автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Методы и средства повышения эксплуатационной надежности гидроприводов дорожных и строительных машин

На правах рукописи

ГРИНЧАР НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ГИДРОПРИВОДОВ ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАШИН

Специальность 05 05 04 - «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Новочеркасск 2007

003059434

003059434

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) на кафедре «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы»

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Ковальский Виктор Федорович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Ким Борис Григорьевич, доктор технических наук, профессор Першин Виктор Алексеевич, доктор технических наук, профессор Носенко Алексей Станиславович

Ведущая организация

Ростовский государственный строительный университет

Зашита состоится 10— часов на заседании диссертационного

совета Д 212 304 04 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)» по адресу. 346428, г Новочеркасск, Ростовской области, ул Просвещения, 132, 107 ауд главного корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «ЮжноРоссийский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212 304 04 /■> "Л

доктор технических наук, профессор ]// , } /НА Глебов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы.

Широкое распространение машин с объемным гидравлическим приводом на железнодорожном транспорте в настоящее время усилило актуальность вопросов, связанных с проблемой повышения эффективности использования гидрофицированных дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин, в частности, повышения уровня технической готовности парков машин Главной особенностью эксплуатации этих машин на транспорте является то обстоятельство, что весь объем работ выполняется на железнодорожных линиях в «окно» в ограниченные сроки. Готовность машин в значительной степени зависит от состояния гидропривода, на долю которого приходится свыше 50 % отказов по машинам Традиционные методы обеспечения надежности гидроприводов, основанные на системе планово-предупредительных ремонтов, не обеспечивают в полной мере готовность парков гидрофицированных машин

Современная ситуация, сложившаяся за последнее десятилетие, изменение методов и средств управления обуславливает необходимость в совершенство-вании теории и практики эксплуатации гидроприводов строительных и дорожных машин, в частности, за счет применения технической диагностики, которая позволяет более точно устанавливать сроки и объем работ по обслуживанию и ремонту, контролировать основные эксплуатационные показатели гидропривода машин во время работы, определить готовность машины для выполнения заданного цикла работ, прогнозировать остаточный ресурс и наработку гидропривода, его узлов и отдельных аппаратов

Изучение теории и опыта проведения технического обслуживания и технической диагностики гидроприводов машин приводит к выводу, что при существующем положении дел нельзя получить наиболее эффективные решения в области управления процессами обеспечения надежности гидрофицированных машин в плане технологии работ и ресурсосбережения, место и роль технической диагностики в системе технического обслуживания и ремонтов гидроприводов обозначена недостаточно четко, внедрение технической диагностики требует изменения организации и структур служб технического обслуживания и ремонта

Предпосылки для устранения указанных недостатков лежат в изучении факторов, влияющих на надежность гидропривода дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин и способов воздействия на эти факторы Наиболее эффективным способом решения данных вопросов является тщательное рассмотрение их взаимосвязей как между собой, так и со смежными факторами Необходимо создание единой комплексной системы технической диагностики гидроприводов машин, включающей как технические средства, так и технологические разработки и методические указания по принятию управленческих решений в области эксплуатации гидроприводов как сложных систем

Настоящая работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ МПС РФ, ОАО «РЖД» и кафедры «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ)

Цель работы Разработка методов и средств обеспечения бесперебойной работы гидроприводов дорожных и строительных машин, в том числе при работе в «окно», повышения коэффициентов технической готовности и технического использования

Идея работы заключается в оптимизации процессов поиска отказов и прогнозирования ресурса гидроприводов машин на основе применения методов и средств технической диагностики

Для достижения поставленной цели необходимо

определить факторы, влияющие на надежность гидропривода машин, проанализировать последствия возникновения отказов и разработать метод оценки последствий и определения технического риска при эксплуатации в различных подгруппах гидропривода с учетом их структурной схемы,

- разработать метод формализации и оптимизации процессов поиска отказов и определения достаточного числа контрольных точек измерений для гидроприводов машин,

- изучить особенности применения основных типов диагностического оборудования в эксплуатационных условиях, дать научно обоснованные рекомендации по их использованию,

исследовать характер изменения надежности гидроаппаратов и гидропривода дорожных и строительных машин в целом при сочетании внезапных и износовых отказов и разработать метод прогнозирования остаточного ресурса по результатам диагностики,

- разработать конструкции и провести эксплуатационные испытания средств диагностики в производственных условиях, разработать методики их практического применения

Методы исследований включают анализ источников научно-технической информации, постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований, базирующихся на применении основных положений теории вероятностей, математической статистики, теории информации, гидравлики, логической алгебры, теории планирования эксперимента и обработки результатов экспериментальных данных

Основные научные положения, защищаемые автором

1 В гидроприводах дорожных и строительных машин подсистемы, наиболее чувствительные к появлению отказов, определяются по степени тяжести последствий их возникновения по предложенному разделению на шесть групп, каждая из которых характеризуется безразмерным численным коэффициентом

2 Рост уровня технического риска при эксплуатации гидроприводов, определяемого как отношение обобщенного показателя тяжести последствий к вероятности безотказной работы имеет нелинейный характер, позволяющий определить критическую наработку, после которой необходимо выполнение ремонтно-профилактических работ

3. Минимизацию всех видов затрат при диагностике сложных гидроприводов следует осуществлять путем применения алгоритма поиска отказов по комплексному критерию, учитывающему информационную ценность проверок, затрачиваемое время и их стоимость

4 Характер проявления отказов в гидроприводах дает возможность птимизировать схему размещения и число контрольных точек измерения , пределяемых с его учетом Получить при этом наибольшее количество нформации о состоянии объекта при диагностировании гидропривода дает озможность оборудование, реализующее статопараметрическин метод

5 Повышение качества и точности прогнозирования остаточного ресурса остигается путем применения экспоненциального и нормального законов для незапных и износовых отказов гидроаппаратов и гидропривода в целом с учетом

совместного действия, а также характера изменения объемного КПД в процессе ксплуатации

6 При использовании турбинных расходомеров в качестве средства иагностики следует вводить поправочный коэффициент, учтывающий изменение язкости рабочей жидкости в связи с изменением давления и температуры при иагностике гидросистемы статопараметрическим методом

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций беспечивается достаточным объемом и сходимостью результатов теоретических сследований и расчетов, результатов эксплуатационных наблюдений за состоянием идроприводов строительных и дорожных машин, а также результатов абораторных и натурных экспериментов

Научная новизна работы заключается

в классификации последствий отказов по степени тяжести и определении тепени технического риска для гидроприводов дорожных и строительных машин в современных эксплуатационных условиях,

в разработке метода определения безразмерного коэффициента технического риска, учитывающего тяжесть последствий отказа и вероятность безотказной работы, '

в разработке метода поиска отказов в гидросистемах, в том числе в автоматизированном режиме, учитывающего время, стоимость и количество элементов в системе и вероятность их отказа, и метода оптимизации размещения контрольных точек;

