Научная статья на тему 'Интенсификация процесса очистки внутренних полостей гидроцилиндров пневмогидроударным методом'

Интенсификация процесса очистки внутренних полостей гидроцилиндров пневмогидроударным методом Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
106
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Мещеряков С. С., Показеев В. П., Решетов В. М.

В статье изложены основные понятия и расчеты нового технологического процесса очистки гидроцилиндров, основанного на подаче моющей жидкости под давлением в полость, заполненную газом при атмосферном давлении.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Мещеряков С. С., Показеев В. П., Решетов В. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PNEUMOHYDRO-IMPACT METHOD TO INTENSIFY THE CLEANING PROCESS OF HYDROCYLINDERS' INNER CAVITIES

The paper considers main notions and calculations for a new technological process of hydrocylinders cleaning. The process is based on supply of detergent fluid under pressure to the cavity, which is filled by gas of atmospheric pressure.

Текст научной работы на тему «Интенсификация процесса очистки внутренних полостей гидроцилиндров пневмогидроударным методом»

УДК 629.7.063.6.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОЛОСТЕЙ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПНЕВМОГИДРОУДАРНЫМ МЕТОДОМ

© 1999 С.С. Мещеряков, В.П. Показеев, В.М. Решетов

Институт акустики машин, Самара

В статье изложены основные понятия и расчеты нового технологического процесса очистки гидроцилиндров, основанного на подаче моющей жидкости под давлением в полость, заполненную газом при атмосферном давлении.

Как свидетельствуют данные производства, очистка гидроцилиндров ввиду наличия застойных зон, сложной конфигурации внутренней поверхности и большой их площади является сложной технической задачей. Используемые при этом методы и техническое оборудование не обеспечивают требуемое качество очистки.

С целью совершенствования процессов очистки в последние годы разработан ряд технологий, основанных на использовании пульсаций давления и расхода моющей жидкости [1]. При этом мгновенные значения расхода жидкости вгц на входе в гидроцилиндр определяются двумя составляющими: постоянным расходом, обусловленным перемещением штока вшт и динамическим расходом вдин за счет сжимаемости жидкости и деформации конструкции гидроцилиндра.

Использование пульсирующего потока при очистке полостей гидроцилиндров обеспечивает повышение качества процесса, но приводит к значительным колебаниям давления моющей жидкости. В некоторых случаях эти колебания достигают недопустимые значения [2].

Поэтому совершенствование технологических процессов очистки гидроцилиндров является актуальной задачей.

С целью дальнейшего совершенствова-

/

4

/

/

_Иі-

ния процесса авторами разработан новый технологический процесс, основанный на том, что подача моющей жидкости под давлением осуществляется в полость, заполненную газом при атмосферном давлении. При этом, за счет значительно большей упругости газа, расходы жидкости могут быть значительно увеличены.

В ходе выполнения работы были проведены расчеты процесса заполнения полости в системе, представленной на Рис. 1.

Схема включает в себя пневмогидроаккумулятор (ПГА) - 1, распределитель - 2, очищаемый гидроцилиндр - 3 и соединительные магистрали - 4 и 5. Эквивалентная расчетная модель рассматриваемой системы представлена в виде схемы, изображенной на Рис. 2.

В схеме обозначено С1 - емкость, отражающая свойства заряженного ПГА; В - выключатель, эквивалентный гидрораспределителю; К£(О) - активное сопротивление, отражающее потери в распределителе и соединительных магистралях, ^ ^.(О) К. 4 + Км5 + Кр2; ^экв - эквивалентная индуктивностью отражающая инерционность жидкости в магистралях и распределителе Ьэкв = Ьм4 + Ьм5 + Ьр2; С2- очищаемая полость гидроцилиндра.

В общем случае анализ переходного процесса в рассматриваемой системе сводится к решению классического интегро - дифферен-

~ЕГ

Рис.1. Расчетная модель процесса заполнения жидкостью очищаемой полости

Рис. 2. Эквивалентная электрическая схема

циального уравнения вида: &І 1

ВДі + Ь

з™ & С

| І& = Ер (І)

(1)

Потери на проводящем трубопроводе и распределителе могут быть рассчитаны по классическим соотношениям стационарной гидравлики. Емкость С2 для каждого момента времени процесса заполнения полости гидроцилиндра на первом этапе определена с учетом сжатия воздуха по адиабатическому закону, а затем - сжатия жидкости с уменьшающимся содержанием растворенного газа. Изменение ЭДС источника (ПГА) рассчитано по изоэнтропийному закону снижения давления в газовой полости без учета инерционности поршня.

Решение данного уравнения с учетом нелинейности активного сопротивления представляет значительные трудности. Поэтому анализ переходного процесса проводился методом целочисленного решения для конкретных вариантов стендовой системы при очистке падкое - цилиндра основной стойки шасси самолета Ту - 154.

