CC BY
15УДК 662.822
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИСПЫТАНИЙ КОНТАКТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ
ГИДРОПНЕВМОСИСТЕМ
А. В. Ереско, В. С. Ереско, С. П. Ереско, Т. Т. Ереско
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Рассматриваются конструкции испытательных стендов, обеспечивающие регулирование нагрузочных режимов и условий эксплуатации уплотнительных устройств гидропневмовакуумных систем.
Ключевые слова: уплотнения, технология испытаний, вариация нагрузочного режима, герметичность.
DEVELOPMENT OF TEST TECHNOLOGY OF CONTACT CONSOLIDATIONS OF HYDROPNEUMATIC SYSTEMS
A. V. Eresko, V. S. Eresko, S. P. Eresko, T. T. Eresko
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]
The designs of test benches providing regulation of load modes and service conditions of sealing devices of hydropneumovacuum systems are considered.
Keywords: consolidations, technology of tests, variation of a load mode, tightness.
Как и любая испытательная технология, технология испытаний уплотнительных элементов включает и стендовое испытательное оборудование [1]. Известна конструкция стенд для испытания уплотнений, содержащий основной гидроцилиндр с испытуемыми уплотнениями, дополнительный гидроцилиндр с двусторонним штоком, связанный со штоком испытательного гидроцилиндра, привод обоих гидроцилиндров, блок обратных клапанов, образующих гидравлический мост, в одну диагональ которого встроен дополнительный гидроцилиндр, а ко второй через трех-позиционный распределитель и камеры тепла и холода подключен испытательный цилиндр, а также средство для поддержания заданного давления в системе. Стенд позволяет проводить ресурсные испытания уплотнений гидроцилиндров при постоянных давлениях рабочей жидкости, возвратно-поступательных движениях гидроцилиндра и при различных температурах (см. А. с. СССР № 723269, МПК Б 16 I 13/00). Недостатком данного стенда является постоянство уровня давления жидкости в полости испытательного гидроцилиндра при работе, тогда как в реальных условиях эксплуатации гидроцилиндров уплотнений штоков и поршней уровни давления в штоковой и поршневой полостях исполнительных гидроцилиндров различны. Кроме того, к недостатку названного стенда можно отнести сложность его конструкции и значительные габаритные размеры. Известен стенд для испытания уплотнений (см. А. с. СССР № 1048210, МПК Б 16 I 15/00), включающий основной с канавками для уплотнений и дополнительные гидроцилиндры, имеющие каждый поршень и двусторонний шток, гидропривод этих гидроцилиндров с гидрораспределителем, обратными клапанами и гидравлическими кранами и устройства для создания заданного давления в полостях гидроцилиндров в ви-
де двух нагрузочных гидроцилиндров, связанных также через последовательно соединенные между собой клапаны. К недостатку данного стенда можно отнести сложность конструкции, малую точность, низкую надежность из-за наличия большого количества узлов, значительные габаритные размеры и наличие специальной термокамеры больших габаритов со специальными патрубками и отверстиями в ее стенках.
Задачей модернизации технологии испытаний ставилось упрощение конструкции испытательного стенда, уменьшение его габаритных размеров при одновременном повышении надежности и точности испытаний.
