Streszczenie
Badanie stanu układów hydraulicznych moĪna realizowaü przy wykorzystaniu róĪnych metod i Ğrodków w róĪnych warunkach. Zakres badaĔ wyznacza wiele czyn-ników, wĞród których istotne znaczenie mają okreĞlone potrzeby jak i moĪliwoĞci ich realizacji. Jednym ze sposobów oceny wybranych stanów układów hydraulicznych są badania stanowiskowe, w stosunku do których formułowane są okreĞlone oczekiwa-nia jak i wymagaoczekiwa-nia. Badaoczekiwa-nia te mogą mieü charakter eksploatacyjny, naukowy i dydaktyczny. Przykładem takich badaĔ są badania stanowiskowe silników hydrau-licznych.
Słowa kluczowe: układy hydrauliczne maszyn i badanie ich stanu, cechy stacjonarnego stanowiska badawczego, przykładowe badania
1. Wprowadzenie
Rozwiązanie problemu dotyczącego układu hydraulicznego maszyny roboczej wymaga zna-jomoĞci stanu maszyny i zachodzących w niej procesów. Stąd teĪ dla potrzeb diagnozowania układów hydraulicznych maszyn niezbĊdną jest analityczna znajomoĞü konstrukcji i funkcjonowa-nia tych układów oraz metod i Ğrodków ich diagnozowafunkcjonowa-nia. Pozwala to na wykorzystanie uzna-nych a takĪe i nowatorskich metod działania pozwalających w sposób racjonalny pozyskiwaü wie-dzĊ o stanie technicznym układów i zachodzących w nich procesach. Działanie takie stwarza wa-runki do optymalizowania procesów eksploatacji maszyn, w tym ich układów hydraulicznych. Istotnym zagadnieniem w procesie badania stanu układów hydraulicznych jest właĞciwie postrze-gany aspekt dydaktyczny zagadnienia. Ma to istotne znaczenie w nowoczesnym kształceniu kadr inĪynierskich zaplecza technicznego maszyn. Dlatego z wielu powodów znaczące miejsce naleĪy tu przypisaü badaniom stanowiskowym układów hydraulicznych maszyn.
2. Analiza konstrukcyjno – funkcjonalna układów hydraulicznych
Konstrukcje współczesnych maszyn roboczych wynikają z wciąĪ modyfikowanych konfigu-racji z obszaru potrzeb i zdobyczy umysłu człowieka. Jest to obszar bardzo rozległy i wciąĪ zmie-niający swój charakter. Skutkiem tego jest ciągłe powstawanie nowych rozwiązaĔ w wielu obsza-rach Īycia człowieka, w tym w obszarze tworzenia maszyn roboczych. Stosowanym w nich ukła-dom hydraulicznym przypisuje siĊ do spełnienia ĞciĞle okreĞlone funkcje. Pełna charakterystyka aktualnie stosowanych rozwiązaĔ konstrukcyjnych układów hydraulicznych jest praktycznie utrudniona z uwagi na:
• ciągłe zmiany w zakresie potrzeb uĪytkowników;
• zróĪnicowany zakres moĪliwoĞci ekonomicznych wytwórców i odbiorców maszyn – w tym układów hydraulicznych.
NiezaleĪnie od powyĪszego, przyjmując pewne uproszczenia moĪna nastĊpująco okreĞliü przeznaczenia układów hydraulicznych:
• napĊdzanie elementów roboczych;
• sterowanie i wspomaganie układów sterowania zespołami i podzespołami maszyn; • smarowanie współpracujących elementów maszyn;
• chłodzenie elementów maszyn;
• oczyszczanie elementów maszyn z produktów starzenia;
• ograniczenie degradującego wpływu atmosfery (np. utleniania) na elementy maszyn. W układach hydraulicznych maszyn wyróĪnia siĊ podsystemy funkcjonalne, w których realizowane są róĪne funkcje działaniowe. Stanowią je układy (bloki, moduły):
• zasilania; • sterowania; • wykonawczy.
JakoĞü realizacji przypisanych funkcji układom hydraulicznym oraz ich stan techniczny monitoru-je siĊ przy pomocy urządzeĔ diagnostycznych o róĪnym zakresie funkcjonowania i stopniu zaa-wansowania konstrukcji.
