01. Разработка программного обеспечения стенда для контроля технического состояния объемных гидроприводов / С. В. Пьянзов

Печать

УДК 621.45.018.2:62-82

DOI: 10.15507/2658-4123.031.202104.500-517

Разработка программного обеспечения стенда для контроля технического состояния объемных гидроприводов

Пьянзов Сергей Владимирович
лаборант кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5845-1635, Researcher ID: B-1548-2019, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сенин Петр Васильевич
заведующий кафедрой технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор технических наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3400-7780, Researcher ID: H-1219-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ионов Павел Александрович
доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9794-0071, Researcher ID: S-7146-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Столяров Алексей Владимирович
доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5898-0150, Researcher ID: G-8460-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Земсков Александр Михайлович
доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1489-6077, Researcher ID: S-7748-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ильин Михаил Владимирович
доцент кафедры электроники и наноэлектроники Института электроники и светотехники Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9495-2672, Researcher ID: P-2398-2016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кравченко Игорь Николаевич
профессор кафедры технического сервиса машин и оборудования РГАУ – МСХА имени К. А. Тимирязева (127550, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1826-3648, Researcher ID: B-9463-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Статья посвящена описанию специализированного программного обеспечения стенда, разработанного для контроля технического состояния отечественных и зарубежных объемных гидроприводов в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Представлены результаты стендовых испытаний с использованием гидравлического стенда и программного обеспечения.
Материалы и методы. Для разработки прикладного программного обеспечения в работе использован графический язык программирования G среды программирования Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench (LabView) компании National Instruments. Достоверность полученных результатов подтверждена серией стендовых испытаний с отечественными и зарубежными объемными гидроприводами.
Результаты исследования. Разработано и практически реализовано новое специализированное программное обеспечение стенда для контроля технического состояния разномарочных объемных гидроприводов отечественного и зарубежного производства в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров. Программное обеспечение собирает, обрабатывает и сохраняет данные с датчиков в процессе испытания, рассчитывает и выводит измерительную информацию, проводит внелабораторный анализ процесса испытаний в графическом, текстовом и видеоформатах, а также тарировку датчиков, хранит результаты испытаний в электронной библиотеке программы. Специализированное программное обеспечение работает под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 x86 (32-bit) и устанавливается на персональном компьютере блока обработки данных гидравлического стенда. Разработанное программное обеспечение характеризуют эргономичность пользовательского интерфейса, возможность контролировать все параметры диагностирования испытуемых объемных гидроприводов.
Обсуждение и заключение. Специализированное программное обеспечение и стенд позволяют в условиях ремонтных предприятий и сервисных центров с высокой точностью определять (контролировать) все параметры технического состояния наиболее распространенных отечественных и зарубежных объемных гидроприводов в соответствии с требованиями заводов-изготовителей.

Ключевые слова: стенд, специализированное программное обеспечение, объемный гидропривод, параметры диагностирования, контроль технического состояния

Финансирование: публикация подготовлена при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям. Проект № 4175ГС1/68670 от 23 июля 2021 г. «Разработка технологической основы формирования электроискровых покрытий с высокими функциональными свойствами».

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Разработка программного обеспечения стенда для контроля технического состояния объемных гидроприводов / С. В. Пьянзов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31, № 4. С. 500–517. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202104.500-517

Заявленный вклад соавторов:
С. В. Пьянзов – подготовка текста с последующей доработкой, анализ литературных данных, программная реализация алгоритма программного обеспечения.
П. В. Сенин – научное руководство, разработка технического задания программы.
П. А. Ионов – анализ и доработка текста, разработка алгоритма программы.
А. В. Столяров – подготовка и анализ литературных данных, доработка текста, разработка спецификации программы.
А. М. Земсков – доработка текста, формализация задачи программы.
М. В. Ильин – написание исходного текста программы.
И. Н. Кравченко – проведение критического анализа исследований, анализ и доработка текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 21.07.2021; одобрена после рецензирования 26.08.2021;
принята к публикации 30.09.2021

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Пьянзов С. В. Совершенствование стенда и методики для контроля технического состояния объемных гидроприводов сельскохозяйственной техники : дис. ... канд. тех. наук. Саранск, 2021. 318 с.

2. Разработка стенда для оценки технического состояния объемных гидроприводов с гидравлическим нагружающим устройством / П. А. Ионов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 4. С. 529–545. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201904.529-545

3. Rylyakin E. G., Semov I. N., Kukharev O. N. The Influence of the Oxidative Polymerization Processes on the Energy Consumption Due to Friction in the Resource Defining Hydraulic Couplings Hydraulic Drive Mate // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2019. Vol. 49, no 1. P. 1064–1069. URL: https://www.rjpbcs.com/pdf/2019_10(1)/%5B138%5D.pdf (дата обращения: 10.07.2021).