в разработке метода определения границы априорной вероятности отказа при которой целесообразно изменение стратегии поиска отказа,

в разработке метода определения поправочных коэффициентов к статической характеристике турбинных расходомеров при использовании их в качестве средств диагностики,

в разработке метода уточнения ресурса гидроаппаратов дорожных и строительных машин по результатам диагностики и определении параметров законов распределения отказов при совместном действии экспоненциального и нормального законов

Научная значимость работы заключается в решении проблемы обеспечения безотказной работы гидроприводов строительных и дорожных машин при работе в «окно», обосновании теоретических положений, разработке технических и технологических решений по созданию универсальной системы диагностики и ее компонентов, а также методов эффективного её применения для повышения эксплуатационной надежности гидроприводов строительных и дорожных машин

Повышение надежности гидроприводов достигается за счет оптимизации процессов поиска отказов, предотвращения их появления и более полного использования ресурса гидроагрегатов

Личный вклад автора состоит в обобщении известных результатов, постановке проблемы и задач исследования, разработке математических моделей поиска отказа и прогнозирования ресурса и их численного анализа применительно к гидросистемам строительных и дорожных машин, выборе и обосновании направления по совершенствованию конструкции портативных и стационарных средств диагностики Разработаны технические и технологические решения, позволяющие более полно использовать ресурс гидроагрегатов и обеспечить бесперебойную работу гидропривода

Практическая ценность работы заключается

- в разработанных технических средствах для систем диагностики гидроприводов, одна из работ (гидротестер) отмечена медалью «Лауреат ВВЦ» за 1998 г,

- в методике поиска отказов в основных подсистемах гидроприводов машин и автоматизации определения схемы контрольных точек,

- в методике прогнозирования состояния гидропривода в целом и его основных элементов в процессе эксплуатации,

- в рекомендациях по применению диагностического оборудования для гидрофицированных машин, в том числе по стабилизации температурных режимов замкнутых контуров в заданных пределах для диагностических стендов,

- в определении порога минимально необходимого повышения эксплуатационной производительности, при котором достигается экономический эффект от применения средств диагностики

Реализация работы. Результаты работы использованы при создании экспериментальных образцов средств технической диагностики для гидроприводов машин транспортного строительства в ЦРММ ОАО "Трансвзрывпром", где они успешно эксплуатируются в течение ряда лет, при организации технического обслуживания гидрофицированных машин восстановительного поезда ст Юдино Горьковскй ж д, на Грязинской дистанции пути Юго-Восточной ж д, Грязинской дистанции гражданских сооружений Юго-Восточной ж д, в условиях ПМС №35 Юго-Восточной ж д, Белгородской дистанции пути Юго-Восточной ж д, Анисовской дистанции пути Саратовского отделения Приволжской ж д Полученные результаты нашли отражение при разработке методических указаний Госстроя РФ по организации диагностирования парков строительных машин Также разработанные средства диагностики и методики их применения используются при проведении научно-исследовательских и лабораторных работ на кафедре «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» МИИТа

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседании кафедры «Механизация погрузочно-разгрузочных и строительных работ» МИИТа в 1999 г, на 4-й и 5-ой межвузовских научно-методических конференциях "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" в РГОТУПС в 1999 г и в 2000 г , на заседании кафедры "Строительные и дорожные машины и оборудование" РГОТУПС в 2000 г и 2003 г, на заседании научно-

етодического совета по специальности 170900 - «Подъемно-транспортные, троительные, дорожные машины и оборудование» УМО вузов по образованию в бласти машиностроения и приборостроения на базе МГТУ им Баумана и СПбГТУ 1999 г, на конференции «Подъемно-транспортные машины на рубеже веков» в -1ГТУ им Баумана в 1999 г, на заседании кафедры «Строительные и дорожные ашины» Белорусской государственной политехнической академии в 2000 г, на еждународной конференции «Высшее профессиональное зочное образование на елезнодорожном транспорте» в 2001 г, на заседании кафедры «Системы риводов» МГТУ «Станкин» в 2002 г

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 28 аботах, в том числе в 19 изданиях, рекомендованных ВАК для докторских иссертаций

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, ключения, списка литературы из 115 наименований, пяти приложений Основная асть работы содержит 260 страниц текста, 115 рисунков, 18 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель сследования, изложена научная новизна полученных результатов

В первой главе кратко рассматривается специфика гидроприводов орожных, строительных и путевых машин, определяемая автономностью и обильностью машин, сложностью схемных решений, и особенностями сплуатации в «окно» на железнодорожных линиях Объемный гидропривод ашин рассматриваемых классов является для них основным типом привода

Вопросы эксплуатации и надежности объемного гидропривода машин осмотрены в работах В Н Прокофьева, Т М Башты, Т А Сырицына, Г Кима, Т В Алексеевой, В Н Лозовского, В Ф Ковалевского, В К Свешникова, А Васильченко, А А Усова, А М Рустановича, И И Елинсона, И А Панина, Л Солдатова, Бардышева О А , Гаркави Н Г , Беленкова Ю А , Ш Хазановича, Ю П Майорова и других советских и российских ученых

Отказы, возникающие в гидроприводах машин можно разделить на раметрические и функциональные, постепенные и внезапные, устойчивые и ремежающиеся, контролируемые и неконтролируемые

Практически все отказы гидроаппаратов, кроме отказов по корпусу, вызва-I неисправностями прецизионных поршневых и золотниковых пар, связанных с вышением трения в парах и износом деталей (и как следствие, с изменением нейных размеров и форм) Повышение трения имеет внезапный характер и иводит к зависанию или заклиниванию подвижного элемента в корпусе или льзе, влечет за собой запаздывание в срабатывании, нарушению режимов ежения, кратковременному повышению давления выше нормы (и как след-твие, герметизации системы), росту пульсаций давления Износ деталей при-водит к рушению внутренней герметичности аппаратов и падению объемного кпд ледствие увеличенного расхода через зазоры Повышенные утечки ведут к медлению работы всего механизма в целом, тек увеличению рабочего цикла шин и экономическим потерям Таким образом, техническое состояние качающих

узлов насосов и гидромоторов, золотников распределителей, соединений поршень-корпус в гидроцилиндрах однозначно характеризуется комплексом параметров, от которых зависит внутренняя негерметичность гидроаппарата, что дает право рассматривать объемный кпд как наиболее интегральный показатель состояния объекта

Исследования показали, что гидроприводы работают в средних и тяжелых режимах, которые характеризуются нестационарностью и высоким коэффициентом использования в течение смены при неблагоприятных условиях среды и сезонных колебаний температуры от -40°С до +50°С Вследствие этого наработка на отказ элементов гидропривода невелика и характеризуется значительным разбросом Некоторые данные по наработке на отказ представлены в таблице 1 Таблица составлена по статистике, собиравшейся автором в 1984 - 2003 г г Наработка на

отказ элементов гидропривода Таблица 1

Гидроаппараты Т ГШГН- Тшах Наработка на отказ Т, час, - Тгшс!