UwzglĊdniając powyĪsze, dla potencjalnych potrzeb analiz obejmujących konstrukcje i funkcjonowanie układów hydraulicznych, celowym jest działanie opierające siĊ o sugestie wynikające z uogólnionego schematu budowy tych układów przedstawiony na rys. 1 [2].
Blok zasilania
Pod pojĊciem bloku zasilania rozumie siĊ stosownie skonfigurowane urządzenia w układzie hydraulicznym, które są odpowiedzialne za jakoĞü generowanej energii hydraulicznej. Są to róĪnego rodzaju urządzenia, które pozwalają zamieniaü energiĊ mechaniczną silnika napĊdowego na energiĊ hydrauliczną strumienia cieczy roboczej charakteryzującą siĊ ĞciĞle okreĞlonymi własnoĞciami. WłasnoĞci te najbardziej obejmują takie zagadnienia jak ciĞnienie cieczy roboczej i natĊĪenie jej przepływu, jej czystoĞü i temperatura.
Blok sterowania
Pod tym pojĊciem rozumie urządzenia odpowiedzialne za rozdział energii hydraulicznej do urządzeĔ wykonawczych układów hydraulicznych. Funkcjonują one w zaleĪnie od sygnałów do nich kierowanych z „oĞrodków” sterowania. Sygnały te mogą mieü charakter mechaniczny, hydrauliczny, pneumatyczny, elektryczny – moĪe to byü równieĪ okreĞlona kompilacji tych pojĊü.
Blok wykonawczy
Stanowią go urządzenia bezpoĞrednio odpowiedzialne za przetwarzanie energii hydraulicznej w energiĊ mechaniczną. Są to róĪnego rodzaju silniki hydrauliczne: siłowniki i silniki wirowe.
PomiĊdzy wymienionymi składowymi układów hydraulicznych wystĊpują połączenia mające istotny wpływ na zachodzące miĊdzy nimi relacje. Mogą one mieü charakter typu mechanicznego,
hydraulicznego, pneumatycznego, elektrycznego – moĪe teĪ wystĊpowaü tu pewnego rodzaju ich kompilacja.
Rysunek 1. Schemat budowy układu hydraulicznego maszyny roboczej ħródło: Opracowanie własne.
U K Ł A D H Y D R A U L I C Z N Y Blok zasilania • zbiorniki oleju; • filtry; • pompy; • akumulatory hy-drauliczne; • regulatory ciĞnie-nia i przepływu; • nagrzewnice i chłodnice, • zawory bezpie-czeĔstwa; • multiplikatory; • przewody i złącza. Blok sterowania • dĨwignie, ciĊgła
itp. (zespoły po-łączeĔ mecha-nicznych). • rozdzielacze hy-drauliczne; • zawory; • przełączniki, na-stawniki, sterow-niki i instalacja elektryczna; • podzespoły stero-wania mikropro-cesorowego; • przewody i złącza (hydrauliczne, elektryczne, pneumatyczne). Blok wykonawczy • siłowniki; • wzmacniacze; • silniki; • przewody i złącza. Układ jezdny i zawieszenie Silnik Mechaniczny układ przeniesienia napĊdu Układ roboczy Układ sterowani
a
Urządzenia diagnostyczne układu hydraulicznego MASZYNA ROBOCZA
Najogólniej ujmując zagadnienie funkcjonowanie układów hydraulicznych moĪna przyjąü, Īe jest to przetwarzanie dostarczanej do nich energii na energiĊ mechaniczną w oczekiwanej formie – np. ruchu posuwisto – zwrotnego czy teĪ obrotowego narzĊdzia roboczego maszyny. Przyjmując, Īe dostarczana energia moĪe mieü wiele postaci (mechaniczna, elektryczna a nawet pneumatyczna – uwzglĊdniono równieĪ sterowanie) oraz uwzglĊdniając złoĪonoĞü konstrukcji układu, w tym jego cech wynikających z przeznaczenia moĪna sądziü, Īe w układzie zachodzi wiele procesów zaleĪnych zarówno od stanu realizowanych zadaĔ jak i od stanu technicznego jego zespołów, podzespołów i elementów. Problem ten obrazuje rys. 2.
Rysunek 2. Schemat blokowy funkcjonowania układu hydraulicznego maszyny N – moc,
M – moment obrotowy, Ȧ – prĊdkoĞü obrotowa, kątowa, Q – natĊĪenie przepływu, p – cisnienie, F – siła
ħródło: Opracowanie własne.
