книги из ГПНТБ / Кабаков, М. Г. Технология производства гидроприводов учеб. пособие

Эффективная мощность в кВт

Nч = 612 ’

Ниже, в качестве примера, приводятся некоторые данные по испытаниям аксиально-поршневых гидромашин серии 200.Q0 на московском машиностроительном заводе им. Калинина.

Приемо-сдаточным испытаниям подвергают каждую собран­ ную гидромашину. Испытания начинают с обкатки по режимам, указанным в табл. 29.

После обкатки проверяют объемный к. п. д. каждой машины при давлении 1600 Н/см2, который должен быть не ниже значе­ ний, приведенных в табл. 30.

Частоту вращения проверяют:

1) для гидромашин, работающих на самовсасывании при пре­ вышении уровня рабочей жидкости над всасывающим отверстием на 200 мм и вязкости рабочей жидкости 30—40 сст; при этом па­ дение производительности не должно превышать 5% расчетной;

2)для гидромашин с подпиткой при давлении на всасывании 100 Н/см2 при вязкости 30—40 сст;

3)минимальную для насосов, которая характеризуется мини­ мальным объемным к. п. д., равным 0,8;

4)минимальную для гидромоторов как минимально устойчи­ вое число оборотов, при котором коэффициент неравномерности вращения вала не превышает ±5% среднего значения угловой скорости.

Номинальную подачу проверяют при оптимальной вязкости путем замера количества рабочей жидкости расходомером с уче­ том внешних утечек, а также утечек из дренажной сети стенда.

Действительная подача не должна отличаться более чем на ±3% от показателей технической характеристики. Номиналь­ ную мощность машин в режиме насоса проверяют при помощи

1 7 0

Ч = Лг'Пмех-

Надежность гидромашин определяют за два этапа:

первый этап — 500 ч работы в номинальном режиме при вяз­ кости 30—40 сст и фильтрации 40 мкм, при постоянной нагрузке; второй этап — 500 ч при номинальном числе оборотов, при пульсирующем нагружении для машин в режиме насоса и в ре­ жиме гидромотора. Пульсирующая нагрузка для машин в режиме

1600 Н/см2, 7 с при нагрузке холостого хода; далее цикл повто­ ряется.

Циклограмма для машин в режиме гидромотора и реверсив­ ных гидромашин в режиме насоса имеет следующий характер: в течение 7 с у машины в режиме насоса плавно от нуля уве­ личивается подача до номинальной и возрастает давление до 2500 Н/см2; у гидромотора плавно увеличивается частота враще­ ния до номинальной и давление до 2500 Н/см2, максимальная нагрузка поддерживается в течение 0,3 с; далее за время 7 с про­ исходит обратный цикл. В течение 0,5 с машина в режиме насоса дает нулевую подачу, а у гидромотора вал не вращается; затем весь цикл повторяется, но нагружается уже другая магистраль насоса, а вал гидромотора вращается в противоположную сторону.

В процессе испытаний через каждые 100 ч работы определяют r]i/, а после окончания каждого этапа — полный к. п. д.

Показателем надежности служит наработка до первого отказа, которая должна составлять не менее 1000 ч при сохранении пока­ зателей технической характеристики.

Отказом считается любая неисправность, для устранения ко­ торой работа гидромашины прекращается.

Долговечность проверяют также за два этапа:

первый этап — 2000 ч работы в номинальном режиме при по­ стоянной нагрузке: в процессе испытаний через каждые 250 ч работы определяют % и т]палн и производят микрообмер тру­ щихся пар;

171

второй этап — 2000 ч работы при номинальной частоте вра­ щения и пульсирующем нагружении для машин в режиме насоса и с реверсированием при работе в режиме гидромотора. Цикло­ грамма нагружения аналогична циклограмме для проверки на­ дежности. Объем замеров аналогичен объему первого этапа. На втором этапе определяют влияние динамических перегрузок на работоспособность машины.

В результате испытаний на долговечность устанавливают ре­ сурс машины, т. е. время наработки до предельного состояния, которое должно быть не меннее 4000 ч работы при вязкости 30— 40 сст, фильтрации 40 мкм. При этом падение объемного к. п. д. допускается не более 20% к концу срока службы. Данному

изготовление в соответствии с ГОСТ 17069—71. В соответствии с ГОСТ 16504—70 различают испытания государственные, межве­ домственные, ведомственные, типовые, периодические и приемо­ сдаточные.

