Скачать статью в pdf.

УДК 621.65.03:620.178.162

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202003.426-447

 

Оценка технического состояния круглых шестеренных гидронасосов навесных гидросистем тракторов

 

Чумаков Павел Васильевич
доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, Researcher ID: G-8320-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8504-5907, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Мартынов Алексей Владимирович
доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, Researcher ID: AAR-8786-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4744-4373, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Коломейченко Александр Викторович
заведующий отделом Управления перспективных технологий Центра сельскохозяйственного машиностроения ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» (125438, Россия, г. Москва, ул. Автомоторная, д. 2), доктор технических наук, профессор, Researcher ID: D-6053-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3865-4486, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Хасан Исмаил Халил
научный сотрудник лаборатории материаловедения Министерства науки и технологий (765, Ирак, г. Багдад, аль-Джадрия), Researcher ID: C-5025-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4560-1016, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Коломейченко Алла Сергеевна
заведующий кафедрой информационных технологий и математики ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет» (302019, Россия, г. Орёл, ул. Генерала Родина, д. 69), кандидат экономических наук, доцент, Researcher ID: AAR-8498-2020, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7200-8819, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение. В условиях предприятий технического сервиса достоверная оценка технического состояния гидравлических шестеренных насосов навесных гидросистем тракторов является первоочередной задачей при внедрении в производство новых процессов ремонта. Отсутствие данных заводов-изготовителей о предельных значениях износов рабочих поверхностей деталей гидравлических насосов, при достижении которых принимается решение о ремонте, приводит к необходимости проведения дополнительных исследований. В связи с этим целью работы является поиск предельных значений износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов.
Материалы и методы. Лабораторные стендовые испытания бывших в эксплуатации круглых шестеренных гидронасосов осуществлялись по разработанной в ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии методике на гидравлическом стенде КИ-28097М-ГОСНИТИ. Контролируемым параметром при проведении стендовых испытаний является коэффициент подачи насоса.
Результаты исследования. В работе представлены результаты лабораторных, стендовых и микрометражных исследований бывших в эксплуатации круглых шестеренных гидронасосов. Получена математическая зависимость (модель) коэффициентов подачи круглых шестеренных гидронасосов от износов рабочих поверхностей их деталей. Методом крутого восхождения по полученной математической модели определены предельные значения износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов.
Обсуждение и заключение. По результатам входного стендового контроля бывших в эксплуатации круглых шестеренных насосов установлено, что 81 % исследуемых агрегатов эксплуатировался в запредельном состоянии. Установленные методом крутого восхождения предельные значения износов рабочих поверхностей деталей круглых шестеренных гидронасосов позволяют сделать заключение о необходимости их восстановления при ремонте на предприятиях технического сервиса.

Ключевые слова: гидравлический насос, коэффициент подачи, техническое состояние, износ, микрометраж

Для цитирования: Чумаков, П. В. Оценка технического состояния круглых шестеренных гидронасосов навесных гидросистем тракторов / П. В. Чумаков, А. В. Мартынов, А. В. Коломейченко [и др.]. – DOI 10.15507/2658-4123.030.202003.426-447 // Инженерные технологии и системы. – 2020. – Т. 30, № 3. – С. 426–447.

Заявленный вклад соавторов: П. В. Чумаков – анализ литературных данных, разработка методики, анализ регрессионной модели; А. В. Мартынов – статистическая обработка данных, получение регрессионной модели связи объемной подачи круглых гидронасосов с износами рабочих поверхностей деталей; А. В. Коломейченко – постановка задачи исследования, накопление статистических данных; И. Х. Хасан – проведение микрометражных исследований деталей круглых шестеренных гидронасосов; А. С. Коломейченко – анализ и построение графических зависимостей распределения.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила 06.02.2020; принята к публикации 16.04.2020;
опубликована онлайн 30.09.2020

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Величко, С. Ресурс и допустимое значение коэффициента полезного действия шестеренных круглых гидронасосов / С. А. Величко, Ф. Х. Бурумкулов, П. А. Ионов // Техника в сельском хозяйстве. – 2011. – № 2. – С. 26–28. – URL: http://foliant.ru/catalog/psulibr?SHOW_ONE_BOOK+4130E2 (дата обращения: 06.08.2020).