JakoĞü funkcjonowania układów hydraulicznych maszyn uzaleĪniona jest od wielu czynni-ków. Jednym z nich jest obsługiwanie tych układów, gdzie istotne znaczenie ma ich diagnozowa-nie – badadiagnozowa-nie stanów. Zagaddiagnozowa-niediagnozowa-nie badania stanów układów hydraulicznych ma swoje umocowa-nie w trzech aspektach:
• eksploatacyjnym – obejmującym problematykĊ uĪytkowania i obsługiwania układów; • dydaktycznym – obejmującym zagadnienia kształcenia kadr zaplecza technicznego maszyn; • naukowo badawczym – obejmującym zagadnienia analiz stanów układów i poszukiwaĔ
w obszarze nowych rozwiązaĔ konstrukcyjnych.
Badanie stanów układów realizuje siĊ w róĪnych warunkach, spoĞród których moĪna wyróĪ-niü badanie w warunkach stacjonarnych i warunkach niestacjonarnych. Badania w warunkach sta-cjonarnych mogą cechowaü siĊ tym, Īe są realizowane w oparciu o specjalnie do tego celu zapro-jektowane i wykonane stanowiska badawcze dedykowane okreĞlonym potrzebom.
BZ BS UD BW
ENERGIA
ZASILANIA
Zakłócenia
EFEKT
OCZE-KIWANY
Procesy resztkowe
. Q 1-n p1-n Nwej. Mwej. Ȧwej Nwyj. Mwyj. Fwyj. Ȧwyj.3. Badania stanowiskowe
Pod pojĊciem badaĔ stanowiskowych rozumie siĊ te badania stanu zespołów i podzespołów obiektów technicznych, które nie są realizowane w ogólnie rozumianych warunkach ich uĪytko-wania i obsługiuĪytko-wania lecz przy wykorzystaniu specjalnie do tego celu przystosowanych stanowi-skach. Mogą to byü róĪnego rodzaju specjalistyczne laboratoria i pracownie wyposaĪone w specja-listyczną i wysokiej jakoĞci aparaturĊ badawczą, która nie czĊsto ma zastosowanie w eksploatacji układów hydraulicznych. MoĪliwe jest tu wykorzystywanie uznanych juĪ jak i nowych prekursor-skich metod i Ğrodków badania. W warunkach stanowiskowych istnieje moĪliwoĞü realizacji ba-daĔ przy formułowanych w szerokim zakresie załoĪeĔ dotyczących ich zakresu. Dotyczy to:
• stanu badanego obiektu „w całoĞci” (np. maszyny roboczej);
• stanu wybranych układów, zespołów, podzespołów i elementów maszyny (w tym symula-cja stanów);
• zdefiniowanych załoĪeĔ obejmujących zagadnienia charakteru funkcjonowania badanego obiektu (obciąĪenie, prĊdkoĞü, zakres ruchów roboczych, temperatura, itd. – w tym róĪne-go rodzaju kombinacje tych pojĊü).
Istotną cechą badaĔ stanowiskowych układów hydraulicznych maszyn roboczych jest: • w odniesieniu do innych badaĔ – zapewnienie optymalnych warunków bezpieczeĔstwa
dla ludzi i otoczenia;
• moĪliwoĞü realizacji badaĔ w sposób niezaleĪny od warunków atmosferycznych;
• zapewnienie warunków dla pozyskiwania wiarygodnych i powtarzalnych wyników badaĔ; • moĪliwoĞü wykorzystania aparatury badawczej, której stosowanie w innych warunkach
jest niemoĪliwe;
• moĪliwoĞü wykorzystania takich urządzeĔ, których uĪycie w warunkach normalnej eks-ploatacji jest niemoĪliwe (np. zbiorników wodnych do badaĔ wytrzymałoĞciowych ze-społów i podzeze-społów układów hydraulicznych);
• moĪliwoĞü wpływu na ograniczenia czasowe;
• moĪliwoĞü badania tylko wybranych zespołów, podzespołów i elementów układów. Analiza problemu wyznacza obszar potrzeb, gdzie wykorzystanie badaĔ stanowiskowych układów hydraulicznych ma swoje znaczące uzasadnienie. Wynika z niej, Īe do obszaru tego nale-Īy zaliczyü:
• badania prototypów urządzeĔ na etapie ich projektowania i wytwarzania;
• badania specjalistyczne maszyn, ich układów hydraulicznych, w tym ich zespołów, pod-zespołów i elementów wynikające z potrzeb ich eksploatacji;
• badania własnoĞci cieczy roboczych;
• badania realizowane w ramach procesów dydaktycznych na poziomie szkolnictwa wyĪ-szego i ponadgimnazjalnego;
• badania realizowane w instytucjach naukowo – badawczych.
