Экспериментальные исследования прогиба гидроцилиндра

Receipt date: 
15.10.2020
Bibliographic description of the article: 

Кобзов Д. Ю. Экспериментальные исследования прогиба гидроцилиндра / Д. Ю. Кобзов, В. Л. Лапшин, В. Г. Губанов, В. В. Жмуров, И. О. Кобзова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2020. – № 4 (68). – С. 18–32. – DOI: 10.26731/1813-9108.2020.4(68).18-32

Year: 
2020
Journal number: 
УДК: 
69.002.51:621.225.2
DOI: 

10.26731/1813-9108.2020.4(68).18-32

Article File: 
Pages: 
18
32
Abstract: 

Эксплуатационная надежность определяет эффективность использования любой машины. Важным ее показателем является отсутствие отказов. Отказ носит кумулятивный характер, возникает внезапно, но подготовка его в процессе эксплуатации происходит постепенно. Диагностирование позволяет устанавливать предполагаемый момент отказа и способствует устранению причин его возникновения. Наибольшее распространение в настоящее время на дорожных и строительных машинах получили гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком. Известные методы их диагностирования основаны на контроле параметров герметичности. Однако с ростом типоразмера гидроцилиндра резко возрастает число отказов по причине прочностных разрушений несущих элементов, т. е. потери гидроцилиндром несущей способности, под которой подразумевается способность противостоять эксплуатационным нагрузкам без возникновения в его несущих длинномерных элементах критических напряжений, приводящих к появлению у них остаточных деформаций. Исследования несущей способности гидроцилиндра основаны на описании деформации гидроцилиндра в условиях продольно-поперечного нагружения, установления координат наиболее опасного сечения и определении в нем напряжений. Диагностическую информацию о несущей способности рекомендуется получать путем непрерывного контроля в процессе эксплуатации угла несоосности штока и гильзы (корпуса) гидроцилиндра, либо его прогиба до приложения продольного сжимающего усилия в процессе технического обслуживания дорожных и строительных машин, либо полного прогиба, работающего продольно, и поперечного нагруженного гидроцилиндра. При этом прямое диагностирование по последнему параметру обладает большей точностью и достоверностью, нежели косвенное диагностирование по двум предыдущим. Отсюда, особый интерес вызывают экспериментальные исследования прогиба гидроцилиндра непосредственно в условиях эксплуатации дорожных и строительных машин различного типоразмера.