2. Величко, С. А. Оценка показателей G-процентного ресурса новых и отремонтированных по новой технологии агрегатов навесных гидросистем тракторов / С. А. Величко, П. В. Сенин, А. В. Мартынов // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. – 2016. – С. 77–87.

3. Бурумкулов, Ф. Х. Ресурсосбережение на основе повышения межремонтной наработки изделия / Ф. Х. Бурумкулов, С. А. Величко, П. В. Чумаков // Труды ГОСНИТИ. – 2012. – № 1. – С. 110–114.

4. Величко, С. А. Ремонт агрегатов машин с восстановлением показателей безотказности и долговечности на уровне нового изделия / С. А. Величко // Труды ГОСНИТИ. – 2013. – Т. 111, № 2. – С. 19–23. – Рез. англ.

5. Басинюк, В. Л. Система мобильного мониторинга гидропривода навесных устройств энергонасыщенных тракторов / В. Л. Басинюк, А. С. Калиниченко, И. Н. Усс [и др.] // Наука и техника. – 2013. – № 5. – С. 49–54. – URL: https://sat.bntu.by/jour/article/view/231 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

6. Сенин, П. В. Восстановление круглых шестеренных гидронасосов типа НШ-К комбинированным методом / П. В. Сенин, Е. А. Нуянзин, П. А. Ионов [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. – 2012. – № 10. – С. 42–43. – Рез. англ.

7. Рылякин, Е. Г. Исследование интенсивности изнашивания ресурсоопределяющих сопряжений гидронасосов / Е. Г. Рылякин // Молодой ученый. – 2014. – № 8. – С. 243–246. – URL: https://moluch.ru/archive/67/11188 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

8. Котомчин, А. Н. Восстановление деталей узлов и агрегатов техники, работающих при гидроабразивном изнашивании / А. Н. Котомчин, Е. Ю. Ляхов. – DOI 10.31044/1684-2561-2019-0-5-8-12 // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2019. – № 5. – С. 8–12. – URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=2924 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

9. Коломейченко, А. В. Износостойкость МДО-покрытий, сформированных на алюминиевых сплавах АОЗ-7 и АК7Ч / А. В. Коломейченко, В. Н. Логачев // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2006. – № 8. – С. 44–46. – URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=444 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

10. Хромов, В. Н. Технология восстановления корпуса шестеренного насоса термопластическим деформированием / В. Н. Хромов, И. К. Сенченков, А. В. Коломейченко [и др.] // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2006. – № 9. – С. 11–15. – URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=445 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

11. Коломейченко, А. В. Анализ внутренних напряжений корпуса восстановленного шестеренного насоса / А. В. Коломейченко, В. Н. Логачев // Тракторы и сельхозмашины. – 2010. – № 7. – С. 33–34.

12. Величко, С. А. Восстановление шестерен гидронасосов НШ-А методом свободных ремонтных размеров / С. А. Величко, А. В. Мартынов // Тракторы и сельхозмашины. – 2015. – № 2. – С. 47–49.

13. Бурумкулов, Ф. X. Повышение ресурса агрегатов созданием на рабочих поверхностях деталей наноструктурированных покрытий / Ф. X. Бурумкулов, С. А. Величко, А. М. Давыдкин [и др.] // Технология металлов. – 2008. – № 1. – С. 2–7.

14. Бурумкулов, Ф. Х. Наноэлектротехнологии для повышения межремонтного ресурса агрегатов машинно-тракторного парка сельского хозяйства / Ф. Х. Бурумкулов, С. А. Величко, В. И. Иванов [и др.] // Труды ГОСНИТИ. – 2007. – Т. 99. – С. 85–94.

15. Shia, L. Numerical Simulation and Experimental Study on the Comparison of the Hydraulic Characteristics of an Axial-Flow Pump and a Full Tubular Pump / L. Shia, W. Zhanga, H. Jiaoa [et al.]. – DOI 10.1016/j.renene.2020.02.082 // Renewable Energy. – 2020. – Vol. 153. – Pp. 1455–1464. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148120302779?via%3Dihub (дата обраще- ния: 06.08.2020).