Приемо-сдаточным испытаниям подвергают гидромуфты или гидротрансформаторы, выпускаемые заводом-изготовителем. При этом контролируют основные параметры внешней характеристики

способность (т. е. герметичность и прочность; способность поддер­ живать нагрузку на ведомом валу в заданных пределах, отсут­ ствие посторонних стуков, толчков, а также течи через концевые уплотнения валов, сапунов и т. д.). Приемо-сдаточные испытания производятся заводом-изготовителем на испытательных стен­ дах, снабженных необходимой контрольно-измерительной аппа­ ратурой.

Государственные, межведомственные и ведомственные испы­ тания производятся при освоении производством каждой гидро­ муфты или гидротрансформатора нового типа, а также при изме­ нении их конструкции, материалов или технологии изготовления, если указанные изменения могут повлиять на параметры и ка­ чество передачи. При этих испытаниях, кроме перечисленных параметров внешней характеристики, контролируют ее ресурс (долговечность). Число образцов гидромуфт или гидротрансформа­ торов каждого типоразмера, подвергаемых указанным испыта­

от 10 до 50 — два образца, от 50 до 3000 — три образца, свыше 3000 — пять образцов. В соответствии с контролируемыми пара­ метрами испытания могут проводиться на стендах, оборудованных специальными устройствами и контрольно-измерительной апда-

172

ратурой, а также в эксплуатационных условиях, на машинах (автомобилях, экскаваторах, кранах). При этом ресурс работы агрегата целесообразно определять в эксплуатационных усло­ виях, так как вычислять его по результатам стендовых испыта­ ний весьма затруднительно и не всегда точно.

Периодические испытания проводят при налаженном серийном производстве не реже 1 раза в 3 мес. При периодических испыта­ ниях в порядке контроля фиксируют те же параметры и показа­ тели гидромашин, что и при приемо-сдаточных испытаниях. Число образцов каждого типоразмера, подвергаемых периоди­ ческим испытаниям, устанавливают в зависимости от объема годо­ вого выпуска. Так, при годовом выпуске до 10 штук — один обра­ зец, от 10 до 50 — два образца, от 50 до 3000 — три образца, свыше 3000 — три образца.

Организация (например, завод-изготовитель), проводящая испытания, разрабатывает программу и методику испытаний, в ко­ торых оговариваются цель, условия проведения испытаний, объем и режимы проведения испытаний. Последние проводит специаль­ ная комиссия, назначенная руководителем предприятия или Министерством с участием специалистов отраслевых научно-иссле­

* Н с о с т а е т с я п о с т о я н н о й в п р о ц е с с е и зм е н е н и я р е ж и м а р а б о т ы . ** О п р е д е л я е т с я д л я в ы к л ю ч а е м ы х г и д р о д и н а м и ч е с к и х п ер е д а ч .

173

Конструкция стенда и методика испытаний зависят от тех па­ раметров, которые предстоит контролировать. В табл. 31 пере­ числены основные параметры и показатели, которые контроли­ руются при различных видах испытаний на установившихся и неустановившихся режимах работы.

В соответствии с данными табл. 31 могут быть предложены, например, следующие схема стенда и методика проведения при­ емо-сдаточных испытаний гидротрансформаторов строительных и дорожных машин. Стенд (рис. 81) должен иметь приводной дви­ гатель и тормозное устройство. В процессе испытаний контроли­ руются коэффициент момента входного вала Ах = f (i) и к. п. д.

Ц = f (О-

где /И2 и ш2 — соответственно крутящий момент и частота враще­ ния выходного вала.

Таким образом, для проведения испытаний гидротрансформа­ тора необходимо замерить шь М х, со2 и М 2 и по замеренным пара­

метрам ВЫЧИСЛИТЬ Ах, К И 1].

Рис. 81. Схема стенда для испытаний гидродинами­ ческих передач на уста- 4 повившихся режимах ра­

боты:

1 — б а к ; 2 — т е р м о м е т р ; 3 — н ас о с ; 4 — ф и л ь т р ; 5—

ш к а л а т а х о м е т р а ; 9 — д а т ­ ч и к т а х о м е т р а ; 1 0 — д а т ч и к и м п у л ь с о в ; 1 1 — б а л а н с и р ­ н а я м а ш и н а ; 1 2 — ш а р ­

н и р н о - т е л е с к о п и ч е с к о е с о е ­ д и н е н и е в а л о в ; 13— р е д у к ­ ц и о н н ы й к л а п а н ; 14 — и с ­

