Скачать статью в pdf.

УДК 62-82:532.5

DOI: 10.15507/2658-4123.033.202303.373-387

 

Влияние марок гидравлических масел на полноту и точность диагностирования гидроагрегатов российского и зарубежного производства

 

Ионов Павел Александрович
кандидат технических наук, заведующий кафедрой 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/0000-0001-9794-0071, Researcher ID: S-7146-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сенин Петр Васильевич
доктор технических наук, профессор, первый проректор Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), 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.

Земсков Александр Михайлович
кандидат технических наук, доцент 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/0000-0002-1489-6077, Researcher ID: S-7748-2018, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Пьянзов Сергей Владимирович
кандидат технических наук, старший преподаватель 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.

Салмин Владимир Васильевич
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой транспортных машин Пензенского государственного университета (440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, д. 40), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7185-6733, Researcher ID: Q-9667-2017, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Заводы-изготовители российских и зарубежных объемных гидроприводов рекомендуют использовать для своих гидроагрегатов гидравлические масла (рабочую жидкость) определенных производителей: Lukoil, Gazpromneft, Mobil, Hydrau Gard, SHELL, Total и др. Масла имеют различные физико-химические свойства из-за разнообразного набора присадок в своем составе. Однако изменения данных свойств в процессе эксплуатации являются негативным фактором. В связи с этим физико-химические свойства рабочей жидкости будут оказывать влияние на определение параметров диагностирования, а именно на их точность и достоверность. Поэтому в стендовом оборудовании при контроле технического состояния объемных гидроприводов необходимо использовать гидравлическое масло, которое будет обеспечивать постоянство физико-химических свойств. Для выбора рабочей жидкости, позволяющей определять параметры диагностирования новых и имеющих наработку объемных гидроприводов российского и зарубежного производства с минимальной погрешностью, необходимо проведение экспериментальных исследований.
Цель статьи. Определить закономерности изменения параметров диагностирования новых и имеющих наработку гидроагрегатов российского и зарубежного производства в зависимости от температуры рабочей жидкости.
Материалы и методы. В качестве рабочей жидкости использовались гидравлические масла МГЕ-46В и SHELL TELLUS S2 V46, рекомендованные заводами-изготовителями для объемных гидроприводов ГСТ-90, ГСТ-112 и Danfoss Power Solutions серии 90 соответственно. За анализируемые параметры диагностирования были приняты объемный КПД и крутящий момент, развиваемые объемными гидроприводами в процессе эксперимента. Испытания проводили на специализированном стендовом оборудовании в соответствии с требованиями (методикой) заводов-изготовителей.
Результаты исследования. Экспериментальные исследования показали, что изменение температуры рабочей жидкости оказывает значительное влияние на точность диагностируемых параметров исследуемых гидроагрегатов. Установлено, что рабочая жидкость SHELL TELLUS S2 V46 позволяет достоверно определять диагностические параметры новых и имеющих наработку российских гидроагрегатов. Для рабочей жидкости МГЕ-46В получены оптимальные температурные диапазоны, равные 60…69 ?С, при испытании новых и имеющих наработку зарубежных гидроагрегатов Danfoss Power Solutions серии 90.
Обсуждение и заключение. Установлено, что рабочая жидкость МГЕ-46В в оптимальных температурных диапазонах позволяет обеспечить полноту диагностирования новых и имеющих наработку российских и зарубежных гидроагрегатов с высокой точностью в соответствии с требованиями ГОСТ 17108 и заводов-изготовителей. Поэтому данное гидравлическое масло можно применять как универсальную рабочую жидкость для контроля технического состояния разномарочных гидроагрегатов на ремонтных предприятиях.

Ключевые слова: объемный гидропривод, техническое состояние, гидронасос, гидромотор, рабочая жидкость, тормозной момент, параметры диагностирования, стенд, температура

Благодарности: авторы выражают признательность анонимным рецензентам.

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Влияние марок гидравлических масел на полноту и точность диагностирования гидроагрегатов российского и зарубежного производства / П. А. Ионов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 3. С. 373–387. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202303.373-387

Заявленный вклад соавторов:
П. А. Ионов – формирование структуры статьи, доработка начального варианта текста статьи, проведение и описание экспериментальных исследований, составление выводов и заключения.
П. В. Сенин – научное руководство, анализ и доработка текста статьи.
А. М. Земсков – анализ литературных данных, подготовка текста статьи с последующей доработкой, проведение и описание экспериментальных исследований, оптимизация регрессионных моделей, обработка полученных результатов исследования статьи.
С. В. Пьянзов – проведение экспериментальных исследований.
В. В. Салмин – анализ литературных данных и доработка текста статьи.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 13.06.2023; одобрена после рецензирования 27.07.2023;
принята к публикации 10.08.2023.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Особенности использования метода тепловой диагностики гидростатической трансмиссии лесозаготовительных машин / А. В. Латынин [и др.] // Воронежский научно-технический Вестник. 2021. Т. 2, № 2 (36). С. 42‒49. URL: https://naukaru.ru/ru/storage/viewWindow/83009 (дата обращения: 11.06.2023).

