CC BY
8
УДК 621.592
Н.Е. Ракимжанов, N.E, Rakimjanov, e-mail: mtijanrakimjano\@mai1.ru Д. С. Звездин, D.S. Zvezdin, e-mail: zvezdin7@jambletnt Омский автобронеганковый инженерный институт:, г. Oiick, Россия Omsk Automotive Tank Engineering Institute, Omsk, Russia
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИНАМИЧЕСКОГО СТЕНДОВОГО ИСПЫТАНИЯ Б ПРОГНОЗИРОВАНИИ РЕСУРСА ГИДРАВТИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА
THE USE OF THE DYNAMIC BENCH TESTST IN PREDICTING LIFETIME HYDRAULIC SHOCK ABSORBER
Проведено стендовое испытание из основе спеьтроаналмтора «Диана-2М» для выявления ударных импульсов в узле штока с направляющей втулкой гидравлического амортизатора с последующей целью прогноза ресурса работы гидравлических амортизаторов в целом.
Conducted a bench test on spectrum analyzer "Diaiia-2M" to detected shock pulses at the place of contact of piston rod and guide sleeve of hydraulic shock absorber with the aim forecast lifetime of all hydraulic shock absorbers.
Ключевые слова: гидравлический амортизатор, направляющая втулка, боковая динамическая реакция штока, величина зазора, ресурс, интенсивность ударного импульса.
Keywords: hydraulic shock absorber, guide bushing, lateral dynamic response of stock, size of gap\ lifetime, the intensity of the shock pulse
Разработка систем диагностики состояния технических объектов является актуальной задачей, поскольку подобные си стекол позволяют оперативно и точно без разборки объекта определить работоспособность и ресурс агрегатов, ыежагрегагных связей, узлов и элементов механизмов современных машин. Подобные системы разрабатывают на основе фундаментальных закономерностей механики, содержащиеся, например [1-9].
В качестве объекта диагностики ними выбрано ресурсоопределяюшее дтя всей подвески многоцелевой гусеничной машины соединение штока с направляющей втулкой гидравлического амортизатора. В конструкцию шасси объекта 219 входит телескопический гидравлический амортизатор, установленный под значительным углом к вертикали н при пре-
138
одолении препятствий амортизатор, совершающий угловое движение с ускорением, которое порождает инерционный момент:
Мкн=-3-£, (1)
где: 0- момент инерции амортизатора относительно точки его связи с балансиром опорного катка, а £ угловое ускорение углового движения, которое достигает больших значений даже при движении по ровной трассе из-за звенчатого строения беговой дорожки гусеницы.
Инерционный момент воспринимается узлами крепления амортизатора через реакции штока с направляющей втулкой и соединения поршня-вытеснителя с корпусом. Боковая реакция пгтока с направляющей втулкой определится как:
Р =
Маа
(2)
где: к - переменное расстояние между подвижными соединениями штока и поршня -вытеснителя с корпусом амортизатора.
Боковая динамическая реакция штока с направляющей вгулкой и является причиной интенсивного износа этого соединения, причем наличие зазора в соединении и его перекладка вызывают ударный характер этой реакции, величину которой можно оценить, используя соотношение закона сохранения импульса, а именно [3]:
тА V = РМ
где: т - приведенная масса ударника;
Д\/- скорость соударения; ДГ - время соударения. Приняв в первом приближении ш = 20 кг, Д\/= 5 м/с, Д1 = 10~4, получим:
(3)
дг ю-4
(4)
Усилие 100 тонн свидетельствует о высокой нагруженносги подвижного соединения и объясняет доресурсный выход его из эксплуатации
Нами поставлена и решена задача экспериментального установления связи между величиной зазора в соединении штока с направляющей втулкой и интенсивностью ударного импульса в этом соединении, причем ударный импульс фиксируется датчиками диагностической системы, установленными в непосредственной близости к соединению. Замеряя интенсивность ударного импульса без трудоемкой разборки соединения можно определить величину зазора, а, следовательно, остаточный ресурс амортизатора и подвески машины в целом. Ясно, что с увеличением зазора скорость соударения - ДV растет, растет и величина ударного импульса.
В состав испытательного стенда входит кинематический возбудитель сложного движения амортизатора, который имеет эксцентриковый привод движения точки крепления штока амортизатора, а в перспективе роль такого возбудителя будет выполнять непосредственно подвеска МГМ, измерительная часть стенда состоит из элементов двухканапьного анализатора вибраций «Диана 2М», снабженного виброакселерометрами пьезоэлектрического типа, устанавливаемыми на корпусе амортизатора близко к зоне направляющей втулки (рис. 1)_
Регистрация вибросигналов (виброускорения, виброскоро сги или виброперемещения) по двум измерительным каналам в выбранном частотном диапазоне сохраняются и с помощью программного обеспечения «Атлант», включающий в себя набор функций для проведения различных преобразований вибросигналов и их просмотра выдаются в нужном виде на
экран монитора. Так на (рис. 2). представлен полученный с вибродатчика сигнал после проведения амплитудного анализа в частотном спектре от 0 до 1000 Гц. Скорость вращения план-шайбы изменилась, эксцентрик смещен на 10 мм, износ втулки менялся в диапазоне от 0 до 0.8 мм.
Рнс. 1 Стенд имитатор инерционного натружения направляющей втулки штока гидравлического
амортизатора с вироанализаором «Днана 2М» 1 - токарный станок ; 1 - ппан-шавба; 3 - анализатор виорацнй «Днана-2М»; 4 -иьегоакселерометры; 5 - гидравлический амортнитор
•
а.спз □ .017 0.016 0.01:5 0.014 0.013 Q.012 0.011 Ml О.ОИ 0.0DS Q.OO-7 о.оое □ .DK □ .DM 0.003 а.ою Ö.0&1
1Ш\ li'iiü'Lii"*
0 120 1(1 П Ysf Г-1ЙГ?гт^ 180 24U 300 3S0 4 ZD 4E0 S4D GDD &БП 720 TED B4D
Рнс. 2. Спектр частот в системе ^-Атлант»
Замеряя виброускорение в зоне установки в гулки, тем самым проводилась тарировка измерительного стенда, и по обратному алгоритму с помощью аппаратного комплекса, установленного непосредственно на рабочей машине можно теперь оценить износ соединения и прогнозировать его остаточный ресурс или проведение ремонтных работ.
Библиографический список
1. Дмитриев A.A. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривши гусеничных машин / A.A. Дмитриев, В А. Чобиток, A.B. Тельминов. - М.: Машиностроение, 1976. - 207 с.
2. Кобринский А.Е. Виброударные системы / А.Е. Кобринскнй. А.А Кобринский. -М.: Наука, 1973. - 592 с.
3. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. - М., Машиностроение, 1976. - 320 с.
4 Бидерман В.Л. Теория удара. - М.: Машгиз, 1952. - 76 с.
5 Кобринский А.Е. Виброударные системы (динамика и устойчивость) / А.Е. Кобринский.. А.А. Кобринский. -М.: Наука, 1973. - 591 с.
6. Бабаков И М. Теория колебаний. М Наука, 1968. - 560 с.
7. Тарасов В Н. Теория удара в строительстве и машиностроении / Тарасов В.Н. [и др.]. -М Научное издание. Издательство ассоциации строительных вузов, 2006. - 336 с.
8 Александров Е В Соколинскин В Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем.-М.: Наука. 1969.-201 с.
9. Бабинкий В.И К теории виброударных систем / В.И. Бабиикий, М Ч Коловскнй // Машиноведение — 1970. —№ 1.