Стреловые краны Одноковшовые экскаваторы Путевые машины

1 2 3 5

Насосы шестерённые 1000 -г 3000 2000

Насосы пластинчатые ---------------- 850-1850 1350

Насосы и гидромоторы аксиально-поршневые нерегулируемые 3000 - 8500 1000 - 5000 1000 - 5000

5750 3000 3000

Насосы аксиально-поршневые регулируемые 2500 -8000 5250 500 - 5000 2750

Гидроцилиндры 2200 - 10000 6500 - 13000 1000-6400 3700

6100 9250

Гидропневмоаккумуляторы 10000 - 30000 10000 - 15000 10000 - 15000

20000 12500 12500

Клапаны давления, клапаны предохранительно-переливные 3000 - 15000 6500 - 15000 3000-13000 8000

9000 10750

Распределители золотниковые 1500-9000 5250 8300-25000 16850 4500-6500 5500

Дроссели и регуляторы Потока 2000 - ЮООО 2500 - 10000 2500 - 10000

6000 6250 6250

Сервоклапаны, сервовентили 1700 - 6500 4100 600-1600 1100

Фильтры 1000 - 3000 2000 1000 - 6200 3600 1000-6000 3500

Для гидроприводов машин являющихся изделиями ремонтируемыми, эксплуатиру-емыми до предельного состояния в циклическом режиме, с доминирующим фактором в качестве последствия отказа - простоем, основными показателями надежности являются гамма-процентный ресурс у и коэффициент готовности Кг

Кроме того, надежность характеризуется такими показателями как наработка на отказ, трудоемкость и стоимость технического обслуживания

Надежность гидропривода дорожных, строительных и путевых машин, должна обеспечиваться системой технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов Совершенствование системы планово-предупредительных ремонтов занимает важное место в исследованиях по обеспечению надежности Наличие резервов (рис 1) обусловлено вероятностным характером распределения наработки на отказ

предупредительных ремонтов гидроприводов строительных и дорожных машин

1- изменение параметра (объемного кпд) состояния привода или его аппаратов,

2- f(t>- плотность вероятности распределения наработки машины до предельного состояния,3- приведенные удельные затраты (Суд) на эксплуатацию машины, mm Суд -уровень минимальных удельных затрат, I - часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить до первого планового ТО или ремонта

II - часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить в период после 2-го планового ТО или ремонта - резерв по улучшению использования ресурса при наличии системы диагностики III -часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить в период между 1-м и 2-м плановыми ТО- при жесткой системе ТО эти машины имеют потребность в проведении профилактических замен при первом ТО - резерв при переходе к гибкой системе планирования ТО при наличии системы диагностики

Обеспечивая минимум приведенных удельных затрат, и при соответствующей периодичности профилактических работ, достаточно высокий коэффициент технической готовности (порядка 0,9), существующая система, с одной стороны, допускает возникновение неплановых ремонтов у части машин (до 10 % от общего парка) в периоды между техническим обслуживанием и ремонтами, а с другой стороны, у большей части машин ремонтные восстановительные работы проводятся при отсутствии фактической потребности в их выполнении в данном цикле технического обслуживания или ремонта, следствием чего является значительное недоиспользование ресурса агрегатов и сборочных единиц - до 50% для насосов и гидромоторов и до 80% для контрольно-распределительной аппаратуры

В то же время, неплановые ремонты, вызванные внезапными и псевдовнезапными отказами, составляют около 50 % от времени простоя в промежутки между техническими обслуживаниями

Одним из перспективных путей совершенствования системы планово-предупредительных ремонтов, позволяющим на основе учета фактического технического состояния конкретной машины сократить количество неплановых ремонтов и улучшить использование ресурса ее сборочных единиц и агрегатов, является применение методов и средств контроля технического состояния и диагностирования, которое предшествует выполнению технического обслуживания, а его результаты служат для определения перечня и объема предстоящих операций Кроме того, оснащение машин встроенными (бортовыми) средствами позволяет, предупреждать возникновение отказов (по крайней мере в большинстве случаев) и обеспечить быстрое их устранение за счет сокращения времени поиска

Техническая диагностика гидроприводов машин является сравнительно новым разделом науки Её основы были заложены в начале 70-х годов А М Харазовым, Р.А Макаровым, когда получил широкое распространение объемный гидропривод Вопросам диагностики сложных систем посвящены работы И А.Биргера, Г Ф Верзакова, Н Я Говорущенко, Б В Павлова, П П Пархоменко, Б Г Кима и других ученых Вопросы диагностирования объемного гидропривода исследованы в работах В И.Загребельного, В А Коржова, Р А Макарова, Н А Мальцевой, Т С Морозовой, В Н Сидорова, В И Сидорова, В.В Чанкина, С И Шумейко, А М Шолома, П.М Черейского, С Б Багина, В В Тайца, К В Рулиса, В А Першина а также автора и других исследователей

Однако внедрение средств и методов диагностики гидроприводов в повседневную практику эксплуатации сдерживается рядом организационных, технических и технологических факторов, важнейшими из которых являются

- выполнение диагностирования силами служб ТО и ремонта увеличивает нагрузку на их звенья, требует высококвалифицированного персонала, умеющего работать с контрольно-измерительной аппаратурой, обрабатывать полученные результаты и проводить расчеты остаточного ресурса,

- наличие большого количества методов диагностики и экспериментальных средств их реализации для решения частных задач, и в то же время отсутствие недорогих, серийно выпускаемых современных средств диагностики, как

стационарных, так и переносных, и мобильных, а также отчасти противоречивые рекомендации различных авторов

Таким образом, для широкого внедрения в практику эксплуатации технического диагностирования необходим системный подход к проблеме, включающий как разработку организационных вопросов, так и соответствующих конструктивных разработок, обеспечивающий их технологическую взаимосвязь и исключающий дублирование контрольно- диагностических операций Такой подход позволит перейти от жесткой системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов к гибкой, когда время проведения каждого вида работ определяется по результатам диагностики и контроля параметров гидропривода

Вторая глава посвящена разработке наиболее эффективного метода поиска отказов в гидроприводах на основе применения теории информации

Для эффективного решения этого вопроса необходим учёт структуры гидропривода с одной стороны, и характера проявления различного типа отказов с другой стороны

Естественным методом структурного анализа является деление на группы, при котором одна группа соответствует одной подсистеме исполнительного механизма - подбивки и рихтовки, поворота платформы и т д Спецификой гидропривода рассматриваемых машин является многопоточность, поэтому не всегда возможно на базе анализа принципиальной схемы гидропривода разделить eè на группы оптимальным образом Процесс разбиения на группы может быть формализован В качестве исходных формируются группы, точно отражающие процесс функционирования каждой подсистемы, типа А, = Сви «2. <*з),

где А, - множество, характеризующее данную подсистему, в/, в2, в3 - подмножества, характеризующие насосную подгруппу, подгруппу распределителей и подгруппу гидродвигателей, соответственно

