CC BY
36
References
1. Andreev V. A. Ispol'zovanie statisticheskogo paketa Statgraphics plus v. 5.1 dlya obrabotki rezul'tatov eksperi-mental'nykh issledovanii (Application of Statgraphics plus v. 5.1 statistical package for processing the results of experimental study), metod. posobie, Kirov, FGBOU VPO Vyatskaya GSKhA, 2012, 32 p.
2. Mironov K. E. Prigotovlenie kormov i fiziko-mekhanicheskie svoistva zerna (Fodder preparation and physic-mechanical properties of grain), Vestnik NGIEI, 2012, No. 12, pp. 88-91.
3. Mishurov N. P. Tekhnologii i oborudovanie dlya proizvodstva kombikormov v khozyaistvakh (Technologies and equipment for mixed fodder production on farms), spravochnik, Moscow, FGBNU «Rosinformagrotekh», 2012, 204 p.
4. Nanka O. V. Sposoby mekhanicheskogo vozdeistviya pri izmel'chenii furazhnogo zerna i ikh energeticheskaya otsenka (Methods of mechanical impact and their energetic assessment in forage grain milling), Agrotekhnika i energoo-bespechenie, 2014, No. 1, pp. 204-209.
5. Anisimov V. A., Peretyagin E. N. Patent RU No. 66979, MPK V02S 18/08. Izmel'chitel' furazhnogo zerna (Forage grain mill), Zayavitel' i patentoobladatel' FGOU VPO Permskaya GSKhA, (RU) No. 2007115984/22, zayavl. 26.04.2007, Byul. No. 28 ot 10.10.2007.
6. Peretyagin E. N. Metodika eksperimental'nogo issledovaniya protsessa izmel'cheniya zerna rezaniem (Method of experimental study of grain milling process of cutting type), Ag-rotekhnologii XXI veka, Vserossiiskaya nauch.-prakt. konf. s mezhdunarodnym uchastiem (11-13 noyabrya 2015 g.), v 4 ch., Ch. 4, Perm', Izd-vo IPTs «Prokost"», 2015 ,pp. 37-41.
7. Sabiev U. K., Pirozhkov D. N., Sabiev I. U. Nekotorye zakonomernosti izmel'cheniya furazhnogo zerna pri pomosh-chi udara lezviem (Certain principles of grain forage milling by edge impact), Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrar-nogo universiteta, 2014, No. 12, pp. 132-137.
8. STO AIST 19.2-2008 Sel'skokhozyaistvennaya tekhnika. Mashiny i oborudovanie dlya prigotovleniya kormov. Por-yadok opredeleniya funktsional'nykh pokazatelei (STO AIST 19.2-2008 Agricultural technical equipment. Machines and equipment for fodder preparation. Method for determining functional indices), Vved. 10.12.2010 g., Minsk, Minsel'khozprod, 2010, 48 p.
9. Syrovatka V. I. et al. Mekhanizatsiya prigotovleniya kormov (Mechanization of fodder preparation), spravochnik, Moscow, Agropromizdat, 1985, 368 p.
10. Shagdyrov I. B. Obosnovanie tekhnologicheskogo protsessa izmel'cheniya furazhnogo zerna v trekhstupenchatom izmel'chitele (Validation the technological process of forage grain milling in a three-step mill), monografiya, Ulan-Ude, Iz-datel'stvo FGOU VPO «BGSKhA im. V. R. Filippova», 2006, 111 p.
11. Budui C. Variation of the cutting force function of cutting angle of the knives from mincing device of the breaking machines for rough fodders, Actual Tasks On Agricultural Engineering-Zagreb. 38th International Symposium On Agricultural Engineering, 2010, No. 38, pp. 411-417.
12. Frolov V. Ju., Sysoev D. P. The Evaluation of Efficiency of Using Technologies for Preparation and Distribution of Fodder at Small Farms, Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016, T. 7, No. 1, pp. 1264-1271.