В процессе расчета использовался метод “прогноз-коррекция” описанный в работе [3].

Результаты расчетов показали следующее:

1. Мгновенные расходы жидкости могут в 10 раз и более превышать расходы, реализуемые при простом срабатывании гидроцилиндра.

2. Процесс заполнения емкости составляет 2 . . . 5 сек.

При этом конечное время срабатывания распределителя может не учитываться.

3. Соединительные магистрали системы стенда должны иметь минимальную длину и возможно большую площадь проходного сечения.

На основе расчетов был спроектирован и изготовлен стенд для очистки подкос - цилиндра, схема которого представлена на Рис. 3, 4.

Рис. 3. Схема стенда для газожидкостной очистки внутренней поверхности гидроцилиндра: Ак -пневмогидроаккумулятор; ГО - газоотделитель; ВН1, ВН2 - вентили; К01...К04 - клапаны обратные; ПО - проотборник; Р1...Р3 - распределители; МН1...МН3-манометры

Рис. 4. Циклограмма работы стенда

Принцип действия стенда заключается в следующем. От газовой магистрали через распределитель Р1 газ подается в одну из полостей гидроцилиндра на увеличение объема полости. При достижении максимального объема избыточное давление газа сбрасывается с помощью распределителя Р3. Пос-

ле этого жидкость под давлением от пневмогидроаккумулятора через распределитель Р2 поступает в полость гидроцилиндра. Процесс заполнения заканчивается при выравнивании давления в питающей гидролинии и очищаемой полости гидроцилиндра. После этого срабатывает распределитель Р3, обеспечивая слив

О)

о

а>

ч / /

/ Л / У / У // // ч "V Ч / о х // // у

) ' ^ т? '/ у— О" ■Л .X ■ щ \ \ \ / ж • / / / / У * \о ХХ X

" -ч •

4 8 12 16 20

Количество циклов, п, абс. ед.

X- фракция 5...10 мкм; • - 10...25 мкм; О - 25...50 мкм

Рис.5. Сравнительный анализ эффективности газожидкостного и стационарного способов очистки

сжатой жидкости из полости. Распределитель Р1 открывает подачу газа в противоположную полость и процесс повторяется.

Экспериментальная оценка качества разработанного технологического процесса осуществлялась в ОАО “АВИАКОР” на серийно выпускаемых гидроцилиндрах

154.80.4102.600 [4].

Эффективность разработанной технологии оценивалась в сравнении с традиционной очисткой путем перекладки штока (обычно около 100 циклов). При этом полость “А” очищалась газожидкостным способом, а полость “Б” (штоковая) традиционным стационарным способом. Критерием эффективности служило относительное количество выносимых частиц загрязнений с учетом объемов и площадей внутренних поверхностей полостей “А” и “Б”.

к _DNА-VA SБ Эф Мб V Sa ’

(2)

где А N. = N - N - количество выно-

1 вых вх

симых частиц загрязнений;

N , N - количество частиц загрязнений

вых вх

в стандартной пробе жидкости (100 см3), отобранной соответственно при заполнении и сливе жидкости из полости гидроцилиндра;

УА, УБ, Ба, Бб - соответственно объем и площадь внутренней полостей “А” и “Б” гидроцилиндра.

Результаты сравнительного анализа (Рис.5) показали, что эффективность разработанного способа газожидкостной очистки по критерию Кэф, по сравнению с существующим стационарным способом, возросла в 2 . . . 3 раза, а время очистки сократилось со 100 до 20 циклов срабатывания гидроцилиндра.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. РТМ 1727-89 “Системы гидравлические летательных аппаратов. Методы обеспечения частоты жидкостей при гидродинамической промывке”. - Введ. 01.01.90. -М.: 1989 - 68с.: ил.

2. Методы и средства гидродинамической промывки трубопроводов и агрегатов гидравлических систем аппаратов. Технический отчет КуАИ, Куйбышев, № Гос. регистрации 01.860039839, 1988, Жуков К.А., Санчугов В.И.

3. Волков Е.А. Численные методы. [Учебное пособие для инж. - техн. Спец. Вузов] - 2-е изд., испр. - М.: Наука, 1987. - 248 с.

4. Технический отчет по результатам контрольно-сдаточных испытаний стенда гидродинамической промывки агрегатов шасси ПГЖ 02.00.000. Технический отчет ОАО “ АВИАКОР”, Самара, № регистрации ОПЧ-07-92, 1992г.

PNEUMOHYDRO-IMPACT METHOD TO INTENSIFY THE CLEANING PROCESS OF HYDROCYLINDERS’ INNER CAVITIES

© 1999 S.S. Meshcheryakov, V.P. Pokaseev, V.M. Reshetov

Institute of Machines Acoustics, Samara

The paper considers main notions and calculations for a new technological process of hydrocylinders cleaning. The process is based on supply of detergent fluid under pressure to the cavity, which is filled by gas of atmospheric pressure.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.