щ и й н ас о с ; 19 — т е п л о о б ­ м е н н и к ; 2 0 — п р е д о х р а н и ­ т е л ь н ы й к л а п а н

174

При любых видах испытаний необходимо контролировать и поддерживать в требуемых пределах (90 ± 3° С) температуру рабочей жидкости. Следовательно, стенд для приемо-сдаточных испытаний гидротрансформаторов должен иметь устройство, позволяющее замерить п х и М 1г а также обеспечить и замерить требуемые значения п2 и М 2. При этом замерить М х можно не­ посредственно, когда в качестве приводного двигателя исполь­ зуются электроили гидродвигатели, выполненные балансир­ ными, статоры которых жестко связаны с весовым устройством, или косвенно через М.2 и М х:

М г = М 2 ± М 3,

где М 3 — крутящий момент на корпусе гидротрансформатора (момент на реакторе), выполненного балансирным и жестко свя­ занным с весовым механизмом.

При замере М х косвенным путем в качестве приводного двига­ теля может быть использован двигатель внутреннего сгорания. Однако требования точности испытаний заставляют чаще всего применять в качестве приводного двигателя электродвигатели, лучшими из которых являются балансирные машины постоянного

приводных двигателей должны использоваться электромашины

чем на ±2% . Требуемое значение нагрузки М 2 достигается бла­ годаря тормозу, который должен иметь устройство (например, весовое), обеспечивающее замер момента с требуемой точностью. В качестве тормоза могут применяться механические тормоза, балансирные машины постоянного тока, индукторные и порошко­ вые тормоза, асинхронные машины с контактными кольцами, ги­ дрообъемные и гидродинамические тормоза. Тормоз, используемый для приемо-сдаточных испытаний, должен быть надежен в работе, прост в управлении, устойчив в работе при длительной эксплуа­ тации, должен иметь запас по тормозному моменту. Наиболее часто в качестве тормозов при подобных испытаниях применяют индукторные и гидравлические тормоза, дешевые в эксплуатации и надежные в работе.

Учитывая, что каждая машина подвергается приемо-сдаточ­ ным испытаниям, методика их должна быть тщательно отработана. Кроме того, она должна позволять без ущерба для качества конт­ роля быстро (с учетом квалификации сотрудников ОТК заводаизготовителя) и квалифицированно оценить качество выпускае­ мого изделия. Для этой цели конструкторы и технологи заводаизготовителя должны свести к минимуму расчетные операции при

175

контроле продукции, предусмотреть графики и таблицы, позво­ ляющие судить о годности изделия.

Рассмотрим методику приемо-сдаточных испытаний гидро­ трансформаторов строительных и дорожных машин. Каждый се­ рийный гидротрансформатор целесообразно испытывать на стенде в течение 60 мин, из них: 5 мин на промывку, 30 мни на обкатку при максимальной нагрузке Л121ШХ, остальное время па снятие внешней характеристики М ъ М 2, 1] = / (i) при п х = const и на проверку времени выключения.

При обкатке проверяют, есть ли утечки рабочей жидкости по стыкам и через уплотнения гидротрансформатора. При испы­ таниях t — 90 ± 3° С и давление подпитки Рп в требуемых пре­ делах обеспечиваются конструкцией системы питания и охлажде­ ния гидротрансформатора, которая является неотъемлемой частью испытательного стенда.

Для выполнения требований точности замеров шкалу весовых устройств следует тарировать не реже 1 раза в месяц, а правиль­ ность тарирования проверять перед началом каждой смены. Вся контрольно-измерительная аппаратура должна проверяться не реже 1 раза в месяц. После обкатки проверяют по секундо­ меру время выключения гидротрансформатора. Время отключе­ ния фиксируется по снижению частоты вращения выходного вала до п 2 = 59-г-70 об/мин или по падению момента М 2до 3—5 кгс-м.

Повторное испытание гидротрансформатора производится после устранения дефектов.

Гидродинамические передачи строительных и дорожных ма­ шин, кроме тягового режима, работают в режимах противовра­ щения и обгонном. Гидропередачи автомобилей также часто рабо­ тают в обгонном режиме. Поэтому приводной и тормозной агре­ гаты стенда должны обеспечить работу передачи на указанных режимах, для чего их целесообразно выполнить в виде двух элек­ тромашин постоянного тока в балансирном исполнении (напри­ мер, типа МПБ и др.). Внешнюю характеристику снимают‘при постоянных значениях nlt t, изменяя нагрузку (М 2). При этом характеристики следует снимать не менее 2 раз каждую (для од­ них пг = const) в сторону увеличения и уменьшения /г2, через интервал Ai = 0,1-т-0,2. Естественно, чем большее число точек получим, тем точнее будет построена внешняя характеристика.