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. https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201904.529-545

3. Пугин К. Г., Шаякбаров И. Э. Повышение надежности гидравлических систем строительных и дорожных машин, эксплуатируемых в зимний период времени в арктической зоне РФ // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. 2022. № 1. С. 154‒162. EDN: QTJVZV

4. Моделирование связи крутящего момента объемного гидропривода с параметрами гидравлического нагружающего устройства / С. В. Пьянзов [и др.] // Технический сервис машин. 2021. № 1 (142). С. 72‒82. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ustroystvo-dlya-otsenki-tehnicheskogo-sostoyaniya-obemnogo-gidroprivoda/viewer (дата обращения: 11.06.2023).

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

6. Spectral Method for Monitoring the Technical Condition of Hydraulic Drives of Forest Harvester Machines / A. I. Pavlov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1515. Article no. 042086. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1515/4/042086

7. System for Remote Monitoring of Tractors and Detection of Their Incorrect Operation / M. N. Kostomakhin [et al.] // Russian Engineering Research. 2022. Vol. 42, Issue 4. P. 360–364. https://doi.org/10.3103/S1068798X22040189

8. 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. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.426-447

9. Analysis of the Technical Condition of Agricultural Machinery Using Neural Networks / E. V. Pestryakov [et al.] // Lecture Notes on Data Engineering and Communications Technologies. 2022. Vol. 121. P. 92–101. https://doi.org/10.1007/978-3-030-97057-4_9

10. 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. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2019.102008

11. New Method for Monitoring the Residual Life of High Pressure Hoses / A. I. Pavlov [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1515. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1515/4/042082

12. Результаты стендовых испытаний гидрораспределителей, восстановленных с применением нанокомпозиционного гальванического железнения / В. В. Сафонов [и др.] // Научная жизнь. 2019. № 2. С. 43‒50. https://doi.org/10.26088/INOB.2019.90.30271

13. Effect of Temperature Change on Hydraulic Oil Luminescence / B. Duan [et al.] // Journal of Harbin Engineering University. 2020. Vol. 41, Issue 12. P. 1785‒1789. https://doi.org/10.11990/jheu.201904082

14. Investigation of the Influence of Hydraulic Oil Temperature on the Variable-Speed Pump Performance / Ł. Stawiński [et al.] // Eksploatacja i Niezawodnosc. 2022. Vol. 24, Issue 2. Р. 289‒296. https://doi.org/10.17531/ein.2022.2.10

15. Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance / P. W. Michael [et al.] // Tribology Transactions. 2018. Vol. 61, Issue 5. Р. 901‒910. https://doi.org/10.1080/10402004.2018.1439210

16. Thermo-hydraulic Performance of a Lubricant Containing Zinc Oxide Nano-particles: A Two-phase Oil / Z. Li [и др.] // Journal of Energy Resources Technology, Transactions of the ASME. 2020. Vol. 142, Issue 11. Р. 107‒112. https://doi.org/10.1115/1.4047256

17. Direct Driven Hydraulic Drive: Effect of Oil on Efficiency in Sub-Zero Conditions / T. Minav [et al.] // Energies. 2019. Vol. 12, Issue 2. Р. 219. https://doi.org/10.3390/en12020219

18. Study Effect of Antiturbulence Additives on Hydraulic Efficiency in Oil Pipelines by Disk Turborheometer / A. M. Nechval [et al.] // Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2021. Vol. 12, Issue 4. Р. 0402161-1‒0402161-13. https://doi.org/10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000610

19. High-Speed Imaging of Water Hammer Cavitation in Oil-Hydraulic Pipe Flow / M. Jansson [et al.] // Fluids. 2022. Vol. 7, Issue 3. https://doi.org/10.3390/fluids7030102

20. Исследования по подбору отечественной вязкостной присадки для всесезонных гидравлических масел уровня HVLP / Л. А. Радченко [и др.] // Мир нефтепродуктов. 2020. № 5. С. 45‒49. https://doi.org/10.32758/2071-5951-2020-0-5-45-49

21. Ding H., Liu Y., Zhao Ya. A New Hydraulic Synchronous Scheme in Open-Loop Control: LoadSensing Synchronous Control // Measurement and Control. 2020. Vol. 53, Issue 1‒2. P. 119–125. https://doi.org/10.1177/0020294019896000

22. Experimental Hydraulic Device for the Testing of Hydraulic Pumps and Liquids / Z. Tkас [et al.] // Tribology in Industry. 2018. Vol. 40, Issue 1. P. 149‒155. https://doi.org/10.24874/ti.2018.40.01.14

23. 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. https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202104.500-517

24. Влияние температуры рабочей жидкости на объемный коэффициент полезного действия аксиально-поршневого гидронасоса / С. В. Пьянзов [и др.] // Пермский аграрный вестник. 2018. № 4 (24). С. 9‒16. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-temperatury-rabochey-zhidkosti-na-obemnyy-koeffitsient-poleznogo-deystviya-aksialno-porshnevogo-gidronasosa/viewer (дата обращения: 11.06.2023).

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.