Уменьшение потерь масел при разгерметизации гидроприводов тракторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Эксплуатация гидроприводов сельскохозяйственной техники сопряжена с проблемой утечек горюче-смазочных материалов и, вследствие этого, – загрязнения воды и почвы. В реальности при разрыве рукава высокого давления у гидравлического оборудования наблюдается наибольшая утечка масла.

В настоящее время, существующие методы решения проблемы утечки масла из рукавов высокого давления имеют значительные ограничения по их использованию и значительную стоимость их применения. Эффективным методом решения данной проблемы может быть применение устройства защиты гидропривода, которое будет изолировать разгерметизированный участок от насоса.

Цель исследования – разработка усовершенствованного защитного средства – устройства аварийного отключения, контролирующего гидропривод с несколькими типами гидродвигателей, при минимальном количестве узлов устройства.

Материал и методы. Разработана конструкция устройства аварийного отключения гидропривода (патент РФ № 2522013), устанавливаемого в гидросистеме трактора с гидроцилиндрами одно- и двустороннего действия. Применяемый метод – морфологический анализ структуры и отличительных признаков существующих технических решений.

Результаты и обсуждение. Узел отключения и конечный датчик защитного устройства сравнивают величину подачи насоса гидросистемы с расходом в сливной магистрали. При этом устройство способно автоматически настраиваться на допустимую их разность, обеспечивая отсутствие ложных срабатываний при использовании двуполостных гидроцилиндров с одним штоком. Ложные срабатывания при подключении однополостного гидроцилиндра предотвращаются за счет применения дополнительного датчика расхода, блокирующего узел отключения. Поток жидкости дросселируется в кольцевых зазорах между поршнями и корпусами датчика и отключающего узла; при этом оба поршня взаимно уравновешены.

Выводы или заключение. Предложенное решение направлено на устранение значительных выбросов масла из рукава высокого давления и позволяет использовать одно устройство для контроля всей гидросистемы трактора. За счет этого снижается вес защитного средства, его стоимость, а первоначальная гидравлическая схема практически не изменяется.

Об авторах

Сергей Леонидович Вдовин

Поволжский государственный технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vdovinsl84@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5314-3767
SPIN-код: 7451-3751

канд. техн. наук, доцент кафедры транспортно-технологических машин

Россия, Йошкар-Ола

Максим Дмитриевич Богатырев

Поволжский государственный технологический университет

Email: BogatyrevMD@volgatech.net
ORCID iD: 0000-0003-4402-6088
SPIN-код: 5164-4320

канд. техн. наук, доцент кафедры энергообеспечения предприятий

Россия, Йошкар-Ола

Константин Николаевич Никоноров

Поволжский государственный технологический университет

Email: NikonorovKN@volgatech.net
ORCID iD: 0000-0002-6541-0874
SPIN-код: 2022-3428

канд. техн. наук, доцент кафедры транспортно-технологических машин

Россия, Йошкар-Ола

Петр Анатольевич Коротков

Поволжский государственный технологический университет

Email: KorotkovPA@volgatech.net
ORCID iD: 0000-0003-0340-074X
SPIN-код: 4761-1375

канд. эконом. наук, доцент кафедры транспортно-технологических машин

Россия, Йошкар-Ола

Список литературы

  1. Дац Ф.А., Назаренко А.С. Исследование характера эксплуатационных отказов рукавов высокого давления на эффективность работы машин фирмы Джон Дир в условиях Вологодской области // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2010. №5. С. 90–95.
  2. Фоменко В.Н. Разработка систем защиты гидроприводов механизмов навески тяговых и специальных транспортных машин: дис. …канд. техн. наук. Волгоград, 2000.
  3. Вдовин С.Л. Совершенствование отсечных устройств гидропривода транспортных машин и спецтехники для повышения их эффективности и экологичности // Интеграл. Научно-практический межотраслевой журнал. 2012. № 1 (63). С. 61.
  4. Ксеневич И.П., Насиров В.А. Пути снижения потерь масла при эксплуатации тракторов // Техника в сельском хозяйстве. 1989. №6. С. 22–23.
  5. Патент РФ 2319054 / 10.03.08. Бюл. № 7. Аверьянов В.К., Смирнов С.Н., Бараш А.Л. и др. Клапанная система аварийного отключения. Дата доступа: 13.12.2022. Режим доступа: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2319054&TypeFile=html
  6. Заявка на изобретение РФ 2007102410 / 27.07.08. Бюл. № 21. Лобазов П.П. Защита гидравлической системы от утечек жидкости. Дата доступа: 13.12.2022. Режим доступа: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2007102410&TypeFile=html
  7. Патент РФ 2522013 / 10.07.14. Бюл. № 19. Вдовин С.Л. Автомат разгерметизации гидросистемы. Дата доступа: 13.12.2022. Режим доступа: https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2522013&TypeFile=html

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Конструктивная схема устройства аварийного отключения и его расположение в гидросистеме: 1 – узел отключения; 2 – конечный датчик; 3 – дополнительный датчик расхода; 4 – узел блокировки; 5 – корпус узла отключения; 6, 10, 15 – поршни; 7, 8, 11, 12, 16 – штоки; 9 – корпус конечного датчика; 13 – плунжер; 14 – втулка; 17 – гидролиния обратной связи; 18, 19 – пружины; b, c – каналы; d – зазор.

Скачать (139KB)
3. Рис. 2. Функционирование устройства аварийного отключения в исправной гидросистеме: номера позиций – согласно рис. 1.

Скачать (197KB)
4. Рис. 3. Срабатывание автомата разгерметизации: номера позиций – согласно рис. 1.

Скачать (174KB)
5. Рис. 4. Движение элементов устройства аварийного отключения при работе гидропривода: a) перемещение поршня узла отключения хп1.1 при работе двуполостного гидроцилиндра; b) перемещение поршня узла отключения хп1 и плунжера узла блокировки хп2 при работе однополостного гидроцилиндра.

Скачать (155KB)
6. Рис. 5. Зависимости показателей эффективности устройства аварийного отключения гидропривода от интенсивности Qразр. истечения жидкости через негерметичность, дм3/мин: а) – объема потерь рабочей жидкости, дм3; b) – времени срабатывания устройства, с; c) – объема сохраненной рабочей жидкости, дм3.

Скачать (155KB)

© Эко-Вектор, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).