List of references: 
  1. Кобзов Д.Ю., Лапшин В.Л., Тарасов В.А., Жмуров В.В. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 3. Несущая способность // Братск. гос. ун-т. Братск, 2011. 88 с., ил., библиогр. 93 назв. Рус. – Деп. в ВИНИТИ РАН 27.01.2011, № 27-В2011.
  2. Кобзов Д.Ю., Губанов В.Г., Жмуров В.В., Кобзов А.Ю. Практические рекомендации по созданию длинноходового гидроцилиндра с промежуточной сенсорной поддерживающей опорой // Системы. Методы. Технологии. 2020. № 3 (47). С. 28–42.
  3. Kobzov D.Yu., Repin S.V., Gubanov V.G. Criterion estimation of stability of hydraulic cylinder and method of increasing its reliability under conditions of longitudinal-transverse loading. E3S Web of Conferences 164, 08022 (2020).
  4. Кобзов Д.Ю., Лапшин В.Л., Репин С.В., Губанов В.Г., Лханаг Д. Устойчивость гидроцилиндров транспортно-технологических машин // Вестник гражданских инженеров. СПб.: СПбГАСУ, 2019, 1(72). С. 158–167.
  5. Потахов Д.А. Определение напряжённо-деформированного состояния силового гидроцилиндра в режиме динамического нагружения // Известия Уральского государственного горного университета, 2019. Вып. 3(55). С. 104–110.
  6. Нго Ван Туан, Севегин С.В., Нго Ву Нгуэн. Закономерности изнашивания сопряжённых поверхностей цилиндра и поршня гидроцилиндров горных машин // Сб. тр. НТК «Научный диалог: Молодой учёный», Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», 2020. С. 8–9.
  7. Набатников Ю.Ф., Нго Ван Туан. Точность изготовления, уровень качества, ресурс гидросистем механизированных крепей и технология обеспечения этих параметров // Горный информационный бюллетень (научно-технический журнал), 2019, № 3. С. 192–198.
  8. Sevagin S.V., Mnatsakayan V.U. Ensuring the required manufacturing quality of hydraulic cylinder rods in mining machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, Vol. 709 044095.
  9. Кобзов Д.Ю. Экспресс-диагностика несущей способности гидроцилиндров машин / Д.Ю. Кобзов, С.В. Усова // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 3 (23). С. 174–179.
  10. Кобзов Д.Ю., Ереско С.П., Трофимов А.А., Кулаков А.Ю., Жмуров В.В. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 5. Техническое диагностирование // Братск. гос. ун-т. Братск, 2011. 119 с., ил., библ. 130 назв. Рус. – Деп. в ВИНИТИ РАН 21.07.2011, № 360-В2011.
  11. Ding W.S., Zhang X., Fan Y.J. Сalculation and analysis of deflection on piston rod of slim hydraulic hoist cylinder. Huanan Ligong Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban). 2014. Vol. 42. № 1. Pp. 17–21.
  12. Кобзов Д.Ю., Тарасов В.А., Трофимов А.А. Гидроцилиндры дорожных и строительных машин. Ч. 2. Условия эксплуатации, рабочий процесс, режим работы и параметры нагружения // Братск. гос. техн. ун-т. Братск, 1999. 108 с., ил., библиогр. 179 назв. Рус. – Деп. в ВИНИТИ 01.12.1999, № 3552-В1999.
  13. Попов В.Б. Определение закона движения поршня рабочего гидроцилиндра, нагруженного навесной машиной в процессе ее подъёма // Сб. тр. НТК Гомельского государственного технического университета имени П.О. Сухого, 2014. С. 77–78.
  14. Зорченко М.Ю., Тумаков А.А. Исследование силовой нагрузки гидроцилиндров горизонтирования крутосклонной технологической машины в режиме борового выравнивания // Молодой исследователь Дона, 2017, № 3(6). С. 29–34.
  15. Бояркина И.В., Тарасов В.Н. Закономерности приведения масс элементов рабочего оборудования к поршню силового гидроцилиндра для размерного ряда ковшовых стреловых машин // Динамика систем, механизмов и машин, 2016, № 1. С. 16–22.
  16. Павлов А.И., Тарбеев А.А. Моделирование динамических процессов в гидроцилиндрах лесных машин // Вестник Поволжского государственного технологического университета, 2017, № 3. С. 87–94.
  17. Pavlov A.I., Tarbeev A.A., Egorov A.V., Polyanin I.A., Alibekov S.Ya., Lysyannikov A.V., Kaizer Yu.F. and Matkerimov T.Y. Oscillating method for monitoring the technical conditions of the hydraulic cylinder of manipulator machines. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, 1515 (2020) 042053.
  18. Pavlov A.I., Tarbeev A.A., Egorov A.V., Polyanin I.A., Alibekov S.Ya., Lysyannikov A.V., Kaizer Yu.F. and Matkerimov T.Y. Method for determining the optimal operation time before replacement of high-pressure hoses of hydraulic drives of transport and technological machines. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, 1515 (2020) 042065.
  19. Pavlov A.I., Tarbeev A.A., Egorov A.V., Polyanin I.A., Alibekov S.Ya., Lysyannikov A.V., Kaizer Yu.F. and Sharshembiev J.S. Special method for monitoring the technical conditions of the hydraulic drives of forest harvester machines. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, 1515 (2020) 042086.
  20. Longke Wang, Waine J. Book, James D. Huggins. A Hydraulic circuit for single rod cylinders. Journal of Mechanical Design. January 2012. Vol. 134/011019.
  21. Huafeng Ding, Wenao Cao, Andres Kecskemethy, Zhen Huang. Complete atlas database of 2-DOF kinematic chains and creative design of mechanisms. Journal of Mechanical Design. March 2012. Vol. 134/031006.
  22. Jicheng Xia, William K. Durfee. Analisis of small-scale hydraulic actuation systems. Journal of Mechanical Design. September 2013. Vol. 135/091001.
  23. Longke Wang, Waine J. Book. Using leakage to stabilize a hydraulic circuit for pump controlled actuators. Journal of Mechanical Design. November 2013. Vol. 135/061007.
  24. Павлов А.И., Лощенко П.Ю. Способ диагностирования гидроцилиндров лесных машин в функциональном режиме // Лесной вестник, 2013, № 3. С. 178–180.
  25. Васькович Д.А., Филатова А.В. Способы измерения линий на местности при строительстве автодорог // Научный альманах. 2018. № 1-2(39). С. 17–20.