Исходные группы преобразуются по принципу формирования вторичных групп из элементов, повторяющихся в исходных группах Такой подход существенно облегчает такие задачи как анализ влияния отказов на безопасность, поиск отказа и т п

По характеру проявления отказы можно разделить на 4 подгруппы - см табл 2 При составлении таблицы используем двоичный код 1- параметр в норме, 0-параметр не в норме В таблице 2 R - внешняя нагрузка, Р - давление в системе, F ; M - усилие или момент , развиваемые гидродвигателем, V ; со- скорость исполнительного звена гидродвигателя Строки LOI , L02 -система исправна как без приложения нагрузки {LOI ), так и под нагрузкой (L02 ) Комбинация L1 характерна для ситуации когда изношены насосы, не развивается заданное давление и неисправны предохранительные и поддерживающие клапаны L2 - характерна для привода, имеющего объемный кпд ниже допустимого L3 - появляется при засорившихся фильтрах и других неисправных аппаратах, перепад давления на которых превышает допустимые значения Комбинация L4 возникает сравнительно редко, при неисправных редукционных клапанах и клапанах последовательности (напорных золотниках)

Таблица групп неисправностей

Таблица 2

Состояние R Р F; М V;a>

L01 0 J 1 1

L02 1 1 1 1

L1 1 0 0 0

L2 1 1 0 1

L3 0 0 1 ]

L4 1 1 1 0

Все строки попарно различимы и таблица может служить как первичный тест при поиске отказов

Поиск отказа можно рассматривать как процесс снятия энтропии системы по мере поступления информации Энтропию системы определим следующим образом

H=-fjP,logPl, 1

где Р, - вероятность того, что система находится в одном из состояний (т е вероятность отказа ¡-того элемента), N - количество элементов в системе

Вследствие свойства аддитивности энтропия складывается из нескольких составляющих, характеризующих отдельные подгруппы гидропривода Таким образом, на первом этапе поиска необходимо определить его тип (табл 2) и подгруппу элементов, включающих отказ (см гл 1) За счет этого можно значительно понизить энтропию системы Для локализации отказа в подгруппе могут использоваться различные методы 1) - метод поэлементных проверок, 2) -метод средней точки (половинного деления), 3) - комбинированный, когда на каждом этапе проверок стратегия корректируется

Первые два метода достаточно подробно описаны в технической литературе, однако отсутствуют четкие рекомендации по их применению Автором установлено граничное значение вероятности отказа элемента Ph при которой следует переходить от метода средней точки к проверке элемента с наибольшей вероятностью отказа

Р = 1 + '°8 ~ *>~ '°ё 1 N ■

log2(tf-l) где N- количество элементов в системе

Причем, как очевидно, должно быть N >3 Графическая интерпретаци представлена на рис 2 В общем случае следует также учитывать затраты времени стоимость проверок Взаимное влияние этих факторов может быть учтен комплексным критерием эффективности

К j ~I/t С,

где 1 - информативность проверки, t - затраты времени, С- стоимость проведения проверки

В этом случае оптимальный процесс поиска отказа будет характеризоватьс рядом Kj> К2> К3> >К,

Кроме информативности, на эффективность процесса диагностики влияют

При этом, очевидно, количество тест-проверок должно выступать как параметр ограничения для машин, работающих в жестком временном графике (например, в «окно» при строительстве или ремонте ж д)

Реализация указанного принципа предполагает, что алгоритм поиска отказов должен быть гибким, т е должны выполняться только те проверки, которые имеют информативную ценность Блок-схема такого алгоритма

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 г -

„ представлена на рис 3

Количество элементов в подсистеме г г

а

о &

о.

с <

"Граница перехода от метода поэлементных проверок к методу средней точки при поиске отказа

Рис 2 Оптимизация стратегии поиска отказа

Рис 3 Блок-схема поиска отказа в гидроприводах дорожных и строительных машин

В общем случае для проверки элемента необходимо произвести измерение параметров - Р, Q, М, V, со - на входе и выходе аппарата Их совокупность, очевидно, не является минимальной

Для минимизации совокупности диагностических параметров и тем самым определения минимальной и достаточной схемы размещения контрольных точек в системе воспользуемся методами логической алгебры

Методика определения такой схемы заключается в следующем Гидросистема представляется в виде ориентированного графа, вершины которого соответствуют элементам системы, а дуги - параметрам (расходу и давлению) Далее определяется совокупность всех возможных неисправностей для всех элементов системы Затем составим логические уравнения типа

Р.&ЧР.-МЩ,

где ¡2, - давление и расход на выходе /-того элемента, Л /. - давление и расход на входе / -того элемента, - параметр характеризующий состояние / -того элемента (5, =1 - элемент исправен, = 0 - нет), &- знак конъюнкции По полученным уравнениям строится начальная диагностическая матрица, у которой строки соответствуют всем возможным состояниям (неисправностям системы), а столбцы - параметрам Для заполнения строк матрицы используется следующее правило- если при появлении неисправности (отказа) 5, параметры Р„, £>„ (на некотором участке системы) не соответствуют допустимому уровню, то на пересечении соответствующей строки и столбца ставится «О», если

соответствуют - «1»

Р.А Р2,СЬ, Рз.СЬ Р„Л,

Бо 1 1 1 1

Б, 1 0 1 О

Бз 1 0 1 О

SJ 1 1 1 О

Для минимизации матриц такого типа обычно применяют алгоритм Яблонского-Мак-ЬСпаски, позволяющий на основе применения методов логической алгебры получить минимальное количество столбцов, с тем условием, чтобы все строки попарно различались между собой Так как каждый столбец соответствует параметрам системы на определенном участке, то мы получаем минимальную и достаточную совокупность участков гидросистемы, где необходимо производить измерения Алгоритм Яблонского-Мак-Класки довольно громоздкий, поэтому для сложных систем и большого количества рассматриваемых неисправностей процесс желательно автоматизировать С этой целью была разработана программа на языке «Бейсик», предназначенная для современных ПК (приложение 3)

Третья глава посвящена вопросам разработки перспективных типов диагностического оборудования и методик их применения, а также результатам экспериментальных исследований

При создании системы диагностики гидроприводов дорожных и строительных машин, целесообразно применение единого метода диагностики и единого базового комплекта измерительных средств для его реализации Система должна включать как стационарные средства диагностики (стенды), так и переносные

(гидротестеры) и встроенные В настоящее время в той или иной степени разработаны следующие методы диагностирования гидроприводов и гидроагрегатов статопараметрический, термодинамический, по параметрам переходных процессов, по параметру пульсаций давления, виброакустический, аэродинамический, по содержанию продуктов износа в рабочей жидкости Практически все они, кроме статопараметрического метода, имеют ограниченное применение, а рекомендации отдельных авторов носят отчасти противоречивый характер Так как процесс диагностирования можно рассматривать как информационный, то в качестве критерия для сравнения методов логично принять получаемое при диагностировании количество информации (с учетом конкретных технических средств для реализации метода) Диагностирование гидроприводов может проводиться на различную глубину по уровням определение функциональной работоспособности системы в целом - 1 уровень, определение параметрической работоспособности - II уровень, определение функциональных отказов элементов - III уровень, определение параметрических отказов элементов -IV уровень, определение причин отказа элемента - V уровень, определение конкретной величины неисправности - VI уровень Количество возможных состояний от номинального до предельного значения диагностического параметра, которое можно различить с помощью прибора будет И-^-Х^/АХ,