Указанная задача достигается тем, что в известном стенде для испытания уплотнений, содержащем закрепленный на раме гидроцилиндр, имеющий поршень с двусторонним штоком и приводом перемещения, испытываемые уплотнения и устройство для создания заданного давления в полостях гидроцилиндра, согласно техническому решению, в двустороннем штоке выполнено коаксиальное отверстие, имеющее ходовую резьбу, входящую в зацепление с размещенным внутри отверстия ходовым винтом, установленным в опорах рамы и соединенным с реверсивным электродвигателем, при этом шток установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим рамы до контакта упоров, неподвижно закрепленных на торцах штока, с переключателями, а устройство для создания давления выполнено отдельно для каждой полости гидроцилиндра в виде последовательно соединенных регулируемого дросселя и обратного клапана, размещенных в перепускных отверстиях поршня. Выполнение коаксиального отверстия в двустороннем штоке с внутренней ходовой резьбой, применение ходового винта, пере-
Решетневскуе чтения. 2013
ключателеи упоров и направляющих позволяет отказаться от гидропривода движения двустороннего штока, включающего значительное количество узлов, и обеспечивает возможность выполнения стенда на одной раме и целиком устанавливать его в термокамере для проведения испытании при различных температурах. Выполнение нагружающего устройства в виде стержня, изменяющего свой диаметр по всей длине хода поршня, тем самым изменяя зазор в перепускном отверстии клапана, позволяет создавать циклично изменяющееся давление в полостях гидроцилиндра. Общий вид стенда показан на рисунке.
Стенд включает в себя закрепленный на раме 1 гидроцилиндр 2, содержащий поршень 3 и двусторонний шток 4, испытуемые уплотнения 5, нагружающее устройство, выполненное в виде стержня переменного диаметра 6 и перепускного отверстия 7 в поршне 3. В двустороннем штоке 4 выполнено коаксиальное отверстие с внутренней ходовой резьбой, в котором установлен ходовой винт 8, входящий в зацепление со штоком 4. Ходовой винт закреплен в подшипниковых узлах 9 и 10 рамы 1. Ходовой винт 8 приводится во вращение реверсивным электродвигателем 11, управляемым переключателями 12 и 13, контактирующими с упорами 14 и 15, неподвижно закрепленными на торцах штока 4. Шток имеет возможность осевого возвратно-поступательного перемещения по направляющим 16 и 17, установленным на раме 1 .
Стенд работает следующим образом. После установки испытуемых уплотнений 5 и заполнения полостей гидроцилиндра рабочей жидкостью включают электродвигатель 11, который начинает вращать ходовой винт 8, вызывающий перемещение двустороннего штока 4. При движении двустороннего штока вправо (как изображено на фиг. 1) рабочая жидкость в правой полости гидроцилиндра сжимается поршнем 3 и перетекает в левую полость через перепускное от-
верстие 7, которое с течением времени изменяет свою площадь за счет изменения сечения стержня 6, обеспечивая цикличное изменение уровня давления в правой по чертежу полости гидроцилиндра 2. При достижении поршнем 3 крайнего правого положения упор 15 входит в контакт с переключателем 13, и электродвигатель 11 начинает вращаться в противоположную сторону. При этом поршень 3 начинает двигаться влево, рабочая жидкость из левой полости перетекает в правую полость через перепускное отверстие 7, которое с течением времени изменяет свою площадь за счет переменного сечения стержня 6, обеспечивая цикличное изменение уровня давления в левой по чертежу полости гидроцилиндра 2. При достижении крайнего левого положения поршня 3 упор 14 входит в контакт с переключателем 12 стенда, и цикл работы стенда повторяется.
Уровень давления в противоположных полостях гидроцилиндра зависит от перепада диаметра по длине стержня 6, который изменяет площадь перепускного отверстия 7 в поршне 3. Направляющие 16 и 17 предохраняют двусторонний шток 4 и связанный с ним поршень 3 от проворачивания.
Предлагаемая конструкция стенда за счет изменения площади сечения стержня 6 по длине позволяет устанавливать различные уровни давления, изменяющиеся циклично в противоположных полостях гидроцилиндра, что обеспечивает расширение возможностей стенда при испытании уплотнений [2; 3].
Предлагаемый стенд и технология проведения испытаний позволяют значительно уменьшить количество деталей и узлов из конструкции стенда, что, кроме уменьшения габаритных размеров стенда, снижения затрат на его изготовление и эксплуатацию, позволит повысить надежность стенда, а также повысить точность испытаний за счет обеспечения приближения нагрузочного режима к реальным условиям эксплуатации.
