности технического обслуживания, ремонта и эксплуатации гидропривода СХМ является техническая диагностика [11, 16].

РЖ, применяемые в гидроприводах, выполняют функции не только смазки, но и прежде всего кинематического звена [7]. Эффективная эксплуатация гидроагрегатов и функциональные параметры ОГТ СХМ в целом зависят от своевременной замены РЖ [3, 4]. Причем установление обоснованной периодичности замены РЖ – вопрос не только технический, но и, в первую очередь, – экономический.

Поскольку условия и режимы эксплуатации гидроприводов, а также технологическая среда, в которой они работают, весьма разнообразные и специфические, нецелесообразно применение планово-предупредительной системы замены РЖ в гидросистемах СХМ. Необходимо располагать обоснованными критериями и контрольной аппаратурой для своевременной оценки технического состояния РЖ.

Основной причиной выхода из строя в процессе эксплуатации объемных гидроприводов трансмиссии СХМ является изнашивание их поверхностей сопряжений [4, 13, 17, 18]. В гидравлических системах износ поверхностей зависит от трёх основных факторов: природы поверхности сопряжения, смазочного материала и режимов нагружения [19].

Наиболее интенсивное изнашивание происходит в период приработки. Далее износ из приработочного переходит в установившийся (эксплуатационный) и наступает период нормального изнашивания [20]. Устанавливается одинаковая, так называемая "равновесная" шероховатость, характерная для определенных материалов. Равновесная шероховатость воспроизводится в процессе изнашивания поверхностей и остается в среднем постоянной [21].

Теоретические основы расчета толщины смазочной пленки рабочих жидкостей на микровыступах поверхностей сопряжений объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин

Оценка коэффициента подачи насоса и объемного коэффициента полезного действия гидромотора объемного гидропривода трансмиссии сельскохозяйственных машин с учетом несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости

Разработанная методика расчета зазоров в парах сопряжений качающего узла гидроагрегатов ОГТ СХМ с учетом несущей способности смазочной пленки РЖ (подраздел 2.5) позволяет произвести оценку коэффициента подачи насоса (зависимость (2.12)) и объемного КПД гидромотора (зависимость (2.14)) в процессе эксплуатации. Для оценки коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора в процессе эксплуатации ОГТ используем их приведенные величины, а точнее их скорость изменения:

Результаты расчета скоростей изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора с учетом частных зависимостей изменения зазоров поршневых и распределительной пар (зависимости (2.97) и (2.105)) в процессе эксплуатации ОГТ СХМ представлены на графиках (рис. 2.23, 2.24) Кроме этого, для сравнительной оценки влияния несущей способности смазочной пленки РЖ на графиках (рис. 2.23, 2.24) показаны зависимости скоростей изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора, рассчитанные при постоянных величинах минимальной и максимальной несущей способности смазочной пленки РЖ, рассчитанной, соответственно, при минимальной и максимальной ее толщине. максимальная несущая способность толщина смазочной пленки РЖ Из анализа графиков на рис. 2.23, 2.24 видно, что при увеличении наработки РЖ происходит увеличение скорости изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора ОГТ. Показано, что увеличение скорости изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора ОГТ в процессе эксплуатации СХМ происходит более интенсивно при минимальных значениях несущей способности смазочной пленки РЖ.

Таким образом, полученные результаты теоретических исследований позволяют моделировать процесс изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД ОГТ в процессе эксплуатации СХМ с учетом несущей способности смазочной пленки РЖ.

Показано, что несущая способность смазочной пленки РЖ, может выступать диагностическим параметром, характеризующим техническое состояние РЖ и определяющим изменение коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора ОГТ СХМ. Выводы по разделу 2

По результатам теоретического обоснования диагностического параметра оценки технического состояния РЖ ОГТ сформулированы следующие выводы:

1. Структурными параметрами ОГТ, непосредственно характеризующими коэффициент подачи насоса и объемного КПД гидромотора, являются зазоры в поршневых и распределительных парах качающего узла гидромашин.

2. Интенсивность износа поверхностей сопряжений ОГТ СХМ в режиме граничной смазки зависит от толщины смазочной пленки и параметров шероховатости поверхности (радиуса кривизны вершин острия микронеровностей). Максимальная интенсивность износа в режиме граничной смазки достигается при минимальном значении толщины смазочной пленки РЖ.