13. Lyukshin V. S., Barsuk A. V., Fazleev R. R. Sutting capacity and strength of single grinding grains, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 6, Ser. «6th International Scientific Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in Engineering», 2015, pp. 12-47.
14. Savinykh P., Bulatov S., Nechaev V., Mironov K., Zavivaev S. Badania eksperymentalne rozdrabniaczna bi-jakowego do ziarna okreslenie wplywu konstrukcyinych cech na charakterystyk^ technologiczn^, Problems of intensification of animal production including environment protection and alternative energy production as well as biogas, Materialy na konferencje, Warszawa, Instytut Technologczno-Przyrodniczy w Falentfch, 2016, Vol. XXII, pp. 195-202.
15. Susyev W. A., Savinykh P. A., Odegov W. A., Zabolotsky I. J. Wyniki badan eksperymentalnych w celu okreslenia optymalnych parametrow pracy dwustopniowego zgniatacza ziarna (), Materialy na konferecje, Problemy intensyfikacji produkcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska istandardow ue, Warszawa, 2004, pp. 441-446.
УДК 621.22.1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА
С. В. Пьянзов, аспирант; П. А. Ионов, канд. техн. наук, доцент;
С. А. Величко, канд. техн. наук, доцент; А. М. Земсков, канд. техн. наук,
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет
им. Н.П. Огарёва»,
ул. Российская, 5, г. Саранск, Россия, 430904 E-mail: [email protected]
Аннотация. На кафедре технического сервиса машин ФГБОУ ВО «НИ МГУ им. Н. П. Огарёва» разработано устройство для оценки технического состояния объемного гидропривода. В настоящее время техническое состояние объемного гидропривода определяется параметрами работоспособности (заявленными заводами-изготовителями) одним из которых является разви-
ваемый крутящий момент на валу гидромотора. Изучение существующих методов и средств, а также анализ научно-технической литературы показал, что наиболее перспективным и легко реализуемым является гидравлический метод определения крутящего момента. Предложено устройство для оценки технического состояния объемного гидропрвода и методика его использования. Разработана принципиальная схема гидравлического нагружающего устройства для оценки технического состояния объемного гидропривода. На первом этапе гидравлическое нагружающее устройство обеспечивает необходимый тормозной момент Мкр.исп, Н-м для определения подачи (расхода) 0'исп, л/мин, гидроагрегатов при номинальных режимах работы. На втором этапе нагружающее устройство обеспечивает необходимый тормозной момент (до номинального или максимального значения давления) на валу испытуемого гидромотора, при этом определяются технические характеристики нагружающего реверсивного гидронасоса: частота вращения вала пннаг, об/мин; подача рабочей жидкости 0*наг, л/мин; перепад давлений в гидролиниях Арнаг = (Р2 наг - Р1 наг), МПа. Предложена формула для определения развиваемого крутящего момента на валу испытуемого гидромотора с учетом параметров нагружающего устройства (пннаг, об/мин; Оннаг, л/мин; Арнаг, МПа; пноб.наг и ц"гм.наг). Расчет крутящего момента осуществляется путем пересчета, на приводной (потребляемый) крутящий момент нагружающего реверсивного гидронасоса. Таким образом, разработанное гидравлическое нагружающее устройство позволит реализовать динамическую методику испытаний объемного гидропривода и определять (контролировать) регламентированные заводами-изготовителями параметры работоспособности в условиях ремонтных предприятий технического сервиса и обслуживания сельскохозяйственной техники.
Ключевые слова: объемный гидропривод, коэффициент полезного действия, крутящий момент, гидромотор, гидронасос, нагружающее устройство, техническое состояние.
Введение. При оценке технического состояния (ТС) объемного гидропривода за критерий предельного состояния заводами-изготовителями принят объемный коэффициент полезного действия (КПД) [1-5]. Для определения объемного КПД применяют динамическую методику испытаний с определением основных технических характеристик гидропривода: подача (расход) рабочей жидкости, выходной крутящий момент, развиваемая мощность, давление.