4. Spectral Method for Monitoring the Technical Condition of Hydraulic Drives of Forest Harvester Machines [Электронный ресурс] / A. I. Pavlov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1515. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1515/4/042086

5. Experimental Hydraulic Device for the Testing of Hydraulic Pumps and Liquids / Z. Tkáč [et al.] // Tribology in Industry. 2018. Vol. 40, no. 1. P. 149–155. doi: https://doi.org/10.24874/ti.2018.40.01.14

6. Dynamic Modelling of the Swash Plate of a Hydraulic Axial Piston Pump for Condition Monitoring Applications / A. Bedotti [et al.] // Energy Procedia. 2018. Vol. 148. P. 266–273. doi: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2018.08.077

7. Numerical Simulation and Experimental Study on the Comparison of the Hydraulic Characteristics of an Axial-Flow Pump and a Full Tubular Pump / L. Shi [et al.] // Renewable Energy. 2020. Vol. 153. P. 1455–1464. doi: https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.02.082

8. Battarra M., Mucchi E. On the Assessment of Lumped Parameter Models for Gearpump Performance Prediction // Simulation Modelling Practice and Theory. 2019. Vol. 99. P. 34–40. doi: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2019.102008

9. Совершенствование мониторинга системы «человек–машина–среда» и правил эксплуатации для повышения эксплуатационной надежности тракторов / Н. А. Петрищев [и др.] // Технический сервис машин. 2020. № 3. С. 12–20. doi: https://doi.org/10.22314/2618-8287-2020-58-3-12-20

10. Павлов А. И., Тарбеев А. А. Методика определения стратегии замены элементов гидропривода транспортно-технологических машин // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 4. С. 108–112. doi: https://doi.org/10.17513/snt.36968

11. Performance Investigation of Hydrostatic Transmission System as a Function of Pump Speed and Load Torque / S. K. Mandal [et al.] // Journal of the Institution of Engineers (India): Series C. 2012. no. 93. P. 187–193. doi: https://doi.org/10.1007/s40032-012-0022-4

12. Michelson S., Mueller M., Schurman B. Hydraulic Test Bench Circuit Construction, Testing and Analysis // The Journal of Undergraduate Research. 2012. Vol. 10. P. 116–127. URL: http://openprairie.sdstate.edu/jur/vol10/iss1/9 (дата обращения: 10.07.2021).

13. Ding H., Zhao J. Performance Analysis of Variable Speed Hydraulic Systems with Large Power in Valve-Pump Parallel Variable Structure Control // Journal of Vibroengineering. 2014. Vol. 16, Issue 2. P. 1042–1062. URL: https://jvejournals.com/article/14974 (дата обращения: 10.07.2021).

14. Rylyakin E. G. The Effect of Physico-Chemical Composition of Micro-Particles Contamination of Diesel Fuel on the Technical Condition of the Power Supply System of Diesel Engines // Research Journal of Pharmaceutical. Biological and Chemical Sciences. 2019. Vol. 10, no. 2. P. 334–337. URL: https://www.rjpbcs.com/pdf/2019_10(2)/[46].pdf (дата обращения: 10.07.2021).

15. Гидротестер : патент 123478 Российская Федерация, МПК F15B 19/00 / Суманов А. И. № 2012123886/28 ; заявл. 08.06.2012 ; опубл. 27.12.2012. 5 с. URL: https://www1.fips.ru/registers-docview/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=123478&TypeFile=html (дата обращения: 10.07.2021).

16. Опыт внедрения оборудования для диагностики, контроля качества изготовления и ремонта агрегатов гидропривода, трансмиссии энергонасыщенной техники / И. М. Макаркин [и др.] // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2019. № 4–2. С. 135–144. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39217463 (дата обращения: 10.07.2021).

17. Elshorbagy K. A., Kandil H., Latif M. R. Development of a Multi-Functional Hydraulic Test Stand // Journal of Scientific and Engineering Research. 2018. Vol. 5, Issue 1. P. 123–132. URL: http://jsaer.com/download/vol-5-iss-1-2018/JSAER2018-05-01-123-132.pdf (дата обращения: 10.07.2021).

18. A Method for Functional Diagnosis of Hydraulic Drives of Forest Machinery / A. I. Pavlov [et al.] // International Journal of Environmental and Science Education. 2016. Vol. 11, no 18. P. 11331–11340. URL: http://www.ijese.net/makale/1530.html (дата обращения: 10.07.2021).

19. Rydberg K.-E. Hydraulic Fluid Properties and Their Impact on Energy Efficiency // The 13^th Scandinavian International Conference on Fluid Power (Sweden) (3–5 June 2013). Linköping : Linköping University Electronic Press, 2013. P. 447–453. doi: https://doi.org/10.3384/ecp1392a44

20. Оценка технического состояния круглых шестеренных гидронасосов навесных гидросистем тракторов / П. В. Чумаков [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30, № 3. С. 426–447. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.426-447

21. Ding H., Liu Y., Zhao Ya. A New Hydraulic Synchronous Scheme in Open-Loop Control: Load- Sensing Synchronous Control // Measurement and Control. 2020. no. 53. P. 119–125. doi: https://doi.org/10.1177/0020294019896000

22. Skorek G. The Opportunities for Getting Energy Savings in the Hydrostatic Drive System // Journal of KONES. Powertrain and Transport. 2014. Vol. 21, no. 2. P. 273–280. URL: https://kones.eu/ep/2014/vol21/no2/Journal_of_KONES_2014_No._2_Vol._21_ISSN_1231-4005_SKOREK.pdf (дата обращения: 10.07.2021).

23. Method for Determining the Optimal Operating Time before Replacement of High-Pressure Hoses of Hydraulic Drives of Transport and Technological Machines [Электронный ресурс] / A. I. Pavlov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1515. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1515/4/042065

24. Устройство для оценки технического состояния объемных гидроприводов : патент 187833 Российская Федерация / Ионов П. А. [и др.]. № 2018137976 ; заявл. 29.10.2018 ; опубл. 19.03.2019. 9 с. URL: https://www1.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=187833&TypeFile=html (дата обращения: 10.07.2021).

25. Величко С. А., Мартынова Е. Г., Иванов В. И. Оценка предельного состояния тестоделительных машин вакуумно-поршневого типа по критерию расхода масла // Инженерные технологии и системы. 2020. Т. 30, № 3. С. 448–463. doi: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.448-463

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.