Стенд и методика ресурсных испытаний гидроцилиндров Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

5. Климов А. А., Стручков А. В. К вопросу определения податливости грунтов при построении динамических моделей тракторов, агрегатированных бульдозерами // Вестник КрасГАУ. 2008. Вып. 2. С. 204-209.

6. Стручков А. В., Климов А. А., Ереско Т. Т. Результаты экспериментальных исследований трансмиссии бульдозера на базе трактора ТП-4 // Системы. Методы. Технологии : науч. периодич. журнал. 2009. № 4. С. 34-37.

7. Климов А. А., Стручков А. В. Экспериментальное исследование демпфирующих свойств трансмиссии трактора класса 40 кН // Системы. Методы. Технологии : науч. периодич. журнал. 2011. № 1. С. 50-53.

8. Ереско С. П., Ереско Т. Т., Стручков А. В., Климов А. А., Кочкун В. С. Математическое моделирование динамической нагруженности трансмиссионных систем с учетом диссипативных процессов // Строительные и дорожные машины : науч.-техн. и производственный журнал. 2013. № 12. С. 32-37.

9. Патент РФ на изобретение № 2520648 (РФ) Способ определения податливости гидромеханической трансмиссии. / Ереско С. П., Стручков А. В., Ереско Т. Т., Климов А. А. (РФ); Заявл. № 2012146229/28 (015912), приоритет 29.10.2012. Опубл. 20.06.2011. Бюл. № 17.

References

1. Struchkov A. V. Study and improvement of Caterpillar bulldozer Hydromechanical transmission elements : dis. ... cand. tech. sciences. Krasnojarsk, 2009. 179 p.

2. Struchkov A. V. Study and improvement of Caterpillar bulldozer Hydromechanical transmission elements: synopsis of the : dis. ... cand. tech. science: 05.02.02., 05.05.04 pods. FMS. Krasnoyarsk, 2009. 22 р.

3. RF patent for invention № 2421704 (Russia) Way to determine the susceptibility of soil / Eresko S. P.,

Struchkov A. V., Klimov A. A., Eresko T. T., Menovchikov V. A. (Russian Federation); Appl. № 2010111317/28 (015912), the priority of 24.03.2010. In English. 20.06.2011. Newsletter No. 17.

4. Klimov A. A., Struchkov A. V. Study of dynamic response of transmission bulldozer tractor-based unit of 40 kN on soil of 1-2 categories. Krasnoyarsk // Vestnik KrsGAU. 2008. № 1, p. 201-206.

5. Klimov A. A., Struchkov A. V. To give the definition of ground to build dynamic models of tractors, packaged by bulldozers // Vestnik KrasGAU: scientific and technical journal. Krasnoyarsk, 2008, iss. 2, р. 204209.

6. Struchkov A. V., Klimov A. A., Eresko T. T. Experimental results transmission bulldozer tractor-based MC-4 // System. Methods. Technology: scientific periodical/SEI HPE «BrGU». Bratsk, 2009, no. 4. S. 3437.

7. Klimov A. A., Struchkov A. V. Experimental study of damping properties of the drivetrain tractor class 40 kN // System. Methods. Technology: scientific periodical/SEI HPE «BrGU». Bratsk, 2011, no. 1, s. 50-53.

8. Eresko S. P., Eresko T. T., Struchkov A. V., Klimov A. A., Kockun V. S. Mathematical modeling of dynamic response of transmission systems taking into account the dissipative processes // Construction and road machines : scientific-technical and production journal. M., 2013, no. 12, p. 32-37.

9. RF patent for invention № 2520648 (RUSSIA) Way to determine the susceptibility of Hydromechanical transmission. / Eresko S. P., Struchkov A. V., Klimov A. A., Eresko T. T. (Russian Federation); Appl. № 2012146229/28 (015912), priority, 29 October 2012. In English. 20.06.2011. Newsletter No. 17.

© Стручков А. В., Ереско С. П., Ереско Т. Т., Климов А. А., 2014

УДК 629

СТЕНД И МЕТОДИКА РЕСУРСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРОЦИЛИНДРОВ

А. А. Трофимов1, В. В. Жмуров1

1 Братский государственный университет Российская Федерация, 665709, Иркутская область, г. Братск, ул. Макаренко, 40 Е-mail: [email protected]

Описаны стенд и методика ресурсных испытаний гидроцилиндров. Применение предлагаемого стенда позволяет повысить качество ресурсных испытаний, автоматически строить графики нагружения, перемещения и угла поворота испытуемого гидроцилиндра, проводить испытания широкой номенклатуры гидроцилиндров одно- и двустороннего действия, тем самым снизить затраты на испытания и ремонт гидроцилиндров.

Ключевые слова: гидроцилиндр, диагностика, ресурс, стенд для ресурсных испытаний.