где N - количество возможных состояний, Хщ, Х„, - номинальное и предельное значения параметра для ] -того элемента,ДХ -чувствительность прибора для измерения данного параметра

Логарифмируя N по основанию 2 мы получим количество информации в битах о состоянии у -того элемента

1=1оё2 И=^:[(Х„, -Хп)/ЛХ] Полная информация будет складываться из информации по уровням

б

; = 1

Суммарную информацию по каждому уровню можно оценить по формуле

- Е {£ к , 1ов 2 К*- х«)' ]}'

где 1, - количество информации по / -тому уровню, 2 - число параметров, измеряемых при данном методе, К, - количество у-тых элементов в системе

Сравнение по данному критерию показало, что наибольшее количество информации для типового модуля гидропривода можно получить с помощью приборов, реализующих статопараметрический метод, включающий датчики расхода турбинного типа, датчики давления и температуры, блок индикации и нагрузочный дроссель или клапан Данный тип аппаратуры на сегодняшний день является наиболее подходящим в качестве базового для создания комплексной системы диагностики гидроприводов

Исходя из сказанного, при участии автора были разработаны экспериментальные конструкции гидротестера, устройства для его подсоединения и

универсального диагностического стенда В качестве датчиков расхода были приняты турбинные расходомеры, тк они компактны, технологичны, легко монтируются в гидролиниях, при этом практически не влияя на характер течения масла От серийных датчиков типа ТДР они отличаются наличием фотоэлектрического преобразователя, обладающим большой помехоустойчивостью и усиленным подшипниковым узлом Теоретические и экспериментальные исследования позволили установить, что применение турбинных расходомеров при диагностике гидроприводов имеет ряд особенностей Статическая характеристика расходомера с высокой степенью точности описывается уравнением

/ = к г - Як) <р0 <р„>

где /- показания прибора индикации, к- коэффициент пропорциональности, г- количество лопастей ротора, - измеряемый расход, 5 -живое сечение потока по ротору, Н - ход лопастей ротора, Бк - скольжение ротора относительно потока, <Ру , <рд - коэффициенты, учитывающие эгпоры скоростей и протечки в зазоре между ротором и корпусом

Скольжение зависит от характера течения жидкости - Бк=/(Яе) и, следовательно, от вязкости, которая, в свою очередь, зависит от температуры и давления V =/(Т, Р) При работе привода в установившемся температурном режиме главным образом сказывается влияние давления, тк при изменении давления, например, от 0 до 20 МПа кинематическая вязкость масла типа АУ изменяется в 1,5 раза Соответственно будет возрастать Бк Таким образом необходимо иметь либо тарировочные характеристики расходомера для каждого значения температуры и давления, либо учесть это обстоятельство поправочным коэффициентом

(1 - „.„)

ш = -!- ,

(1 - „ )

где Бкр,0 - скольжение ротора расходомера при Р~0; Бкп - скольжение ротора при давлении при котором должен измеряться фактический расход в гидролинии

Результаты теоретических и экспериментальных исследований параметра для экспериментального расходомера и датчика ТДР-12, имеющих условный проход 20 мм, представлены на рис 4 (а-г)

Наличие жестких трубопроводов в гидросистемах обусловило необходимость создания оригинальных устройств для подключения расходомера или гидротестера при безразборной диагностике

Разработанный комплект, включающий гидротестер и устройства для его подключения, отмечен медалями ВВЦ РФ в 1998 г

Кроме переносных средств, система диагностики должна включать также стационарные стенды, как универсальные, так и специализированные При создании стационарных стендов целесообразно применение модульного принципа, предполагающего изменение конфигурации стенда Это достигается путем добавления или удаления отдельных постов диагностики в зависимости от объема программы испытаний

/

А

г

X'

а)

4- ■Р

РМПа

а 2 4 В В

—С} =40 л/мин ■ - - <5 - 140 л/мин

13 125 12 1,15 1,1 1Д5 1

ода 00

\

Ч

Г

— -

я 1

-ч- -С

25 Ф Ю 93 100 120 -ВО

— V =5 5 сСт. 1°=18°С. Р=20 Мпа

- - -V =20 сСт, 1°=50°С, Р=20 МПа

107 1Р0 105 104

1 да 102 101 1

0,93

\

\ ||

\ \

Л

Ч 1

V

-1°

20

30 40 50 ВО 70 80

■С} =40 л/мин Р=20 МПа

20 40 ВО ВО 100

-расходомер МИИТ

----датчик ТДР-12

Р л/МШ

- - - <3 = 140 л/минР=20 МПа Рис 4 Изменение поправочного коэффициента от давления (а), расхода (б, г), температуры (в)

Габариты стендов определяются в основном размерами основной насосной :танции и бака Таким образом можно выделить 5 основных типоразмеров, основные параметры которых представлены в табл 3

При испытаниях гидроаппаратов на стендах в условиях ограничений по мощности и габаритам целесообразно применение схем с рекуперацией энергии, в том числе с замкнутым контуром Для удобства сравнительного анализа результатов испытаний по разнымтипоразмерам их целесообразно представить в виде отношения к номинальным параметрам Типовой график, полученный при испытании насос-моторов 210 25 представлены на рис 5 для наработки 120ч

Основные параметры стационарных стендов

Таблица 3

Типоразмер 1 2 3 4 5

Емкость бака, л 70 180 360 700 1400

Расчетная мощность, кВт 11 31 61 121 242

Электродвигатель (серия 4 А), кВт 11 37 75 132 250

Наличие замкнутого контура при испытаниях обуславливает важное значение вопроса о стабилизации температуры рабочей жидкости в контуре Решающим фактором здесь является работа системы подпитки Экспериментальный образец универсального диагностического стенда 4-ой типоразмерной группы, был изготовлен в Центральных ремонтно-механических мастерских ОАО «Трансвзрывпром» и успешно эксплуатируется в течение ряда лет

V 1

0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 0,55 0,5

ГО7ЩМИ

•и - ■ * • " • - X а»-

/ м - N

/ / я У

/ •У

/

/

О 0,1 0 3 0.5 0.7 0,9 —Р=0>5РНОК

НЗлТ

— Р = 0,5Р1Пах

Рис 5 Зависимость полного КПД насоса от частоты вращения Четвертая глава посвящена вопросам автоматизации работы диагностических систем, бортовых и стационарных

Обработка результатов измерений и вывода гидропривода на диагностический режим - сложный и трудоемкий процесс, при этом возможны искажения получаемых результатов вследствие погрешностей субъективного характера Проблема может быть решения введением в конструкцию стендов и машин автоматизированного управления процессом диагностики и обработки