При реализации динамической методики испытаний наибольшая сложность возникает в создании переменной нагрузки (тормозного момента) на валу гидромотора и измерении развиваемого крутящего момента. Полноценная оценка технического состояния объемного гидропривода проводится в основном предприятиями-изготовителями на специализированных гидростендах. Большинство ремонтных предприятий технического сервиса и обслуживания сельскохозяйственной техники, ввиду отсутствия нагружающих устройств, вынуждены испытывать гидромоторы объемных гидроприводов в режиме гидронасоса, что дает оценку технического состояния только по косвенным признакам, а конструкция
отдельных аксиально-поршневых гидромоторов (имеющих поршни с гидроразгружающей пятой) не позволяет реализовать данный метод испытаний.
Целью работы является разработка устройства, позволяющего создавать переменную нагрузку на валу испытываемого гидромотора при оценке технического состояния объемного гидропривода в условиях ремонтных предприятий технического сервиса и обслуживания сельскохозяйственной техники.
Публикация подготовлена при финансовой поддержке Минобрнауки России (госзадание, направление: развитие компетенций, проект № 11.3416.2017/4.6) "Разработка технологий и средств повышения долговечности деталей, узлов, агрегатов машин и оборудования путем создания наноструктурированных покрытий источниками концентрированной энергии".
Методы определения крутящего момента на валу гидропривода и их классификация. Анализ научно-технической литературы [6-9] и патентный поиск [10-13] позволили классифицировать существующие методы определения крутящего момента на валу гидромотора в процессе испытаний (рис. 1).
Рис. 1. Классификация методов создания и измерения крутящего момента на валу гидромотора
Статический метод заключается в определении крутящего момента при невращаю-щемся валу испытуемого гидромотора. Сущность динамометрического метода заключается в регистрации деформаций упругого элемента - торсиона 1, расположенного в цепи
передачи крутящего момента. Показания крутящего момента фиксируются на динамометре, соединенном с рейкой 3. Схема нагружающего (тормозного) устройства представлена на рис. 2.
Рис. 2. Тормозное устройство, реализующее динамометрический метод измерения крутящего (тормозного) момента: 1 - вал торсиона; 2 - зубчатое колесо, 3 - рейка
Динамометрический метод реализуется на стендах КИ-28097-01М [10] и КИ-28097-03М [11] (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Москва). Достоинствами метода и устройства являются: простота конструктивного исполнения и низкая цена. К недостаткам относится отсутствие возможности реализовать динамическую методику испытаний и, как следствие, - опреде-
ления объемного КПД испытуемого гидромотора и всего объемного гидропривода в целом.
Динамические методы предусматривают вращение вала гидромотора с переменной нагрузкой и определение объемного КПД. На рисунке 3 представлены существующие конструкции нагружающих устройств, реализующих динамический метод.
а)
б)
в)
г)
Рис. 3. Общий вид нагружающих устройств, реализующих следующие методы определения крутящего момента гидромотора: а) электрический; б) фрикционный; в) электромагнитный; г) инерционный
Электрический метод определения крутящего момента гидромотора заключается в измерении емкости или разницы фаз между двумя магнитными кодировочными устройствами, установленными тангенциально на оси торсиона [8]. Данный метод обеспечивает рассеивание кинетической энергии в виде тепла за счет генерации возникающих в процессе испытаний вихревых токов (токов Фуко). Метод реализован на испытательном стенде Hydraulic test center model 850 (рис. 3 а) произведенной компанией Aidco Test Systems (США) [14]. Развивает тормозной момент на валу испытуемого гидромотора в диапазонах от 0 до 712 Н-м. Для отвода тепла в процессе испытаний устройство подключается к системе воздушного охлаждения. Достоинствами метода и устройства являются: плавное регулирование величины тормозного момента; испытания широкой номенклатуры гидроагрегатов. Недостатками являются: наличие в конструкции сложных и дорогостоящих узлов; интенсивный нагрев и большие энергетические затраты при испытаниях; сложная система охлаждения.