3. Расчет толщины смазочной пленки РЖ по разработанной математической модели показал, что представленный параметр зависит от величины поля адсорбирующей поверхности и ее микрогеометрии, дипольного момента и энергии тепловых колебаний молекул ПАВ (температуры РЖ). На этой основе установлено, что толщина смазочной пленки РЖ для шероховатости, характерной для поверхностей сопряжения ОГТ, Ra =0,125-0,8 мкм и рабочих температур РЖ t = 293 -353 К изменяется в диапазоне от 3,8210-8 до 3,5210-7 м. С увеличением температуры РЖ толщина смазочной пленки уменьшается.

4. Расчет несущей способности смазочной пленки РЖ по разработанной математической модели показал, что представленный параметр определяется радиусом кривизны вершин острия микронеровностей поверхностей, характером их распределения по высоте, плотностью выступов, а также толщиной смазочной пленки РЖ. Расчетная величина приведенной несущей способности смазочной пленки для шероховатости, характерной для поверхностей сопряжений ОГТ, Ra= 0,125 -0,8 мкм, давлении разрушения смазочной пленки 100 МПа, температуре РЖ 323 К и толщине смазочной пленки h = 4,4810-8 - 0,2910-6 м изменяется, соответственно, в диапазоне от 1,05104 Н/м2 до 2,30107 Н/м2. С увеличением толщины смазочной пленки РЖ несущая способность увеличивается. 5. Расчет величины износа поверхностей сопряжений качающего узла агрегатов ОГТ по уточненной математической модели показал, что износ функционально зависит от несущей способности смазочной пленки РЖ. Показано, что при уменьшении несущей способности смазочной пленки РЖ в процессе эксплуатации СХМ увеличивается износ поверхностей сопряжений качающего узла гидромашин ОГТ.

6. Доказано, что несущая способность смазочной пленки РЖ может быть использована, как диагностический параметр, определяющий изменение коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора ОГТ СХМ. Показано, что увеличение скорости изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора ОГТ в процессе эксплуатации СХМ происходит более интенсивно при минимальных значениях несущей способности смазочной пленки РЖ.

Исследование несущей способности смазочной пленки с учетом наработки рабочих жидкостей объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин

При проведении экспериментальных исследований в эксплуатационных условиях невозможно варьировать несущей способностью смазочной пленки РЖ ОГТ, поддерживать заданный температурный режим, так как имеют место все выше перечисленные факторы плюс случайные.

В связи с этим, было принято решение о проведении исследований на стенде, на натурном образце гидромашины ОГТ.

Стендовые испытания имеют ряд существенных преимуществ, таких как: возможность выделения для исследования одного или группы факторов, исключив влияние остальных; возможность варьирования факторами в широком диапазоне, включая проверку объекта испытаний в экстремальных условиях; проведение исследований не зависит от климатических условий; использование наиболее точных контрольно-измерительных приборов; сокращение трудоемкости и сроков проведения исследований; и др.

Таким образом, для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: – выбрать объект исследований; – определить эксплуатационные режимы нагружения объекта исследований; – создать систему, формирующую и поддерживающую режимы и условия работы объекта исследований на стенде; – разработать программу исследований; – разработать методику исследований; обработать и проанализировать полученные результаты.

Наиболее дорогостоящими, а также определяющими работоспособность гидромашинами на большинстве современных СХМ с ОГТ, являются аксиальнопоршневые насосы и гидромоторы. Как было показано в разделе 1, наиболее широкое применение нашли аксиальнопоршневые регулируемые насосы с наклонной шайбой марки НП 90 и аксиальнопоршневые нерегулируемые гидромоторы с наклонной шайбой марки МП 90, предназначенные для гидросистем с замкнутой цепью трансмиссий типа ГСТ-90.

Аксиальнопоршневой нерегулируемый гидромотор МП 90 является наиболее тяжелонагруженным агрегатом ОГТ в результате действия неустановившихся внешних нагрузок и внутренних возмущений трансмиссии, действующих на машину, поэтому может рассматриваться в качестве объекта исследования.

Согласно статистическим данным [117] основной зерноуборочной техникой в АПК является зерноуборочный комбайн Дон-1500 и его модификации, трансмиссия которого оснащена объемным гидроприводом типа ГСТ-90 [3, 107]. Поэтому режимы и условия работы ГСТ-90 в эксплуатации зерноуборочного комбайна Дон-1500 используем для проведения испытаний гидромотора.