ормации Автоматизированные системы с ограниченным числом датчиков, щих основную информацию о состоянии объекта и простоту обработки ностических сигналов дают максимальный эффект Комплексные системы ностирования могут иметь различный уровень автоматизации Для оценки ня автоматизации можно использовать предложенный профессором , Васильевым критерий

п

X, /„

гг _ __

Л а п т

'а, + 1=1 /= 1

и

где ^ (а, - суммарное время на автоматическое выполнение

1=1

т

матизированных операций, ^ I щ - суммарное время на неавтоматическое

7=1

олнение неавтоматизированных операций Если Ка < 0,5 - система ностики считается неавтоматизированной, если 0,5 < Ка <0,95 - система автоматизированная, если Ка > 0,95 - система считается полностью матизированной

Автоматизированная система диагностики может быть принципиально низована по трем вариантам

- бортовая система диагностики гидропривода с индивидуальным цессором и непрерывным контролем параметров,

- групповая система диагностики гидроприводов нескольких машин с тральной непрерывной системой обработки информации в условиях ремонтных дприятий,

- система диагностики гидроприводов, имеющих встроенные системы иков с последовательным их подключением к системе обработки информации

Автоматизированная система диагностики для стационарных стендов также ет иметь несколько уровней

- полностью автоматизированный комплекс, включающий роботы и ипуляторы 1-го поколения, выполняющий все работы по установке и монтажу гностируемых аппаратов на стенде

- комплекс с автоматизацией только процессов вывода системы на гностический режим и обработкой информации,

автоматизированная обработка информации

Первый вариант может быть экономически выгоден только при массовом изводстве, например, гидроцилиндров определенного типоразмера

Таким образом, система автоматизированной диагностики, вне зависимости организационной структуры, должна включать датчики диагностических аметров и систему обработки сигналов и результатов, обеспечивающую нятие решений

Специфической чертой гидроприводов дорожных, строительных транспортных машин, является нестационарность нагрузок в процессе работы, из-чего мгновенные значения диагностических параметров (потери давления расхода) могут выходить за рамки допустимых при удовлетворительных среди значениях Так, например, амплитуда колебаний давления относительно средне значения может составлять до 100%, при этом предохранительный клапан работа в неустойчивом режиме, перепуская часть жидкости на слив, что ведет к падеш например, частоты вращения гидромотора и потере производитель-ност Традиционным образом обнаружить отказы подобного типа невозможно

В некоторых случаях автоматизированный режим диагностирован является единственно приемлемым, например, для диагностики элемент сервопривода, для которых параметр объемного кпд, вычисляемого д статического режима, непригоден Для этих аппаратов диагностическим критерие может служить параметр, представляющий собой фактически коэффицие чувствительности сервоэлемента

где £> - расход через сервоэлемент, Ц / - напряжение или ток на катуш сервоэлемента, соответственно

Решение этой задачи возможно за счет системы, включающей процессо который практически одновременно (по отношению к частоте изменения нагрузк опрашивает датчики контролируемых параметров, что позволяет анализировать текущие соотношения В этом случае в качестве контрольных необходим использовать не жесткие установки, а вычисляемые для конкретных условий соответствии с уравнениями движения Такой подход позволяет производит диагностирование в рабочем режиме гидропривода (на машине непосредственно в время работы, на стенде в режиме имитации)

Для практической оценки возможностей автоматизированных систем н гидростенде был проведен эксперимент на гидростенде кафедры«Путевы строительные машины и робототехнические комплексы» МИИТа Блок-схем представлена на рис 6 Было установлено, что по подавляющему большинств элементов гидропривода объем снимаемой диагностической информации введением автоматизации растет несущественно, кроме диагностики элементе сервопривода Обобщенный коэффициент эффективности диагностическог процесса (см гл 2) Кэ, практически не растет или даже снижается Поэтом применение встроенных автоматизированных систем на машинах целесообразн только в том случае, если на них уже имеется бортовой компьютер управления, частности, например, на путевых машинах тяжелого типа, применяемых н железных дорогах

или

Рис 6 Блок -схема работы автоматизированного модуля диагностики

Пятая глава посвящена разработке методов оценки изменения технического состояния гидропривода в процессе эксплуатации, прогнозирования ресурса гидроприводов дорожных, строительных и подъемно-транспортных машин, а также метода оценки технического риска

Статопараметрический метод диагностирования предполагает, что основными диагностическими параметрами гидропривода и его элементов являются объемные потери рабочей жидкости и кпд - общий и объемный - при нормированном давлении Если в системе привода не развивается заданное давление, она однозначно относится к неисправным и подлежит ремонту

Модель изменения диагностического параметра базируется на данных статистики изменения объемного к п д в процессе эксплуатации

Для небольших отрезков времени характер изменения объемного кпд удовлетворительно описывается линейной зависимостью Пусть приведены г), в момент /1 И7]2в момент 12 Отношение

назовем средней скоростью изменения г\ на временном интервале (// ; Если предположить, что эта скорость сохраняется и в дальнейшем, на протяжении

некоторого отрезка времени т «( ь- с,), то можно предсказать значения объемного кпд, которое будет достигнуто после т часов наработки

Н (/,+ -//'г

Как показывает опыт, для малых интервалов времени г это допущение справедливо (примерно для интервала 240 - 300 ч Наработки)

Для больших интервалов времени характер изменения ц удовлетворительно описывается зависимостью типа ^ = ш2 + Ь

Для группы машин зона снижения объемного кпд будет, очевидно, ограничена кривыми ц{ = В - Л/ г\ = В - А312 , где В - начальное значение объемного кпд

В таблице 4 представлены некоторые данные, полученные по результатам наблюдений

Параметры изменения объемного кпд гидроприводов_Таблица 4

Привод Одноковшовые экскаваторы Путевые машины

А *- А Лшах пип . ^ 0-6 Аср В А -■-А Лтах лтт , «-6 А ■Пер В

1 2 3 6 7

Привод вращения 0,012 - 0,065 0,0385 0,895 0.0684-0.312 0,127 0,875

Привод поступательного действия 0,008 - 0,050 0,029 0,94 0.076-0.304 0,1353 0,92

Полученные данные можно использовать для прогнозирования остаточного ресурса Знание характера падения объемного кпд позволяет предсказать, что величина // достигнет предельного значения с вероятностью Р = 0,9973 на участке от (I до 12 (рис 7) Будем считать закон распределения вероятности времени наработки до предельного состояния нормальным

Тогда примем, что математическое ожидание времени наработки и среднее квадратичное отклонение будет равно

- '1 + (2 Г/ - ——• а - ~з-

Функция распределения плотности вероятности на участке от до Ь

/((0=-^ехР <£¿01 ст ->/2л 2сг

Проведя в момент /' диагностику гидропривода установим новое реальное значение ц в момент /' Тогда вероятностная зона снижения объемного кпд будет ограничен линиями К/' и К;'