Фрикционный метод определения крутящего момента основан на передаче вращательного движения от ведущего вала (испытуемого гидромотора) к ведомому валу (фрикционного нагружающего устройства) посредством силы трения скольжения, которая возникает между элементами устройства путем изменения силы поджатия их рабочих поверхностей. Метод реализуется на стендах серии «СГН/Шм-БИМ» и «СГН/160м-БИМ» [15]. Фрикционное тормозное устройство с пневматическим управлением компании Coremo Ocmea (Италия) установлено в отдельном блоке «БИМ» (рис. 3 б). Развиваемый тормозной момент данного устройства пропорционален подаваемому в него давлению сжатого воздуха. Устройство обеспечивает тормозной момент на валу испытуемого гидромотора в диапазонах от 0 до 600 Н-м. Имеется водяной контур охлаждения. Достоинствами метода и устройства являются: простота конструктивного исполнения; бесступенчатое регулирование тормозного момента. Недостатками являются: быстрый износ тормозных фрикционов; неустойчивый развиваемый тормозной момент, что снижает точность его определения; большая стоимость.
Электромагнитный метод определения крутящего момента основан на свойстве порошкообразной ферромагнитной массы, спо-
собной под действием электромагнитного поля изменять свою вязкость и прочно прилипать к поверхности намагниченных элементов нагружающего устройства. Метод реализуется электромагнитным порошковым тормозом (ЭПМТ) (рис. 3 в) на испытательном стенде ИГ-01.00 ИМЭ [12]. Величина тормозного момента, развиваемого на валу испытуемого гидромотора, зависит от тока возбуждения, и изменяется бесступенчато в диапазонах от 0 до 326 Н-м. Достоинствами метода и устройства являются: минимальные энергетические затраты при испытаниях; высокая точность определения крутящего момента. К недостаткам относится: большой нагрев устройства при длительных испытаниях (требуется наличие системы охлаждения); ограниченная номенклатура испытываемых гидромоторов.
Инерционный метод определения крутящего момента основан на использовании нагрузочного устройства, выполненного в виде маховика (маховой массы), соединенного с валом испытуемого гидромотора. Крутящий момент на валу гидромотора определятся по продолжительности разгона маховой массы до номинальной скорости, величина которого равна произведению момента инерции маховой массы на ее угловое ускорение (рис. 3 г). Метод реализуется на экспериментальном стенде, представлен в работе Маслова Н. А. [8]. Достоинствами метода и устройства являются: простота конструктивного исполнения; низкая стоимость комплектующих и материалов. Недостатки: ограниченная номенклатура испытуемых гидромоторов; наличие маховиков с различными моментами инерции; определение крутящего момента по косвенным показателям.
Гидравлический метод определения крутящего момента основан на применении в качестве нагружающего устройства гидромашины. При испытаниях вал испытуемого гидромотора соединяют через муфту с валом нагружающей гидромашины. При этом вал испытуемого гидромотора приводит во вращение нагружающее устройство. Торможение осуществляется дросселированием рабочей жидкости в линии нагнетания нагружающей гидромашины. Величина развиваемого тормозного момента варьируется в широком диапазоне и зависит от технических характеристик нагружающей гидромашины и дроссели-
рующих устройств. Метод реализуется на стенде СДГ/110 (г. Москва) [16]. Достоинствами метода и устройства являются: простота конструктивного исполнения; минимальные энергетические затраты при проведении испытаний; большой срок эксплуатации устройства. Недостатки: не представляется возможным определить подачу (расход) рабочей жидкости; не учитывается КПД нагружающего устройства и всего объемного гидропривода в целом, оценка момента производится по косвенному параметру.