Экспериментальными и теоретическими исследованиями [118] показано, что в установившемся режиме движения с.-х. трактора или уборочной машины по полевым, а также дорожным фонам момент сопротивления на ведущих колесах непрерывно изменяется вследствие колебаний силы сопротивления перекатыванию самой машины и силы тягового сопротивления от прицепного агрегата. Возникающие при этом в ОГТ периодические колебания рабочего давления необходимо учитывать их амплитудой. По данным проведенных НАТИ экспериментальных исследований, амплитуда колебаний рабочего давления ОГТ при движении зерноуборочного комбайна Дон-1500 по стерне и скоростях 4-6 км/ч составляет 3,5-6 МПа [119].

Эксплуатация гидромашин ОГТ зерноуборочного комбайна Дон-1500 производится в скоростных, рабочих и силовых режимах, так для транспортного режима давление в ГСТ-90 не превышает 10 МПа, для рабочего режима не превышает номинального, а в экстремальных условиях эксплуатации достигает 30-33 МПа [120].

Снижение объемного КПД гидромотора в основном обусловлено износом трибосистем качающего узла и возникающими вследствие этого потерями РЖ по зазорам [73, 87, 121]: – между плунжером и втулкой блока цилиндров; – между поверхностями приставного дна и распределителя; – потерями, обусловленными сопряжениями «пята–опора», «пята–упор». Эксплуатационные факторы, влияющие на изнашивание качающего узла гидромотора, можно разделить на две группы: факторы, характеризующие условия работы и факторы, определяющие режим нагружения.

С целью проведения ускоренных испытаний гидромотора применяем метод форсирования путем увеличения частоты нагружения [122]. Данный метод был принят на основании анализа принципа работы гидромотора с учетом сохранения эксплуатационных режимов нагружения агрегата во избежание завышения контактных давлений в прецизионных парах и увеличения времени существования их гидродинамической смазки.

Технические характеристики гидромотора представлены в таблице 3.6. Основанием для проведения всех видов исследований служит номинальный эксплуатационный режим.

Поскольку давление нагнетания является одним из основных факторов, определяющих износ гидромашин, значение и характер изменения давления в процессе исследований должен быть максимально приближен к среднеэксплуатационным.

Период нагружения выбирается исходя из условия проведения ускорения испытаний. По данным работы [119] период колебания давления при движении зерноуборочного комбайна по плотной стерне на суглинке на втором диапазоне коробки передач достигает 2 с. Тогда период нагружения принимаем равным 0,2 с (1 час работы гидромотора на стенде по числу включений соответствует 10 часам работы в условиях эксплуатации, т.е. коэффициент ускорения Ку =10).

При разработке режима стендовых исследований в условиях близких к эксплуатационным скорость относительного скольжения сопряженных поверхностей принимают равной максимальной в эксплуатационном режиме [78]. Увеличение частоты вращения приводит к увеличению пути трения и числа циклов в единицу времени [122]. Однако это может приводить к увеличению времени существования гидродинамического режима смазки, проявление которой не желательны в данном исследовании. Учитывая выше изложенное, частота вращения приводного вала гидромотора не должна превышать номинального значения.

В качестве исследуемой смазывающей жидкости применялось гидравлическое масло МГЕ-46В с различной наработкой. Отбор проб производился из ОГТ зерноуборочного комбайна Дон-1500.

Очистку РЖ производили путем центрифугирования при частоте вращения 133,3 c-1 в течении 3600 c. Замер кислотного числа проб РЖ рН метром показал значение (0,01–0,03)10-3 кг КОН/кг масла (при предельном значении 0,0510-3 кг КОН/кг масла в условиях хранения). Вязкость исследуемых проб РЖ изменяется в интервале от 2510-6 м2/с до 50,610-6 м2/с при температуре 313 К. Температура, характерная для работы агрегатов привода трансмиссии СХМ, находится в диапазоне 313…338 К [55, 114]. При проведении исследования температура РЖ составляла 323 К.

Давление в линии нагнетания 2 создается торможением выходного вала гидромотора 20 нагрузочной станцией. Торможение осуществляется в динамическом режиме, то есть вал гидромотора 20 вращается под заданной нагрузкой. Циклограмма нагружения гидромотора на стенде показана на рис. 3.12. Для автоматизации контроля параметров и управления в линию

Разработка методики и устройства контроля несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости объемных гидроприводов трансмиссий сельскохозяйственных машин

Проверка адекватности эмпирической функции регрессии (4.3)проводились по критерию Фишера, в соответствии с которым выполняется условие э т ( F3=978, Fm= 19,1 ) Теоретический критерий Фишера принимался с доверительной вероятностью 0,95. Из условия следует, что модель адекватна.

Периодичность контроля состояния противоизносных свойств РЖ необходимо проводить после 100 мото-ч наработки РЖ через каждые следующие 50 мото-ч до новой замены смазочного материала.