внешней характеристике определяют параметры гидротрансфор­ матора и К2, i*, П и т. д. Если внешняя характеристика сни­ мается для тягового режима работы, то во избежание перегрева электромашины ведомого вала (или при наличии другого тормоза, например гидравлического) К0 можно определять, застопорив механически ведомый вал гидротрансформатора (или тормоза), по показаниям весового механизма, динамометра и т. д. При ис­ пытаниях на стенде контролируются также время выключения,

176

Рис. 82. Схема стенда, для испытаний гидро­ муфт на переходных ре­ жимах:

1 — датчик тахометра; 2 — датчик импульсов; 3 , 5 — короткозамкнутые электро­ двигатели; 4 — муфта вклю­ чения; 6 — клниоременная передача; 7 — индуктивный датчик; 8 — шарнирно-теле­ скопическое соединение ва­ лов; 9 — испытуемая гидро­ передача; 10 — имитатор нагрузки; 11 — шестеренный привод датчиков; 12—махо­ вик с переменным моментом

осциллограф

работоспособность и герметичность гидротрансформатора. Перед испытаниями определяются масса и габаритные размеры изделия.

Крутящий момент холостого хода М измеряют при заполнен­ ной гидродинамической передаче без нагрузки па выходном валу. Для гидромуфт без внешних опор крутящий момент измеряют при незаполненной муфте и заторможенном выходном валу. При этом подшипники и валы под уплотнениями должны'?быть смазаны. Для комплексных гидротрансформаторов должно определяться максимальное передаточное отношение tmax (на режиме гидромуфты).

При снятии динамических характеристик передач с целью определения их фильтрующих и демпфирующих свойств конструк­ ция стенда должна быть изменена. На рис. 82 показана схема стенда, позволяющая определять параметры гидродинамической передачи на неустановившихся режимах работы. Ведущая часть стенда оборудована специальным имитатором, дающим возмож­ ность приводить гидротрансформатор от «реального» двигателя, и генератором колебаний с требуемым диапазоном частот. Ведомая часть стенда снабжена тормозным устройством (порошковым тор­ мозом, механическим тормозом) с имитатором нагрузки, генера­ тором колебаний с требуемым диапазоном частот и сменными дис­ ками для изменения моментов инерции ведомого звена стенда.

Все параметры со 1э со 2, М 2, M lt t, Рп фиксируются специаль­ ными тензодатчиками и осциллографируются. Аппаратура дол­ жна позволять замерить мгновенные значения интересующих нас параметров на неустановившихся режимах работы. Резуль­ таты испытаний дают возможность оценить фильтрующие и демп­ фирующие свойства гидродинамической передачи, построить ее амплитудно-частотную характеристику. Ресурс гидродинамической

Глава V

ПОКРЫТИЕ И КОНСЕРВАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ ГИДРОПРИВОДОВ

§ 32. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОКРЫТИЙ

Детали гидропривода подвергают металлическим и неметал­ лическим неорганическим покрытиям (гальванопокрытиям), а также покрывают лаками и окрашивают. Вид покрытий и поверх­ ности для его нанесения указывают в технических условиях и рабочих чертежах на изделие. При назначении гальванических покрытий руководствуются ГОСТ 9791—68, 14007—68 и 14623—69. Гальванические покрытия служат главным образом для предо­ хранения деталей от коррозии в процессе эксплуатации и при хранении. Их наносят электролитическим, химическим и анодизационным способом. Технология нанесения покрытия изла­ гается в специальной литературе.

Условия эксплуатации гидромашин с точки зрения сохран­ ности и эффективности защитных свойств покрытия разделяют на четыре группы: легкая (Л), средняя (С), жесткая (Ж), очень жесткая (ОЖ). Характеристика групп условий эксплуатации ме­ таллических и неметаллических покрытий в зависимости от со­ держания в атмосфере коррозионно-активных агентов, условий размещения и макроклиматического района эксплуатации приве­ дена в ГОСТ 14007—68.

Виды покрытий, применяемых при производстве гидроприводов, приведены ниже.

Виды покрытий, применяемых при производстве гидроприводов

Электролитические покрытия получаются электрокристалли­ зацией. Они отличаются чистотой осажденных металлов, корро­ зионной стойкостью, хорошими механическими свойствами. Их применяют для защиты от коррозии, повышения поверхностной