Соответственно изменится значение , ¡2, о, /'(I) Получим

1 С -Г')2

'' " ''» /г (О = , > ехр

-:------^Ли -

га

Рис 7 Схема уточнения остаточного ресурса гидросистем по результатам

диагностирования

Следовательно, на участке А г =/';-// можно предсказать безотказную работу привода Проведя в момент I'' повторное диагностирование получим значения , 1"2, Г", о",/з(0 и тп , что позволит еще точнее определить интервал времени, когда следует ожидать отказа гидропривода с соответствующей вероятностью Возможность такого уточнения позволяет существенно улучшить прогнозирование ресурса На практике увеличение использования ресурса составляет около 50% Коэффициент готовности машин повышается до 0,92

Рассмотренный подход позволяет перейти от жесткой планово-предупредительной системы замены элементов гидропривода к гибкой, учитывающей фактическое техническое состояние агрегатов, и может быть использован в качестве основы для оценки эффективности диагностики для некоторого парка (группы) машин Пусть для определенной группы машин при некотором распределении зона снижения кпд ограничена линиями ц/"'" (см рис 8)

Проведя в момент / диагностику мы получим некоторое распределение значений ц, ограниченное интервалом >// тах -, <р(>]/1) - есть плотность вероятности распределения / по ^ в момент I

>г-м),

Математическое ожидание увеличения времени наработки гидропривода до предельного состояния для группы машин

М[Жт^=М[1тт1 - 1П1Ш0]

Имеем также t=f 'i(ц) После ряда преобразований получим

M[Ai]= J/2-'(7mm ~»7i+C) Vtoiltjdrix-t^+h

о

Приравнивая момент проведения измерений к ti получаем

№

о

Для определения численных значений необходимо представить значени функции t]~f(t) Естцт,„ - Ai + С, то тогда

77" ^ „,„ - С

Далее получаем

^ 1« Ci)_

— J-n/'?»« iu)~nmm <p(T]lt)dT}.

I rm„ (',)

Проводя регулярные обследования гидропривода, можно увеличи использование ресурса примерно на 60%

Выход из строя гидравлических систем и агрегатов происходит в основно либо в результате постепенного изменения рабочего параметра -объемного кпд утечек, либо из-за внезапного отказа Оценивая общую вероятность безотказно работы следует учитывать ее составляющие распределения вероятности для дву типов отказов Тогда общая вероятность безотказной работы определится как

0(0 = 0,(0 62«)

Вероятность отказа при совместном действии отказов двух типов (те вероятность наступления хотя бы одного из событий к моменту /, события независимы)

Ф (/) = Ф ,(0(1 - Ф 2 (О) + Ф ,(0(1 - Ф ,(0) + Ф ,(0Ф 2(0 = = Ф ,(/) + Ф ,(/) + Ф ,(/)Ф ,(/),

где Ф(0- итоговая функция распределения для двух случайных независимых процессов.

Плотность распределения

/(О = /, (О + /,(0 - /, (ОФ 2(0 - /:(<)Ф ,(0 = = /,(0( I - Ф ,(0 + .МОП - Ф ,(0)

Среднее время наработки на отказ Тср = ]tflt)d = //[/,(/)+ /2(/) - /,(/)Ф ,(/)- /2(/)Ф ,(0]Л =

- ]if,(t)dt + ]//2(ОЛ - ]//,(ОФ A')dt - ]</2(ОФ,(ОЛ =

= г, + г, - ]'/.(')Ф 2(/)Л - ]'/2(0Ф ,(<)dr ,

где Х|, т2- среднее время для экспоненциального и нормального распределений, т к известно, что для гидроприводов в подавляющем большинстве случаев внезапные отказы подчиняются экспоненциальному закону, а износовые - нормальному В принципе, если требуется определить влияние отказов только внезапного типа, то необходимы наблюдения на начальном этапе эксплуатации, когда предельные допуски на износ еще не достигнуты Для определения параметров распределения отказов износового типа приближенно можно считать, что они адекватны отказам по параметру объемного кпд

Ttp = т,

1 - Ф J -

- ехр

Ф (О = 1

+ Ф

2

/ - г

2г,Ч

1 - Ф

Ф

" i т,

t - г

где a¡ — параметр нормального распределения

Получить параметры экспоненциального распределения можно полагая известными параметрами нормального, решая задачу относительно т; численными методами Зная параметры распределений можно оценить вероятность безотказной работы Q(t) приводов и аппаратов - рис 9 ( а-е)

Вероятность безотказной работы оказывает решающее влияние на такой фактор как технический риск при эксплуатации гидрофицированной машины

Для оценки чувствительности к отказам по группам проведём качественный анализ их последствий для системы

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

Л

£

& К 2

ч

А > Г а

* /

'1 с / 'А

А

в. А. &

& & Ь

9 ^ о ^ ^ ¿1,тысч 0(1)

да)

I

0.9 ОВ 07 Ой 05 0.« оэ 0.2 0.1 О

1®

£

Д

г> А

А Д

| 1 1 * 4

* * *

4

0,5 1 1,5 2 2$ 3 3,5 4 1.ТЫСЧ

осо

Ц8 Дб

а«

0,2

« К * А -1 г—

4 а. А /

в. &

/

2

1

о,? вд

0,7 ОА 0,5 0,4 0,3 0,2 0.1

г, тысч 0

мцвднаэаэааазяяя!

'1 J • -

3: и

1 А «а

Г 2

и

_1

_ _ 1 _ —1 _ ___ _ _

Г)

Ътыс

4(1)

О Ц5 1 1,5 2 2,5 Э 3,5 4 0(0

1 0,8 0,6

Ц4 0,2

К

д)

1

аб

а* 0,2

ш

Лтысч о

0,5 1 1,5 2 25 3 3,5 4 Ш 1 У V» 3 Ц5 4

Рис 9 Вероятность безотказной работы приводов и агрегатов дорожных и строительных машин, 1 - зависимости для экскаваторов, 2 - зависимости для путевых машин, а)-привод вращения, б)-привод поступательного действия, в) гидроцилиндры, ^-распределители, д)-аксиально-поршневые насосы, е)-шестеренные и лопастные насосы

I, тыс ч

Каждый из видов отказов (/ = 1,2. т) относят к одной из установленных тепеней тяжести (у = 1, 2 . ]п) Каждая степень тяжести характеризуется

динаковыми или близкими последствиями отказов для системы в целом

Для подъемно-транспортных, дорожных и строительных машин, можно ыделить следующие группы отказов, различающихся по степени тяжести последствий, каждую из которых можно оценить весовым коэффициентом Кр определяемым для каждой последующей степени тяжести как отношение затрат ремени t¡ на устранение последствий отказа к затратам времени на устранение отказа первой степени тяжести о К, =1/1,,

где К] -весовой коэффициент степени тяжести последствий отказа

1 Отказы практически не влияющие на экономические и экологические показания работы машины К ним относятся мелкие отказы, устраняемые немедленно или в ходе .ЕО, например регулировка клапанов и дросселей, долив масло в бак и пр