STAND AND TECHNIQUE OF RESOURCE TESTS OF HYDRAULIC CYLINDERS

A. A. Trofimov1, V. V. Zhmurov1

1 Bratsk State University 40, Makarenko str, Bratsk, Irkutsk region, 665709, Russian Federation E-mail: [email protected]

Решетневскуе чтения. 2014

The stand and technique of resource tests of hydraulic cylinders are given in article. Use of the offered stand allows to increase quality of resource tests, automatically to build schedules of loading, movement and an angle of rotation of the examinee of a hydraulic cylinder, to carry out tests of the wide nomenclature of hydraulic cylinders one -and bilateral action, thereby to lower costs of tests and repair of hydraulic cylinders.

Keywords: a hydraulic cylinder, diagnostics, a resource, the stand for resource tests.

Методика ресурсных испытаний (РИ) заключается в ускоренной выработке ресурса гидроцилиндра с периодической проверкой (диагностикой) его параметров. Исходя из этого, аппаратура для стационарного диагностирования объединяется с аппаратурой для РИ.

К предлагаемой схеме РИ можно отнести долговременные непрерывные прогоны гидроцилиндров на режимах, близких к реальным рабочим, изменяющихся автоматически по определенной циклограмме [1].

Возможны различные варианты создания аппаратуры для проведения РИ гидроцилиндров [1; 2]. Наиболее просто реализуемый вариант - использование для каждого гидроцилиндра своего программатора ресурсных испытаний с жестко заданной на аппаратном уровне циклограммой [2]. Но такое решение неэкономично и неудобно в эксплуатации, так как любые изменения алгоритма и циклограммы испытаний неизбежно приводят к аппаратным изменениям и перенастройкам. Также работа устройства по жесткой логике значительно сокращает возможности по реализации дополнительных функций, повышающих степень гибкости управления испытаниями.

Другим вариантом является использование универсальных широко доступных устройств - персональных компьютеров (ПК) [3]. Дооснащение ПК аппаратными средствами, необходимыми для проведения РИ, позволяет создать единый комплекс. Гибкость программного управления таким комплексом позволяет совершенствовать самые разнообразные алгоритмы и циклограммы, внедрять сервисные функции практически любых уровней сложности [1]. Существенными недостатками такого пути являются отсутствие гарантии многочасовой работы комплекса без сбоев и отказов и ограниченный ресурс работы некоторых функциональных составных частей ПК. Можно также отметить избыточность программного обеспечения ПК, которая способна привести к несанкционированным операциям с испытываемым изделием.

Наиболее интересно реализуемый путь решения задачи - использование одноплатных микроЭВМ промышленного применения в качестве управляющих устройств и специализированных интерфейсных блоков для создания комплекса необходимых воздействий на испытываемый гидроцилиндр [1; 2].

Стенды для ресурсных испытаний (РИ) гидроцилиндров относятся к гидроприводу и используются для ресурсных испытаний гидроцилиндров машин различного назначения.

Существует стенд для испытания гидроцилиндров, содержащий станину с шарнирно закрепленным на ней рычагом, испытуемый гидроцилиндр, шарнир-но соединенный со станиной и рычагом, нагрузочное устройство, шарнирно соединенное со станиной и

через подвижную опору - с рычагом, что дает возможность создания переменного по направлению осевого усилия на штоке испытуемого гидроцилиндра [4].

Недостатком данной конструкции является низкая достоверность оценки ресурса испытуемого гидроцилиндра, так как не учитывается изменение усилий на штоке, скоростей его перемещения и пространственное расположение гидроцилиндра, соответствующее реальному рабочему циклу испытуемого гидроцилиндра конкретной машины.

Эти недостатки частично были исправлены в конструкции стенда [5], содержащей станину с шар-нирно закрепленными на ней рычагом и гидроцилиндром изменения угла наклона рычага, неподвижный испытуемый гидроцилиндр, шарнирно соединенный с рычагом и через подвижную опору, установленную на рычаге, с тяговым гидроцилиндром, также соединенным с рычагом; каждый из гидроцилиндров приводится в действие независимой насосной станцией, каждая из которых выполнена с возможностью управления по параметрам рабочего процесса испытуемого гидроцилиндра.

Недостатком известного прототипа является низкая достоверность оценки ресурса испытуемого гидроцилиндра, так как не учитывается изменение усилий на штоке, скоростей его перемещения и пространственное расположение гидроцилиндра, соответствующее реальному рабочему циклу испытуемого гидроцилиндра конкретной машины.

Указанные недостатки могут быть устранены путем задания требуемых переменных усилий на штоке испытуемого гидроцилиндра, скоростей перемещения штока и позволяет неограниченно моделировать угол наклона испытуемого гидроцилиндра. Это достигается тем, что стенд для РИ гидроцилиндров [6] содержит станину, которая крепится в своей середине к стенду через гидравлическую муфту, что позволяет неограниченно моделировать угол наклона испытуемого гидроцилиндра.