Устройство для оценки технического состояния объемного гидропрвода и методика его использования. Для достижения поставленной цели предлагается новая струк-
турно-функциональная схема испытательного стенда с гидравлическим нагружающим устройством, способного реализовать динамическую методику испытаний объемного гидропривода с оценкой всех регламентированных заводами-изготовителями технических характеристик в условиях ремонтных предприятий технического сервиса и обслуживания сельскохозяйственной техники. Гидравлическое нагружающее устройство для оценки технического состояния объемного гидропривода разработано на кафедре технического сервиса машин ФГБОУ ВО «НИ МГУ им. Н.П. Огарёва». Принципиальная схема устройства представлена на рис. 4.
Рис. 4. Принципиальная схема гидравлического нагружающего устройства для оценки технического состояния объемного гидропривода: 1 - электродвигатель стенда; 2 - регулируемый гидронасос; 3 - гидромотор; 4 - манометры; 5 - дроссель; 6 - расходомеры; 7 - нагружающий реверсивный гидронасос; 8 - гидробак нагружающего устройства; 9 - предохранительный клапан; 10 - краны
Регулируемый гидронасос 2 обеспечивает рабочей жидкостью испытуемый гидромотор 3 через две гидролинии, вследствие этого выходной вал последнего совершает вращение совместно с приводным валом нагружающего реверсивного гидронасоса 7. Частота вращения гидромотора варьируется путем изменения подачи гидронасоса 2 и определяется при помощи электронного тахометра. В процессе испытания подачу, расход и давление на входе и выходе гидромотора 3 и нагружающего реверсивного гидронасоса 7 определяют по манометрам 4 и расходомерам 6. Гидронасос 7 через отдельную гидросистему соединен с гидробаком 8 и регулируемым дросселем 5. Направление вращения гидромотора 3 изменяется направлением потока рабочей жидкости, а нагружающего реверсивного гидронасо-
са - через попарное открытие кранов 10. Создание тормозного момента осуществляется дросселированием рабочей жидкости в линии нагнетания нагружающего реверсивного гидронасоса.
Оценка технического состояния объемного гидропривода по предложенной схеме проводится в следующей последовательности.
На первом этапе гидравлическое нагружающее устройство обеспечивает необходимый тормозной момент для определения подачи (расхода) гидроагрегатов при номинальных режимах работы.
Объемный КПД гидромотора (гидронасоса) цмоб, (п"об.) определяется по выражению:
Пмоб., (Пноб.) = бф / 0т = (бвых + бут) / ^м Пм, (1)
где 0т и бф - теоретический и фактический
расход (подача) гидромотора (гидронасоса), л/мин; Ум - рабочий объем гидромотора (гидронасоса), см /об; пш - частота вращения вала гидромотора (гидронасоса), об/мин; QвЬIX и Qут - расход на выходе из гидромотора и утечки в дренажные полости гидромотора, л/мин.
Расчет крутящего момента Мкр.исп осуществляется по выражению:
М,„
Vm •(Pi - Pi) 'Vi 2• ж
Нм,
МТ
500 • Q• Apucn уб
м
ж • n исп
щего момента испытуемого гидромотора осуществляется путем пересчета на приводной (потребляемый) крутящий момент нагружающего реверсивного гидронасоса.
Фактический крутящий момент испытуемого гидромотора определяется по выражению:
QL -1000
(2)
M рип = Мр.шг
•V об.н
•АРн,
2 • ж у
н
гм. наг
где п мгм, - гидромеханический КПД гидромотора.
Если пренебречь потерями на механическое трение и сопротивления жидкости в гидролиниях, то теоретический крутящий момент МТкр.исп прямо пропорционален величине перепада давления Арисп = р1 - р2, расходу и объемному КПД гидромотора и обратно пропорционален частоте вращения приводного вала, тогда выражение (2) примет вид:
Qн -500- Ар
на г н
(4)
ж^ n наг V об.наг V гм.наг
Нм, (3)
где О'исп - расход гидромотора, л/мин; пмисп -частота вращения вала, об/мин; Арисп - перепад давлений в гидролиниях, МПа.