16. Bedotti, A. Dynamic Modelling of the Swash Plate of a Hydraulic Axial Piston Pump for Condition Monitoring Applications / A. Bedotti, M. Pastori, F. Scolari [et al.]. – DOI 10.1016/j.egypro.2018.08.077 // Energy Procedia. – 2018. – Vol. 148. – Pp. 266–273. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610218303709?via%3Dihub (дата обращения: 06.08.2020).

17. Gao, Y. Wavelet Packet and Residual Analysis Based Method for Hydraulic Pump Health Diagnosis / Y. Gao, Q. Zhang. – DOI 10.1243/09544070JAUTO253 // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. – 2006. – Vol. 220, no. 6. – Pp. 735–745. – URL: https://journals.sagepub.com/doi/10.1243/09544070JAUTO253 (дата обращения: 06.08.2020).

18. Casoli, P. Overall Efficiency Evaluation of a Hydraulic Pump with External Drainage through Temperature Measurements / P. Casoli, F. Campanini, A. Bedotti [et al.]. – DOI 10.1115/1.4039084 // Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. – 2018. – Vol. 140, Issue 8. – 9 p. – URL: https://asmedigitalcollection.asme.org/dynamicsystems/article-abstract/140/8/081005/439974/Overall-Efficiency-Evaluation-of-a-Hydraulic-Pump?redirectedFrom=fulltext (дата обращения: 06.08.2020).

19. Frith, R. H. Comparison of an External Gear Pump Wear Model with Test Data / R. H. Frith, W. Scott. – DOI 10.1016/0043-1648(95)06845-7 // Wear. – 1996. – Vol. 196, no. 1. – Pp. 64–71. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0043164895068457?via%3Dihub (дата обращения: 06.08.2020).

20. Battarra, M. On the Assessment of Lumped Parameter Models for Gearpump Performance Prediction / M. Battarra, E. Mucchi. – DOI 10.1016/j.simpat.2019.102008 // Simulation Modelling Practice and Theory. – 2019. – Vol. 99. – Pp. 34–40. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1569190X19301418?via%3Dihub (дата обращения: 06.08.2020).

21. Han, M. Reliability Analysis of a Hydraulic Pump / M. Han // Journal of Mechanical Engineering. – 2002. – Vol. 38, no. 1. – Pp. 10–15. – URL: https://www.researchgate.net/publication/245444192_Reliability_analysis_of_a_hydraulic_pump (дата обращения: 06.08.2020).

22. Tkáč, Z. Experimental Hydraulic Device for the Testing of Hydraulic Pumps and Liquids / Z. Tkáč, J. Kosiba, L. Hujo [et al.]. – DOI 10.24874/ti.2018.40.01.14 // Tribology in Industry. – 2018. – Vol. 40, no. 1. – Pp. 149–155. – URL: http://www.tribology.rs/journals/2018/2018-1/2018-1-14.html (дата обращения: 06.08.2020).

23. Пумпур, Е. В. Применение аддитивных технологий для ремонта гидропривода горных машин на примере шестеренного насоса НШ-32 / Е. В. Пумпур // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2016. – № 1. – С. 311–314.

24. Конев, В. В. Экспериментальные исследования гидропривода строительно-дорожных машин / В. В. Конев, С. П. Пирогов, Д. М. Бородин [и др.] // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 1. – С. 68. – URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17665 (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

25. Боровиков, В. П. Мнение профессионала / В. П. Боровиков // Автотранспортное предприятие. – 2010. – № 2. – С. 14–15.

26. Боровиков, В. П. Об асимптотическом распределении статистик, основанных на выборочных промежутках, с оцененными параметрами / В. П. Боровиков. – DOI 10.4213/tvp2791 // Теория вероятности и ее применения. – 1996. – Т. 41, № 1. – С. 181–186. – URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=tvp&paperid=2791&option_lang=rus (дата обращения: 06.08.2020). – Рез. англ.

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.