Библиографические ссылки

1. Ереско С. П. Система управления надежностью уплотнений подвижных соединений гидроагрегатов строительных машин : дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.02: Красноярск, 2003. 425 с.

2. Кобзов Д. Ю., Ереско С. П., Трофимов А. А., Кулаков А. Ю., Жмуров В. В. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 5. Техническая диагностика : монография. Братск. гос. ун-т. Братск, 2011. 119 с.: ил. Библиогр. 130 назв. Рус. Деп. в ВИНИТИ, 21.07.2011, № 360-В2011 / Библиографический указатель ВИНИТИ «Депонированные научные работы». 2011. № 9.

3. Ереско С. П. Математическое моделирование, автоматизация проектирования и конструирование

уплотнений подвижных соединений механических систем : монография. М. : Изд-во ИАП РАН, 2003. 156 с.

4. Патент СССР 585321, Стенд для испытания гидроцилиндров / Егоров А. А., Суворов В. К. (Приоритет 02.03.1976).

5. Патент РФ 2168074 Стенд для ресурсных испытаний гидроцилиндров / Трофимов А. А., Кобзов Д. Ю., Тарасов В. А., Головатюк В. В. (Приоритет от 04.06.1999).

6. Патент РФ 2498119 Стенд для ресурсных испытаний гидроцилиндров / Трофимов А. А., Кобзов Д. Ю., Жмуров В., Кулаков А. Ю. (Приоритет от 10.01.2012).

References

1. Eresko S. P. Control system of reliability of consolidations of mobile connections of hydrounits of construction cars / Pages of S. P. Eresko : Dis. ... dr. sci. tech.: 05.02.02: Krasnoyarsk, 2003. 425 p.

2. Kobzov D. Yu., Eresko S. P., Trofimov A. A., Kulakov A. Yu., Zhmurov V. V. Hydraulic cylinders of road and construction cars. Part 5. Technical diagnostics:

monograph / Bratsk. the state. un-t. Bratsk, 2011. 119 p.: silt. Bibliogr. 130 naim. Russian - Depp. in VINITI, 21.07.2011, No. 360-B2011 / the Bibliographic index of VINITI "Deposited scientific works" No. 9, 2011.

3. Eresko S. P. Mathematical modeling, automation of design and designing of consolidations of mobile connections of mechanical systems : monograph. Pages of S. P. Eresko. M. : IAP PAH,2003 publishing house. 156 p.

4. Patent USSR 585321. Stand for test of hydraulic cylinders / Egorov A. A., Suvorov V. K. (Priority 02.03. 1976).

5. Patent Russian Federation 2168074 Stand for resource tests of hydraulic cylinders / Trofimov A. A., Kobzov D. Yu., Tarasov V. A., Golovatyuk V. V. (Priority of 04.06.1999).

6. Patent Russian Federation 2498119 Stand for resource tests of hydraulic cylinders / Trofimov A. A., Kobzov D. Yu., Zhmurov V. V., Kulakov A. Yu. (Priority of 10.01.2012).

© Трофимов А. А., Жмуров В. В., 2014

УДК 621.313.13.1

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАБОТЫ УДАРНОГО УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРИВОДА*

А. А. Фадеев, И. Я. Шестаков, Т. Т. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Представлена математическая модель, которая позволяет оценить степень влияния параметров линейного электродинамического привода ударного действия на параметры обработки.

Ключевые слова: удар, ударное устройство, математическая модель, линейный электродинамический привод.

MATHEMATICAL MODEL OF THE IMPACT DEVICE OPERATION ON THE BASIS OF THE LINEAR ELECTRODYNAMIC DRIVE

А. А. Fadeev, I. Y. Chestakov, T. T. Eresko

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: [email protected]

The mathematical model is presented to estimate the degree of parameter influence of a linear electrodynamic actuator of impact on the processing parameters.

Keywords: blow, impact device, mathematical model, linear electrodynamic actuator.

Эксплуатация линейных электродинамических приводов ударно-импульсного действия имеет следующие особенности [1]:

1. В большом по величине рабочем зазоре (для линейного электродинамического привода (ЛЭДП) малой мощности 4-6,56 мм) свободно размещается якорь на тонком металлическом каркасе с обмоткой на любое импульсное напряжение питания от 24 до 600 В.

2. Из-за большого зазора и ограниченной магнитодвижущей силы (МДС) возбуждения в зазоре устанавливается невысокий уровень магнитной индукции (для ЛЭДП малой мощности 0,6-1,2 Т), которая в значительной мере определяет энергию удара.

* Результаты получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки РФ № 2014/211.