На втором этапе нагружающее устройство обеспечивает необходимый тормозной момент (до номинального или максимального значения давления) на валу испытуемого гидромотора, при этом определяются технические характеристики нагружающего реверсивного гидронасоса: частота вращения вала; подача рабочей жидкости и перепад давлений в гидролиниях.
Согласно схеме испытания (см. рис. 4), валы испытуемого гидромотора и нагружающего реверсивного гидронасоса соединены между собой жесткой муфтой. Поэтому частоты их вращения и развиваемый момент испытуемого гидромотора Мкр.исп и приводной момент нагружающего реверсивного гидронасоса Мкр.наг равны. Расчет развиваемого крутя-
где QHнaг, ПНоб.наг и ^гм.наг, ¿Рнаг = Р наг - Р1 наг),
пннаг - подача (л/мин), объёмный и гидромеханический КПД, перепад давлений в гидролиниях (МПа), частота вращения вала (об/мин) нагружающего реверсивного гидронасоса, соответственно.
Объёмный и гидромеханический КПД нагружающего реверсивного гидронасоса известны, и соответствуют значениям нового агрегата.
Определение гидромеханического КПД испытуемого гидромотора осуществляется по формуле:
п гм.исп -М кр исп / -М кр исп. (5)
= М кр исп / М
Тогда общий КПД гидромотора составит:
м м м
П = П об. • П гм. исп. . (6)
Вывод. 1. Предложено гидравлическое нагружающее устройство и методика его использования, позволяющие реализовать динамический метод испытаний объемного гидропривода с определением регламентированных заводами-изготовителями технических характеристик.
2. Устройство может быть использовано в условиях ремонтных предприятий технического сервиса и обслуживания сельскохозяйственной техники для оценки технического состояния объемного гидропривода.
Литература
1. Technical information аxial piston pumps series 90. Sauer-Danfoss Company. Germany, march 2016. 91 p.
2. Technical information аxial piston motors series 90. Sauer-Danfoss Company. Germany, september 2016. 44 p.
3. Eaton heavy duty hydrostatic transmissions. Models 33 through 76. Eaton Corporation. USA, june 1997. 32 p.
4. Axial piston fixed motor A2FM series 6. Bosch Rexroth Group. Germany, june 2012. 46 p.
5. Axial piston variable pump A4VTG series 33. Bosch Rexroth Group. Germany, august 2012. 20 p.
6. Земсков А. М. Технология повышения долговечности объемного гидропривода: на примере ГСТ-112 : дис. ... канд. техн. наук. Саранск, 2014. С. 13-42.
n н на г
кр .исп
7. Фролов Л. Б. Измерение крутящего момента. М. : Изд-во Энергия, 1967. 120 с.
8. Маслов Н. А. Создание стенда для послеремонтных испытаний гидромоторов дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин : дис. ... канд. техн. наук. Новосибирск, 2006. С. 8-25.
9. Колчин А. В., Каргиев Б. Ш. Динамические методы диагностирования гидротрансмиссий сельскохозяйственных комбайнов // Теоретическое и научно-практическое издание «Труды ГОСНИТИ». 2005. № 98. C. 15-23.
10. Стенд для испытания агрегатов гидрообъемных приводов : пат. 2146339 Рос. Федерация. № 99106747/06; заявл. 31.03.1999; опубл. 10.03.00, Бюл. № 7. 7 с.
11. Стенд для испытания регулируемых аксиально--поршневых гидронасосов и гидромоторов : пат. 2381385 Рос. Федерация. № 2008137350/06; заявл. 19.09.08; опубл. 10.02.10, Бюл. № 4. 7 с.
12. Устройство оценки технического состояния гидростатической трансмиссии : пат. 74328 Рос. Федерация. №2008106421/22; заявл. 19.02.08; опубл. 27.06.08, Бюл. № 18. 4 с.
13. Стенд для испытания гидромоторов : пат. 47057 Рос. Федерация. № 2005108014/22: заявл. 21.03.05; опубл. 10.08.05, Бюл. № 22. 5 с.