Отбор проб РЖ следует проводить после пятиминутной прокачки системы ОГТ СХМ. Непосредственно перед анализом проба РЖ должна быть тщательно перемешана.

Методика проведения входного и текущего контроля технического состояния РЖ по критерию несущей способности смазочной пленки производиться аналогично методики тарировки устройства, за тем лишь исключением, что в пунктах:

При условии, когда Nдм Nпр смазочный материал считается пригодным к использованию, если Nдм Nпр, то - не пригодным.

На основании метода получен патент на изобретение № 93616 „Способы определения несущей способности смазочной пленки и пригодности смазочного материала к использованию” [143].

Таким образом, разработаны методика и устройство контроля несущей способности смазочной пленки РЖ, позволяющие проводить входной и текущий контроль ее технического состояния и давать заключение о целесообразности использования для обеспечения нормируемого ресурса агрегатов ОГТ СХМ.

Прогнозирование технического состояния объемного гидропривода трансмиссии зерноуборочного комбайна по несущей способности смазочной пленки рабочей жидкости

Важнейшей задачей, решаемой благодаря использованию диагностирования ОГТ, является прогнозирование технического состояния гидромашин.

При рассмотрении вопросов прогнозирования технического состояния агрегатов ОГТ СХМ наибольший интерес представляет определение характеристик изменения ресурса с определением по времени этого процесса в зависимости от изменения технического состояния РЖ по несущей способности смазочной пленки.

Как было сказано ранее, разработанная методика расчета зазоров в парах сопряжений качающего узла гидроагрегатов ОГТ СХМ с учетом толщины и несущей способности смазочной пленки РЖ (подраздел 2.5) позволяет произвести оценку коэффициента подачи насоса (зависимость (2.12)) и объемного КПД гидромотора (зависимость (2.14)) в процессе эксплуатации. При этом для реализации прогнозирования технического состояния ОГТ используем ранее выявленную функцию несущей способности смазочной пленки РЖ (4.3).

Производим моделирование изменения коэффициента подачи насоса и объемного КПД гидромотора при различной предельной несущей способности смазочной пленки РЖ на поверхностях сопряжений ОГТ. При достижении предельной несущей способности смазочной пленки производят замену РЖ, которая была в эксплуатации, на новую.

Расчет коэффициента подачи насоса производят применительно к режимам эксплуатации зерноуборочных комбайнов Дон-1500. Результаты расчета коэффициента подачи насоса от его наработки при различной предельной несущей способности смазочной пленки приведены на рис. 4.6.

Из анализа графика на рис. 4.6 видно, что коэффициент подачи насоса ОГТ о зерноуборочного комбайна достигает предельно-допустимой величины пр при различной наработке, которая зависит от предельной несущей способности смазочной пленки РЖ. Показано, что при увеличении предельной несущей способности смазочной пленки увеличивается ресурс агрегатов ОГТ. Так при сравнительной оценке зависимостей коэффициента подачи насоса ОГТ от наработки с предельными значениями несущей способности смазочной пленки Nу = 2,36 Nу = 4,82 Н и Н ресурс агрегата увеличился на 25 %. При эксплуатации зерноуборочных комбайнов на РЖ с предельной Nу = 4,82 несущей способностью смазочной пленки Н обеспечивается нормируемый гамма-процентный ресурс гидромашин, т.е. данная величина является предельно-допустимой.

Таким образом, зная зависимость толщины смазочной пленки от наработки РЖ (табл. 3.2) и зависимость несущей способности смазочной пленки РЖ от ее толщины (4.3) становиться возможным прогнозирование технического состояния агрегатов ОГТ СХМ по несущей способности смазочной пленки РЖ для обеспечения нормируемого гамма-процентного ресурса (у = 90%) гидромашин.

Метод прогнозирования технического состояния ОГТ основан на определении текущей несущей способности смазочной пленки РЖ и на предположении о неизменности условий эксплуатации в предстоящий период. Сущность метода заключается в том, что по измеренным значениям диагностического параметра в течении срока службы РЖ (начальный и два измеренных при диагностике) устанавливают закономерность изменения несущей способности смазочной пленки по времени и экстраполируют ее до предельно-допустимого значения. Основываясь на модели расчета коэффициента подачи насоса ОГТ, приведенной выше, предельно-допустимом значении несущей способности смазочной пленки Nуп р и известной наработки с начала эксплуатации агрегата ОГТ до каждой замены РЖ определяют изменение коэффициента подачи насоса по времени до предельно-допустимого значения.