12 К 16 8 1
Общий вид испытательного стенда в разрезе
Библиографические ссылки
1. Ереско С. П. Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин : дис. ... д-ра техн. наук. Красноярск : НИИ СУВПТ, 2003. 425 с.
2. Стенд для испытания уплотнений. Патент РФ на полезную модель № 114496 (РФ) / С. П. Ереско, В. С. Ереско, Т. Т. Ереско, В. А., Меновщиков,
A. С. Янюшкин. Заявл. 29.06.2011. Опубл. 27.03.2012. Бюл. № 9.
3. Стенд для испытания уплотнений. Патент РФ на полезную модель № 119833 (РФ) / С. П. Ереско,
B. С. Ереско, Т. Т. Ереско, А. С. Ереско, А. Н. Анта-мошкин, В. И. Усаков. Заявл. 03.04.2012. Опубл. 27.08.2012. Бюл. № 24.
References
1. Eresko S. P. Control system of reliability of consolidations of mobile connections of hydrounits of construction cars: yew. ... Dr. Sci. Tech. Krasnoyarsk. Scientific research institute SUVPT. 2003. 425 p.
2. The stand for test of consolidations the Patent Russian Federation for useful model No. 114496 (Russian Federation) / S. P. Eresko, V. S. Eresko, T. T. Eresko, V. A. Menovshchikov, A. S. Yanyushkin. Zayavl.
29.06.2011. Opubl. 27.03.2012. Bul. № 9.
3. The stand for test of consolidations the Patent Russian Federation for useful model No. 119833 (Russian Federation) / S. P Eresko., V. S. Eresko, T. T. Eresko, A. S. Eresko, A. N. Antamoshkin, V. I. Usakov. Zayavl.
03.04.2012. Opubl. 27.08.2012. Bul. № 24.
© Ереско А. В., Ереско В. Q, Ереско Q K, Ереско ^ 2013
УДК 629.114.2:629.11.013
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА МОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
С. П. Ереско, Т. Т. Ереско, А. А. Климов, А. В. Стручков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Рассмотрен вопрос определения и выбора законов распределения силовых и скоростных параметров мобильных агрегатов в процессе их экспериментальных исследований с учетом того, что в ряде случаев в процессе анализа требуется совмещение статистических характеристик со стендовыми или другими (тяговыми) характеристиками.
Ключевые слова: усеченный нормальный закон распределения случайных величин, мода экспериментальной кривой плотности распределения, функция распределения.
CHOOSING THE PILOT DISTRIBUTION LAW OF DYNAMIC DRIVE SETTINGS
OF MOBILE UNITS
S. P. Eresko, T. T. Eresko, A. A. Klimov, A. V. Struchkov
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: [email protected]
The definition and choice of laws of distribution ofpower and speed parameters of mobile units in the pilot studies is reviewed bearing in mind that in some cases the analysis process combines statistical characteristics with poster or other (traction) characteristics.
Keywords: the truncated normal distribution of random variables, experimental curve fashion of density probability distribution, distribution function.
В процессе обработки экспериментальных данных с использованием математической статистики возникает вопрос определения законов распределения силовых и скоростных параметров агрегата. Большинство исследователей относят полученные статистические распределения к смещенному нормальному закону (используя критерии согласия Пирсона или Колмогорова), оценивая согласованность формы статистического распределения нормальному закону при помощи второго и третьего центральных моментов - асимметрии и эксцесса.
В целом с такой постановкой можно согласиться, но в ряде случаев в процессе анализа требуется совмещение статистических характеристик со стендовыми или другими (тяговыми) характеристиками и при этом требуется графическая интерпретация закона распределения, получить такую интерпретацию по характеристикам распределения не представляется возможным. Кроме того, многие силовые и скоростные параметры исследуемого агрегата имеют естественное ограничение плотности распределения как