Badania stanowiskowe układów hydraulicznych powinny byü realizowane zgodnie z opracowanymi i powszechnie uznanymi standardami nauki jaką jest diagnostyka techniczna Wynika z niej, Īe działania te powinny kolejno dotyczyü:
• analizy konstrukcyjno – funkcjonalnej badanego obiektu; • okreĞlenia zbioru stanów;
• wyboru aparatury badawczej;
• okreĞlenia zakresu i warunków badaĔ;
• okreĞlenia relacji (badania): zmiana cech stanu (procesów, stanu technicznego) – zmiany parametrów diagnostycznych;
• wnioskowania diagnostycznego.
Pewną podstawĊ do okreĞlenia zbioru stanów układów hydraulicznych maszyn stanowi zna-jomoĞc zagadnieĔ obejmujących problematykĊ ich trwałoĞci i niezawodnoĞci. TrwałoĞü i nieza-wodnoĞü układów hydraulicznych maszyn jest wypadkową jakoĞci ich wytworzenia i charakteru eksploatacji. WaĪną jest tu znajomoĞü charakteru uszkodzeĔ tych maszyn. Przeprowadzone bada-nia uszkadzalnoĞci układów hydraulicznych wykazały, Īe do najczĊĞciej uszkadzanych zespołów i podzespołów tych układów naleĪą siłowniki (35%), pompy i przewody (po 20%), rozdzielacze (15%). Pozostałe uszkodzenia stanowiły około 10% wszystkich uszkodzeĔ.
Wyniki przeprowadzonych badaĔ wykazały, Īe udział róĪnych rodzajów uszkodzeĔ w ogólnej liczbie uszkodzeĔ zespołów i podzespołów układów hydraulicznych jest nastĊpujący [2]:
• uszkodzenia powodujące przecieki wewnĊtrzne – 25%; • uszkodzenia powodujące wycieki zewnĊtrzne – 20%; • uszkodzenia mechaniczne tłoczysk siłowników – 20%; • zuĪycie połączeĔ ruchowych – 8%;
• pozostałe uszkodzenia (od 1 do 5% w poszczególnych grupach) stanowiły odkształcenia mechaniczne zewnĊtrzne tulei cylindrów, uszkodzenia tulei prowadzących dławnic si-łowników, zuĪycie powierzchni bocznych tłoków, poluzowanie połączeĔ spoczynko-wych, pĊkniĊcia elementów i inne sporadycznie spotykane uszkodzenia jak np. uszko-dzenia gwintów.
W badaniu stanów układów hydraulicznych moĪliwy do wykorzystania jest przykładowy zbiór parametrów diagnostycznych:
• ciĞnienie cieczy roboczej mierzone w róĪnych punktach układu; • róĪnica ciĞnieĔ cieczy roboczej pomiĊdzy róĪnymi „punktami układu”; • pulsacja ciĞnienia (przebieg zmian ciĞnienia);
• natĊĪenie przepływu cieczy roboczej;
• przecieki wewnĊtrzne (iloĞü, czas, natĊĪenie …); • przecieki zewnĊtrzne (iloĞü, czas, natĊĪenie …); • temperatura cieczy roboczej;
• róĪnica temperatury cieczy roboczej pomiĊdzy róĪnymi „punktami układu”; • temperatura elementów – i jej zmiany;
• czystoĞü i charakterystyka zanieczyszczeĔ cieczy roboczej;
• zakres i czas trwania ruchów roboczych elementów wykonawczych; • siła elementów roboczych;
• prĊdkoĞci obrotowe lub liniowe elementów;
• napiĊcie i natĊĪenie prądu elektrycznego (podsystemów sterowania); • poziom hałasu;
• amplitudy: ciĞnienia, drgaĔ elementów układu itp. • inne.
