Введение к работе
. .: n \
Актуальность проблеми. Основой создания высокопроизводительной строительно-дорожной техники до 2000 года является гидропривод. Развитие гидроприводай сейчас идет как по традиционному пути развития и внедрения силовых компонентов гидропередач с улучшенными технико-экономическими показателями, меньшей массой, повышенным давлением и частотой вращения, так к по пути разработки систем управления гидропередачей и силовой установкой машины на базе микропроцессорной техники. Роль эксперимента здесь несомненна, и его мояно считать основополагающим в процессе создания новой техники.
Больше того, испытательный стенд с силовой гидропередачей перспективной машины целесообразно рассматривать как модель привода» И, если эта модель обеспечивает возмояность_проверки осо -бенностей работы в требуемых диапазонах.нагрузения, имитацию характера нагружекия, взаимодействие гидропередачи и приводного двигателя, работу систем автоматики и управления с регистрацией оперативной информации посредством специальной датчикогой и измзри -тельной аппаратуры и с обработкой ее на ЗШ, то эффект от такой работы получается значительно более весомый, чем создание, например, макетного образца' машины с новой гидропередачей. Многое, таким образом, зависит от того, как и какой стенд мы создаем.
Цель работы состоит в разработке теоретически и экспериментально обоснованных способоз энергосберегающего эксперимента на основе многоуровневого анализа (патентно-информационный, математическая модель стенда, экспериментально-статистическая модель нагруз'йтг, ускоренные испытания) комплексной системы: силовой гкдропризод - средства испытаний.
Научная новизна. Проведены теоретические обобщения, разработаны теоретические положения и оригинальные методы ресур20оберзгаоп;его зкспернмента силового-гидропривода строительных и дорожных машин на основе многоуровневого анализа комплексной ислнтательной системы: Приводной модуль - силовая гидропередача - нагрузочный модуль с использованием методов математического, ииггсацконного и- аизического моделирования, структурного анализа, синтеза, динамического анализа во временной и частотной областях,' разработанного автором метода энергетической оптимизации указанной комплексной системы и методик ускорения испытаний.
Научные результаты работы, выносимые на защиту:
метод энергетической оптимизации комплексной испытательной системы: приводной модуль' - силовая гидропередача - нагрузочный модуль;
способ разработки замкнутых энергетических контуров и разработанные на его основе научно-обоснованные технические решения;
расчетные схемы и математические модели системы приводной модуль - силовая гидропередача - нагрузочный модуль и ее подсистем, учитыващие взаимодействие элементов системы;
методика расчета нагрузок в гидросистеме стенда в зависимости от степени рассогласования элементов силового гидропривода;
аналитические зависимости в виде временных функций связи между форсированными и нормальными режимами испытаний силового ' гидропривода на базе аксиально-поршневых гидромашин;
методика .оптимального эксперимента по определению энергетических и эргономических показателей силового гидропривода строительных и дорожных машин.
Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов базируется на комплексе работ по экспериментальным исследованиям силового гидропривода, .проведенных автором на Центральном научно-нспытательном полигоне ВНШСтройдормаша, который является специализированной организацией по государственным испытаниям, а в настоящее время - сертификационный испытательным центром, е том числе по. гидрооборудованию. Методы измерений соответствовали требованиям ГОСТ и ОСТ. Средства измерений регу -лярно. подвергались метрологическому контролю, а испытательное оборудование проходило периодическую аттестацию. Результаты- исследований оформлялись в установленном порядке и входили в со -став научно-технических отчетов.
Для силового гидропривода состоящего из: насосов 210.12.12, .210.16.12, 210.20.12, 210.25.12, 207.20.11, 207.25.11,207.32.11, 207.20.16, 207.25.16, 207.32.16, 207.20.18, 207.25.18,207.32.18; гидромоторов 210.12.II, 210.16.II, 210.20.11, 210.25.11,210.32.11, МР-450, №-700, МР-ІІ00, MP-IS00, МР-2800 сходимость результа -тов при описании системы обыкновенными дифференциальными уравнениями и экспериментальными исследованиями была до 15 на неустановившихся и до 75? на установившихся режимах работы.
Практическая ценность. Обоснована целесообразность комплектования испьггательнкх стендов приводными и нагрузочными модулями оригинальной конструкции, защищенных авторскими свидетельствами.
