Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department “Robotics and Mechatronics”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Робототехника и мехатроника»
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department “Operation of Transport Systems and Logistics”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Эксплуатация транспортных систем и логистика»
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department “Robotics and Mechatronics”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Робототехника и мехатроника»
Doctor of Engineering Sciences, Head of the Specialized organization of the territorial cluster “Dolina Dona” of the Rostov region, Dean of the Faculty “Agribusiness”, Chief Researcher of the Research laboratory “Agrobiotechnology Center”, Associate Professor of the Department “Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products”
д-р техн. наук, руководитель специализированной организации территориального кластера «Долина Дона» Ростовской области, декан факультета «Агропромышленный», главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Центр агробиотехнологии», доцент кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции агропромышленного комплекса»
Candidate of Technical Sciences, Deputy Head of the Development center of the territorial cluster “Dolina Dona”, Deputy Dean for Strategic and Digital Development of the Faculty “Agribusiness”, Associate Professor of the Department “Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products” of the Don State Technical University
канд. техн. наук, заместитель декана по стратегическому и цифровому развитию факультета «Агропромышленный», заместитель руководителя Центра развития территориального кластера «Долина Дона», доцент кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции агропромышленного комплекса»
Postgraduate Student
аспирант
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department “Technologies and Equipment for Processing Agricultural Products”, Senior Researcher of the Development center of the territorial cluster “Dolina Dona”
кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии и оборудование переработки продукции агропромышленного комплекса», старший научный сотрудник Центра развития территориального кластера «Долина Дона»
Background. More and more often lifting equipment is equipped with a hydraulic drive, which allows to develop the highest tractive force. However, this type of drive is prone to a reduction in the speed of the mechanism due to possible clogging of the working fluid. The performance of the hydraulic system directly depends on the cleanliness of the working fluid, which is operated in the equipment or machine. Dirt, the presence of air, as well as the presence of metal particles formed as a result of rubbing parts, all this negatively affects the service life and reliability of the hydraulic system. The paper describes a bench method of cleaning the working volume of the hydraulic cylinder without preliminary dismantling. The principal hydraulic scheme with a detailed description of the washing system operation is offered. The possibility of dispersing the flushing fluid flow by air bubbles is described.
Purpose. The purpose of the research is a method of cleaning the working volumes of hydraulic cylinders of agricultural machines without preliminary dismantling
Materials and methods. In most cases, the hydraulic system is flushed with the help of special stands. The flushing stand itself is a rather complex system of interaction of hydraulic units
The design feature of the developed unit is the pressurized supply of a gas-liquid mixture. It consists of air bubbles and washing liquid.
For the formation of air bubbles in the liquid a cavitator is installed. The flushing liquid is fed to the cavitator due to the pressure generated on the surface of the flushing liquid by the compressor. In parallel from the compressor there is a branch with air to the cavitator. As a result, from the cavitator the gas-liquid mixture enters one of the cavities of the double-acting hydraulic cylinder. After the piston takes the opposite extreme position, the hydraulic valve is switched, and the gas-liquid mixture enters the next cavity. The process is then repeated. After the cavity has been cleaned, the contaminants are removed by draining with the spent flushing fluid.
Results. Flushing unit with the use of air bubbles significantly increases the viscosity of the flushing fluid, and this reduces the rate of settling only flushed contaminants in the cavity of the product, which improves the removal of contaminants through the spigots.
In particular, for the mentioned parameters of the cylinder gas bubbles should be the size of 5 mm, the speed of surfacing of which is 12.3 mm/s, which justifies the need to fill/empty the cavity of the hydraulic cylinder within 10 seconds, at the same time for flushing the hydraulic system create a flow of fluid with a Reynolds number of at least 4000, and the nominal pressure in the hydraulic cylinder is 18 MPa.
Conclusion. The developed basic hydraulic scheme and the proposed design of the flushing stand provide high efficiency of the cleaning process. In addition, the calculations and experiments confirm the correctness of the selected parameters and schemes, which makes this method promising for wide application in industry.
Обоснование. Все чаще грузоподъемную технику оснащают гидравлическим приводом, который позволяет развивать наибольшее тяговое усилие. Однако данный вид приводов склонен к снижению скорости работы механизма по причине возможного засорения рабочей жидкости. Работоспособность гидравлической системы напрямую зависит от чистоты рабочей жидкости, которая эксплуатируется в оборудовании или машине. Грязь, наличие воздуха, а также наличие металлических частиц, образованных в результате трущихся деталей, все это негативно сказывается на сроке службы и надежности гидросистемы. В работе описан стендовый способ очистки рабочего объема гидроцилиндра без предварительного демонтажа. Предложена принципиальная гидравлическая схема с подробным описанием работы промывочной системы. Описана возможность диспергирования потока промывочной жидкости пузырьками воздуха
Цель. Цель исследования заключается в способе очистки рабочих объемов гидроцилиндров сельскохозяйственных машин без предварительного демонтажа
Материалы и методы. В большинстве случаев гидросистему промывают с помощью специальных стендов. Сам промывочный стенд представляет собой достаточно сложную систему взаимодействия гидравлических агрегатов
Конструктивной особенностью разрабатываемой установки является подача под давлением газожидкостной смеси. Она состоит из пузырей воздуха и промывочной жидкости.
Для образования пузырьков воздуха в жидкости установлен кавитатор. Промывочная жидкость подается к кавитатору за счет давления, образованного на поверхности промывочной жидкости компрессором. Параллельно от компрессора идет ветка с воздухом к кавитатору. В результате от кавитатора газожидкостная смесь поступает в одну из полостей гидроцилиндра двойного действия. После того как поршень принимает противоположнее крайнее положение, происходит переключение гидрораспределителя, и газожидкостная смесь поступает в следующую полость. Далее процесс повторяется. После очистки полости, загрязнения удаляются путем слива вместе с отработанной промывочной жидкостью.
Результаты. Промывочная установка с применением пузырьков воздуха существенно увеличивает вязкость промывочной жидкости, а это снижает скорость оседания только смытых загрязнений в полости изделия, что улучшает выведение загрязнений через патрубки.
В частности, для упомянутых параметров цилиндра пузырьки газа должны быть размерами 5 мм, скорость всплытия которых 12,3 мм/с, что обосновывает необходимость заполнения/опорожнения полости гидроцилиндра в течение 10 секунд, при это для промывки гидросистемы создают поток жидкости с числом Рейнольдса не менее 4000, а номинальное давление в гидроцилиндре составляет 18 Мпа.
Заключение. Разработанная принципиальная гидравлическая схема и предложенная конструкция промывочного стенда обеспечивают высокую эффективность процесса очистки. Кроме того, проведенные расчеты и эксперименты подтверждают правильность выбранных параметров и схем, что делает этот метод перспективным для широкого применения в промышленности.