WartoĞci parametrów, pozyskane w czasie badaĔ zgodnie z opracowaną dla zdefiniowanych potrzeb metodyką badaĔ mogą stanowiü cenne Ĩródło informacji o stanie technicznym i funkcjonowaniu układu hydraulicznego; natomiast wybór parametrów diagnostycznych dla po-trzeb prowadzonych badaĔ powinien wynikaü miĊdzy innymi z ich celu.
UwzglĊdniając szeroko rozumiane potrzeby, konstrukcja stacjonarnego stanowiska badaw-czego powinna zapewniü:
• realizacjĊ badaĔ przy moĪliwie jak najwiĊkszej liczbie kombinacji relacji: stan układu – parametr diagnostyczny;
• wizualizacjĊ stanów i procesów zachodzących w badanych obiektach.
Badania stanowiskowe według okreĞlonych procedury mogą, w zaleĪnoĞci od potrzeb, byü re-alizowane w nastĊpujących po sobie etapach:
• wstĊpnym, w wyniku którego moĪliwa jest weryfikacja opracowanej metodyki badania; • zasadniczym, w wyniku którego moĪliwe jest generowanie oceny stanu badanego
obiek-tu.
Wybór aparatury badawczej stacjonarnego stanowiska badawczego układów hydraulicznych wyznaczają i determinują nastĊpujące czynniki:
• zakres potrzeb wynikający z charakteru planowanych badaĔ (rodzaj parametrów, zakres pomiarowy, dokładnoĞü pomiarowa, sposób pomiaru itd.);
• charakter konstrukcji stanowiska badawczego, jego usadowienie, warunki klimatyczne, moĪliwoĞci uĪytkowania i obsługiwania;
• wzglĊdy ekonomiczne, które z uwagi na zdefiniowane potrzeby badania układów hydrau-licznych powinny byü czynnikiem decydującym moĪliwie w najmniejszym stopniu. OkreĞlenie zakresu i warunków badaĔ jest zadaniem istotnym z nastĊpujących wzglĊdów: • wynika z celów badaĔ i uwzglĊdnia ustalenia opracowanej metodyki badania (okreĞlenie
zbioru cech stanu badanego obiektu, okreĞlenie zbioru parametrów diagnostycznych, okreĞlenie relacji: zmiany cech stanu – zmiany parametrów diagnostycznych, wyznacze-nie testów diagnostycznych);
• koniecznym jest zapewnienie pozyskiwania wiarygodnych wyników badaĔ; • niezbĊdnym jest zapewnienie bezpieczeĔstwa ludzi i otoczenia.
Reasumując przedstawione treĞci, w tym zawarte w nich sugestie, oraz poczynione dotych-czas ustalenia, zasadną staje siĊ przedstawiona dalej charakterystyka stanowiska dydaktyczno – badawczego „Układ hydrauliczny maszyny roboczej”.
4. Wymagania stacjonarnego stanowiska badawczego
Analiza problemów związanych z oczekiwaniami kierowanymi pod adresem stacjonarnych stanowisk badawczych układów hydraulicznych maszyn wskazuje, Īe powinno ono spełniaü dalej okreĞlone wymagania:
• stanowisko ma charakter oddzielnego stanowiska stacjonarnego (z moĪliwoĞcią zmiany usadowienia);
• stanowisko jest zasilane energią elektryczną w sposób bezpieczny (materiały łatwopalne …), zgodny z obowiązującymi aktualnie oddzielnymi wymaganiami;
• stanowisko spełnia obowiązujące wymagania w zakresie bezpieczeĔstwa uĪytkowania i obsługiwania;
• konstrukcja stanowiska ma charakter modułowy, uwzglĊdniający zespoły i podzespoły bloków zasilania, sterowania i wykonawczego układu hydraulicznego;
• konstrukcja stanowiska zapewnia dobrą widocznoĞü jego zespołów i podzespołów; • stanowisko cechuje siĊ „wysoką” podatnoĞcią obsługową (diagnostyczną i naprawczą –
obsługiwanie techniczne – oczujnikowanie i łatwoĞü oczujnikowania dodatkowego w za-kresie pomiaru wartoĞci okreĞlonych parametrów – np. temperatury, natĊĪenia przepływy …, dostĊp do elementów obsługiwanych, warunki do przestrzegania „zasad kultury tech-nicznej”);
• stanowisko posiada dokumentacjĊ techniczno – ruchową.