На основании анализа вариантов конструктивного исполнения стендов выявлена необходимость разработки кинематических модулей для согласования параметров гидропередачи со скоростными и силовыми показателями приводного и нагрузочного модулей. Найдены технические, решения, защищенные авторскими свидетельствами.
Определены на уровне изобретений конструктивные решения стендов, работающих по замкнутому энергетическому контуру.
Разработана методика ускоренных испытаний аксиально-поршневых гидромашин, входящих в силовой гидропривод. Методика объединяет задачи по выбору ре?г.имов стендовых испытаний, разработке испытательного оборудования, созданию условий, исключающих влияние на стенде нежелательных случайных факторов, определению основного к контрольных способов оценки состояния объекта испытаний.
Методика обеспечивает нахождение зависимостей между режимами испытаний б Еиде временных функций связи, а также корреляционных зависимостей і^ежду показателя/и износа и внешними проявлениями этих показателей.
Реализация работы. Результаты выполненной' работы были изложены в 10 научно-технических отчетах, на их ос7 ново было написано 18 технических заданий на проектирование узлов и испытательных стендов.'
Материалы научно-технических отчетов и техническая документация на испытательное оборудований передавались заводам Одесскому "Стройгидравлкка", Свердловскому "Пневмостроймашина", Московскому машиностроительному заБоду, Андижанскому машиностроительному заводу» Заключен контракт :га создание испытательного стенда с фирмой "Строительная механизация" (Болгария).
Апробация работы. Основные результаты доложены и одобрены на республиканских, всесойзных и международной конференциях: "Вопросы комплексного подхода к выбору методов н средств для проведения экспериментальных- исследований строительно-дорожных машин". 45 НАТИ г.Челябинск, 1979 г.; "Ускоренные методы оценки параметрической надежности аксиально-поршневых гидрома-
шик". 43 НАТИ г.Челябинск, 1981 г.; "К вопросу физического и математического моделирования гидрообъемного привода хода строи -тельно-дорожных машин"; 40-я конференция МАДИ, г.Москва,1982 г.; "Исследование акскально-поршневых гидромашин в статических и динамических режимах", 40-конференция МАДИ, г.Москва,1982.г.; "Метод оптимизации средств для строительно-дорожных машин", 41-я конференция МАД'Л, г.Косква, 1983 г.; Мгі/юс/сл 4.(-1 E+aschot-Zuncj dm VezSchttifiKjczhQCten Von ЬуЛшцСисЬсп АкіаР. K.oCie-nmaschinar) Доклад на 5~кокфзрекцил по гидравлике и пневматике, Дрезден, 1983 г.; "Особенности работы объемных гидропередач хода с несколькими типаші регуляторов в приводе", 42-я конференция МАДИ, г.Москва, 1984 г.; "Использование ЭК>1 для испытаний гидропередач", г.Челябинск, Уральский политехнический институт, 1983 г.; "К выбору блока программного нагрукения гидропередач при стендовых испытаниях", г.Челябинск, Уральский политехнический институт, 1985 г.; "Стенд для ускоренных ресурсных испытаний гидроцилиндров с рекуперацией анергии". Конференция. Методы и средства ускоренных испытаний на надежность при создании новой автотракторной и сельскохозяйственной.техники, г,Челябинск, 4$ НАТИ, 1986 г. ^'Отработка надежности полнокомплектных строительных и дорокклх ма -шин на стендах" для ускоренных комплексных испытаний", 47-я кон -ференция МАДИ, г .Москва, 1989 г.; "Автоматизированные стенды приемосдаточного контроля строительных и дорожных машин как средство повышения кх эффективности", 47-я конференция МАДИ, г.Москва, 1939 г.; "Исследование привода с объемной гидропередачей и иаховичкш аккумулятором методом математического моделирования на персональной ЭШ", 48-я конференция МАДИ, г.Москва, 1990 г.
Публикация. Основное содержание работы отражено в 62 печатных работах, в том числе в 26 авторских свидетельствах; 12 докладах, на 10 научных конференциях.
Объем работы. Работа состоят из введения и 9 глав. Она содержит 255 страниц машинописного текста, 34 таблицы 121 рисуно.їГ. и список, литературы из 160 наименований»