14. Hydraulic Component Test Stand model 850 Product Brochure. Aidco test systems. USA, 2017. 4 p.
15. Российский производитель стендов для топливной аппаратуры дизелей и гидроагрегатов различной техники Производственное Объединение ООО «Стендовое оборудование» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://dta-stend.ru/contacts/ (дата обращения 8.05.18).
16. ООО «Гидроспецстенд» разработка и изготовление испытательных стендов для специализированной техники [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://hydrospecstand.ru (дата обращения 10.05.18).
THE DEVICE FOR ASSESSING THE TECHNICAL CONDITION OF HYDRAULIC GEAR
S. V. Pianzov, Post-Graduate Student P. A. Ionov, Cand. Tech. Sci., Associate Professor S. A. Velichko, Cand. Tech. Sci., Associate Professor A. M. Zemskov, Cand. Tech. Sci., Senior Lecturer Ogarev Mordovia State National Research University 5, Rossijskaya St., Saransk, 430904, Russia E-mail: [email protected]
ABSTRACT
The device for assessing the technical condition of hydraulic gear was developed at the Department of Technical Service of Machines of the Ogarev Mordovia State National Research University. Currently, the technical condition of hydraulic gear is determined by the performance parameters (declared by manufacturing plants), one of them is developed torque on the shaft of hydraulic motor. The study of existing methods and tools as well as the analysis of scientific and technical literature showed that the torque test method is the most prospective and easily realizable. A device for assessing the technical condition of hydraulic gear and a methodology for its use are proposed. A schematic diagram of a hydraulic loading device is developed for assessing the technical condition of hydraulic gear. At the first stage, a hydraulic loading device provides the necessary braking torque Мкр.исп, N-m for determination of distribution (consumption) Q исп, l/min of hydraulic unit in rated operating conditions. At the second stage, a loading device provides the necessary braking torque (up to the nominal or maximum pressure value) on the shaft of hydraulic motor under test. The following technical characteristics of loading reversing hydraulic pump are determined: speed frequency of shaft nHHaz, rpm; distribution of pressure fluid Q"Haz, l/min; pressure drop in hydrolines Арнаг = (Р2 наг - Р\ наг) MPa. A formula is proposed for determination the developed torque on the shaft of tested hydraulic motor due to parameters of loading device (пннаг, rpm; Q^, l/min; Арнаг, MP^ п"об.наг и п"гм.наг). The calculation of torque is carried out by recalculation on the driving (consumed) torque of loading reversing hydraulic pump. Thus, the developed hydraulic loading device will allow realization the dynamic test procedure for hydraulic gear and determination (control) the parameters of working capacity regulated by the manufacturing plants in the conditions of repair enterprises of technical service and maintenance of agricultural machinery.
Key words: hydraulic gear, energy conversion efficiency, torque, hydraulic motor, hydraulic pump, loading device, technical condition.
References
1. Technical information axial piston pumps series 90, Sauer-Danfoss company, Germany, march 2016, 91 p.
2. Technical information axial piston motors series 90, Sauer-Danfoss company, Germany, september 2016, 44 p.
3. Eaton heavy duty hydrostatic transmissions. Models 33 through 76. Eaton Corporation, USA, june 1997, 32 p.
4. Axial piston fixed motor A2FM series 6, Bosch Rexroth Group, Germany, june 2012, 46 p.
5. Axial piston variable pump A4VTG series 33, Bosch Rexroth Group, Germany, august 2012, 20 p.
6. Zemskov A.M. Tekhnologiya povysheniya dolgovechnosti ob"emnogo gidroprivoda (na primere GST-112), (Technology to increase the durability of hydraulic gear), dis. ... kand. tekhn. nauk, Saransk, 2014, pp. 13-42.
7. Frolov L.B. Izmerenie krutyashchego momenta (Torque measurement), Moskva, Izd-vo Energiya, 1967, 120 p.
8. Maslov N.A. Sozdanie stenda dlya posleremontnyh ispytanij gidromotorov dorozhnyh, stroitel'nyh i pod"emno-transportnyh mashin (Creation of stand for post-repair testing of hydraulic motors of road, construction and lift-and-carry machines), dis. ... kand. tekhn. nauk, Novosibirsk, 2006, pp. 8-25.