UwzglĊdniając potrzeby eksploatatorów układów hydraulicznych, analizĊ ich uszkodzeĔ, teo-riĊ diagnostyki technicznej oraz aktualny stan Ğrodków diagnozowania, stanowisko dydaktyczno-badawcze powinno zapewniaü:
• budowĊ róĪnie skonfigurowanych (przykładowych) konstrukcji układów hydraulicznych maszyn;
• symulacje i badanie stanów tych konstrukcji (róĪne prĊdkoĞci, obciąĪenia, temperatury …,róĪne uszkodzenia zespołów i podzespołów – napĊdu, pomp, rozdzielaczy, silników, si-łowników, sterowania … );
• wizualizacjĊ fizyczną i komputerową symulowanych stanów.
Stąd teĪ w budowie stanowiska badawczo – dydaktycznego naleĪy uwzglĊdniü: • blok wykonawczy – moĪliwe bĊdzie stosowanie róĪnych zespołów pompowych,
urzą-dzeĔ odpowiedzialnych za symulowanie róĪnych stanów cieczy roboczej;
• blok sterowania – moĪliwe bĊdzie stosowanie róĪnych stanów urządzeĔ odpowiedzial-nych za sterowanie układami hydraulicznymi;
• blok wykonawczy – moĪliwe bĊdzie stosowanie róĪnych stanów siłowników i silników hydraulicznych;
• stanowisko badawcze – moĪliwe bĊdzie wykorzystanie zestawu komputerowego z opro-gramowaniem zapewniającym:
– obsługĊ aparatury badawczej (np. rejestratora firmy HYDAC typu HMG2020; – rejestr i analizĊ pozyskiwanych wyników badaĔ;
– rejestr przedsiĊwziĊü realizowanych przy wykorzystaniu stanowiska; – funkcjonowanie w sieci internetowej.
5. Przykład badaĔ stanowiskowych
Pewnym przykładem badaĔ przy wykorzystaniu stacjonarnego stanowiska badawczego (rys. 4 i 5) mogą byü zrealizowane badania jakoĞci funkcjonowania wybranych zespołów układu hydrau-licznego maszyny roboczej w róĪnych warunkach ich uĪytkowania [1].
Obiektem badaĔ był silnik hydrauliczny orbitalny MM 32 firmy Ponar-Wadowice (rys. 3).
Rysunek 3. Silnik hydrauliczny orbitalny MM 32 produkcji Ponar – Wadowice
(chłonnoĞü - 31,8 cm3/obr., maksymalna prĊdkoĞü obrotowa - 790 obr/min., maksymalny moment
obrotowy- 40 Nm, moc maksymalna - 3,2 kW, maksymalne ciĞnienie - 200 bar), maksymalny przepływ oleju - 25 dm3/min
ħródło: Opracowanie własne.
Rysunek 4. Widok stanowiska badawczego ħródło: Opracowanie własne.
Rysunek 5. Schemat stanowiska badawczego ħródło: Opracowanie własne.
1-rozdzielacz suwakowy 4WMM6 E12; 2-rozdzielacz suwakowy sterowany rĊcznie 4WMD6 E12/F; 3-rozdzielacz sterowany elektrycznie 4WE6E12 / C24N24; 4-zawór zwrotno dławiący Z2FS6 – 30; 5- zawór redukcyjny UZRC6 / 32 – 150 – Y2P; 6-zawór regulacyjny STU 380 – 8M; 7-zawór przelewowy DBDS6C / 200; 8-pompa zĊbata 20 C 6,3X0,16; 9-silnik hydrauliczny orbitralny 32MM; 10-silnik elektryczny 3kW; 11-falownik Hitachi X 200; 12-filtra oleju spływowy ze wskaĨnikiem zanieczyszczeĔ;13-sprzĊgło Omega 3; 14- manometr; 15-złącze diagnostyczne typu minimes;16-siłownik dwustronnego działania; 17-zawór iglicowy odcinający; 18-zbiornik oleju 20 dm³; 19-termometr; 20-wskaĨnik poziomu cieczy; 21-zawór 2-drogowy kulowy; 22-układ obciąĪenia silnika; 23-złącze hydrauliczne (szybkozłącza);
24-przewód elastyczny.
W uzupełnieniu naleĪy dodaü, Īe wymienioną powyĪej integralną aparaturĊ pomiarową stanowiska stanowią ponadto:
• cyfrowy miernik prĊdkoĞci obrotowej silnika elektrycznego – wału napĊdzającego pompy hydraulicznej;
• tachometr laserowy pomiaru prĊdkoĞci obrotowej wału silnika hydraulicznego;
• złącza typu minimes zapewniające szybki montaĪ czujników ciĞnienia aparatury badaw-czej, np. firmy HYDAC.
W układzie hydraulicznym stanowiska badawczego zastosowano ciecz roboczą (olej hydrau-liczny) typu HL-46 o nastĊpujących własnoĞciach: klasa lepkoĞci ISO – 46, lepkoĞü kinematyczna w temp. 40ºC (mm2/s, cSt) – 46, wskaĨnik lepkoĞci, min. – 100, temperatura płyniĊcia, maks. (ºC) – -33, temperatura zapłonu min. (ºC) – 235, własnoĞci demulgujące – 16.
Przykładowe wyniki przeprowadzonych badaĔ ilustrują rys. 6 i 7.
Rysunek 6. Przebieg zmian momentu hamującego Mh i momentu rozruchowego Mr
w funkcji temperatury cieczy roboczej przy ciĞnieniu zasilania 75 bar ħródło: Opracowanie własne.
Krzywe na rysunku 5 i 6 ilustrują przykładowe zmiany wartoĞci maksymalnych momentu roz-ruchowego Mr i momentu hamującego Mh przy róĪnych temperaturach i ciĞnieniach cieczy robo-czej. Na podstawie przedstawionych ilustracji moĪna sądziü miĊdzy innymi, Īe wpływ temperatu-ry cieczy roboczej na róĪnice miĊdzy wymienionymi wielkoĞciami (dla silnika zdatnego) jest mało istotny.
Mr Mh
Rysunek 7. Przebieg zmian momentu hamującego Mh i momentu rozruchowego Mr
w funkcji temperatury cieczy roboczej przy ciĞnieniu zasilania 95 bar ħródło: Opracowanie własne.
6. Podsumowanie
Realne postrzeganie eksploatacji układów hydraulicznych maszyn roboczych generuje potrze-bĊ poszukiwania nowych metod i Ğrodków badania ich stanu technicznego i zachodzących w nich procesów. Aspekt tego działania jest szeroki i obejmuje zagadnienia z obszaru eksploatacji maszyn jak i ich konstrukcji. Jednym z narzĊdzi wspomagającym te procesy są stacjonarne badania stano-wiskowe. Z uwagi na specyficzne cechy takich badaĔ, w tym dotyczących stanowisk badawczych, problem ich planowania, tworzenia warunków do realizacji i realizacji jest zawsze aktualny. Stąd teĪ poszukiwanie nowych pomysłów i rozwiązaĔ w przedstawionym temacie jest wciąĪ zasadne i aktualne.
Bibliografia
1. Franków K., Diagnozowanie silników hydraulicznych układów napĊdowych maszyn robo-czych. Praca inĪynierska, PWSZ w Pile, Piła 2009: s. 43–44, 47, 50, 55, 56.
2. Surówka L., Badanie stanu technicznego układu hydraulicznego maszyny roboczej. Rozpra-wa doktorska, Akademia Techniczno – Rolnicza, Bydgoszcz 2006: s. 16, 38, 50–3. 3. Leszek Surówka, PhD Eng.
Mr Mh
STATIONARY RESEARCH OF WORKING MACHINE HYDRAULIC SYSTEMS Summary
Real perception of working machine hydraulic system generates the need for new methods and means of research their technical conditions and processes occur-ring in them. An aspect of this action is broad and covers topics from area of ma-chine exploitation as well as their construction. One of tools supporting these pro-cesses are stationary tests. Because of specific features of these tests, including those of research stations, problem of their planning, creating conditions for realization and realization itself is always actual. Thus searching for new ideas and solutions in the presented subject is always legitimate and actual.
Keywords: Hydraulic systems of machines and testing of their conditions, features of research station, exemplary research
Leszek Surówka
PaĔstwowa WyĪsza Szkoła Zawodowa im. Stanisława Staszica w Pile ul. PodchorąĪych 10, 64 – 920 Piła