9. Kolchin, A.V., Kargiev B.Sh. Dinamicheskie metody diagnostirovaniya gidrotransmissij sel'skohozyajstvennyh kombajnov (Dynamic methods of hydro transmission diagnosis of agricultural combines), teoreticheskoe i nauchno-prakticheskoe izdanie Trudy GOSNITI, 2005, No. 98, pp. 15-23.
10. Stend dlya ispytaniya agregatov gidroob"emnyh privodov (Stand for testing the aggregates of hydrostatic gear), pat. 2146339 Ros. Federaciya. No 99106747/06; zayavl. 31.03.1999; opubl. 10.03.00, Byul. No 7. 7 p.
11. Stend dlya ispytaniya reguliruemyh aksial'no-porshnevyh gidronasosov i gidromotorov (Stand for testing the adjustable axial piston hydraulic pumps and hydraulic motors), pat. 2381385 Ros. Federaciya. No 2008137350/06; zayavl. 19.09.08; opubl. 10.02.10, Byul. No 4. 7 p.
12. Ustrojstvo ocenki tekhnicheskogo sostoyaniya gidrostaticheskoj transmissii (The device for assessing the technical condition of hydrostatic transmission), pat. 74328 Ros. Federaciya. No 2008106421/22; zayavl. 19.02.08; opubl. 27.06.08, Byul. No 18. 4 p.
13. Stend dlya ispytaniya gidromotorov (Stand for hydraulic motors testing), pat. 47057 Ros. Federaciya. No 2005108014/22: zayavl. 21.03.05; opubl. 10.08.05, Byul. No 22. 5 p.
14. Hydraulic Component Test Stand model 850 Product Brochure, Aidco test systems, USA, 2017, 4 p.
15. Rossijskij proizvoditel' stendov dlya toplivnoj apparatury dizelej i gidroagregatov razlichnoj tekhniki Proizvod-stvennoe Ob"edinenie OOO «Stendovoe oborudovanie» (The OOO "Stendovoe Oborudovanie" production association, Russian manufacturer of stands for diesel fuel equipment and hydraulic units of various equipment), Elektronnyj resurs, Rezhim dostupa: http://dta-stend.ru/contacts/ (data obrashcheniya 8.05.18).
16. OOO «Gidrospecstend» razrabotka i izgotovlenie ispytatel'nyh stendov dlya specializirovannoj tekhniki (The OOO "Gidrospetsstend" development and production of stands for special-purpose equipment testing), Elektronnyj resurs, Rezhim dostupa: http://hydrospecstand.ru (data obrashcheniya 10.05.18).
УДК 631.353
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЯ ПИТАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ПЛЮЩИЛКИ ЗЕРНА
П. А. Савиных, д-р техн. наук, профессор;
В. А. Казаков, канд. техн. наук; А. М. Мошонкин, аспирант,
ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока,
ул. Ленина, 166а, г. Киров, Россия, 610007
E-mail: [email protected]
Аннотация. Для нужд кормопроизводства разработана структурная и конструктивно-технологическая схема плющилки кормового зерна с питающим устройством. С целью повышения эффективности процесса получения плющёного корма проведены теоретические исследования параметров перемещения зерновки: определена оптимальная величина и направление скорости движения зерновки V0, при которой требуется наименьшее время для прохождения зерновкой рабочей зоны плющения, и наблюдается наибольшая пропускная способность при плющении зерна: V0 = V = юЛ, где юЛ - линейная скорость на рабочих поверхностях вальцов для плющения радиусом R, вращающихся навстречу друг другу со скоростью ш. Изготовлен экспериментальный (опытный) образец плющилки зерна с питающим устройством, имеющим вращающийся рабочий орган - питающий валец. Проведены экспериментальные исследования