2 Параметрические отказы, приводящие к съёму и замене агрегата в процессе послесменного обслуживания Эти отказы не влияют на ритмичность работы, но могут ухудшать такой показатель, как время цикла - 1Ч Экономические потери в этом случае сводятся к стоимости заменяемого агрегата и стоимости производства работ К)~2

3 Отказы, приводящие к задержке в работе машины Они выявляются либо во время смены, либо в ходе предсменных проверок При наличии такого отказа смена может быть завершена, но затем производится замена агрегата и переналадка системы с задержкой выхода в следующую смену Нетрудно видеть, что вторая и третья степени тяжести близки и при известных условиях могут переходить одна в другую К^З

4 Отказы, приводящие к нарушению или к изменению технологических процессов и остановки производства более чем на одну смену Экономические потери могут быть в этом случае весьма велики и включать потери при простое всего комплекса машин и работников технологической цепочки

5 Отказы приводящие к аварийным последствиям, тек выходу из строя не только агрегатов гидропривода, но и повреждению машины в целом (например при опрокидывании) и невозможностью её дальнейшей эксплуатации К}-16

6 Отказы приводящие к катастрофическим последствиям (с жертвами), коэффициент тяжести последствий в данном случае оценить достаточно сложно, и т к для строительно-дорожных машин такие последствия нетипичны, то в дальнейшем они не рассматриваются

Чувствительность к отказам подгрупп гидропривода зависит от интенсивности отказов элементов Л, входящих в подгруппы, которая определяется на основе анализа результатов эксплуатации машин и испытаний гидроаппаратов, а также от количества однотипных элементов п, входящих в группу и подверженных одинаковым видам отказов, приводящих к сходным последствиям Например, интенсивность отказов распределителей весьма мала, однако поскольку их число сравнительно велико, чувствительность к отказам этих групп возрастает Известно,

что для гидроприводов мобильных машин внезапные отказы удовлетворител описываются экспоненциальным законом, а износовые - нормальным Приме качестве допущения, что эти процессы независимы Тогда имеем

"ч-Г ~ Л/ »

где Л, г - суммарная интенсивность отказов / - того элемента системы, Я,/ - интенсивность внезапных отказов I - того элемента системы, Л,2 - интенсивность износовых отказов / - того элемента системы Чувствительность к отказам по группе элементов оценим следующим образ

£ Лт

(=1

где Б,-показатель чувствительности к отказам,

Л, „, - интенсивность отказов / - тых элементов, приводящих к последствия степенью тяжести т,

Кт - степень тяжести последствий отказов (отказы 6ой степени тяжести рассматриваются как нетипичные),

п, - количество / - тых элементов в подгруппе привода, В качестве примера рассматриваются привод подъемно-рихтовочн устройства выправочно-подбивочно-рихтовочной машины ВПР-02 и при главной лебедки стрелового крана КС-4573

Суммарный показатель чувствительности к отказам

Зная суммарный показатель чувствительности, можно найти относитель показатели для каждой подгруппы привода

А, =

Графики изменения относительных показателей чувствительно представлены на рис 10 а, б

Очевидно, что суммарный показатель чувствительности привода к отка наряду с вероятностью безотказной работы играет существенную роль технического риска при эксплуатации гидрофицированной машины

Для его количественной оценки введем понятие коэффициента ри представляющего собой отношение суммарной чувствительности к отказам вероятности безотказной работы

Щ ж3,

где <2(0 - вероятность безотказной работы привода, / - наработка привода

1 ( 1-7

= ехр( -ДОМ1 - Iе

2 дат

где (- текущая координата наработки, - интенсивность внезапных отказо а- параметр нормального закона (среднеквадратичное отклонение), Т- математическое ожидание наработки по износовым отказам

0.7 0.0 0,5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

л --

к _ — — " — -

-Р-* *

✓ „•Л" «

М- • »> - ■ , Я . 'т- « . гт

,тысч

О 0.5 1 1 .а 2 2,6 3 3.0 4 4.6 б 0.5 в 0.5 7 7,0

- - Наг осна шрупта групп» фюьтрм

- - й.спр«аттегакмгруппа. Механизм года вяхипуж —*— Межниж шпрахппуж

А,

0.8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0.1 О

ч

■ И-*

ь- -*- - 4г - -4- - ■А-. X«- -V- • •ЧХ Л- 4

Л' ДР": - »•

-<ь гЬ "6: г<Ь -«ь: - ♦ ' *-

тысч

О 0,5 1 1,5 2 2,5 Э 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Б,5 7 7,5 --•0--Иатскмгрутеа - » - - Сеаадгеэнкмшрасградеапавяь

— Его* сердоупрахпект —"— Привод пщрамотэра

Рис 10 Изменение относительного показателя чувствительности приводов в процессе эксплуатации, а) -для подъемно-рихтовочного устройства ВПР, б) - для привода главной лебедки крана КС-4573

На рис. 11 представлены соответствующие зависимости изменения коэффициента риска Я0) для рассматриваемых приводов Из их анализа следует, что для гидрофицированных машин, имеющих аксиально-поршневой привод, после полутора тысяч часов наработки коэффициент технического риска начинает резко и нелинейно возрастать, и, следовательно, необходимо произвести профилактику или замену ряда агрегатов

При определении предельно допустимых значений объемного кпд обычно принят технико-экономический подход

т

Ц

1 1 |

1 1

] 1 Г

/ 1

{

!

/ и V

//

1,

0,5 1 1.5 2 2,5

1,тысч

Предельные значения определяются наработкой, при которой сумма потерь стоимости недовыпол-ненного объема выше стоимости заменяемых агрегатов, т к для основной массы машин повышение стоимости единицы продукции зависит от эксплуатационной производительности машины и соответственно от объемного кпд

Для приводов, работающих режиме по давлению ниже настройк предохранительного клапана, снижени объемного кпд сказывается н снижении производительности с самог начала эксплуатации

Рис 11 Изменение коэффициента риска от наработки привода 1 - подъемно-рихтовочное усиройство ВПР, 2- лебедка крана

На практике, в реальных условиях, замену гидроаппаратов производят когда эксплуатационная производительность падает ниже некоторого критического уровня В этом случае необходимо применять метод селективной замены гидроаппаратов по критерию к, = Ац/С = (Пг щ)/С,

где цо, Цг объемный кпд привода до замены /-того аппарата (предельное значение) и после, соответственно, С - стоимость замены

В шестой главе рассмотрен вопрос об экономической эффективности применения систем диагностики

Для определения экономического эффекта от применения средств технической диагностики гидроприводов следует учитывать ряд таких факторов в их взаимосвязи, как повышение эксплуатационной надежности, ресурсосбережение, снижение трудоемкости технического обслуживания, повышение культуры производства, повышение эксплуатационной производительности машин, увеличение затрат на капитальные вложения, увеличение эксплуатационных расходов и др Схема взаимовлияния основных факторов на экономическую эффективность от применения системы диагностики представлена на рис 12

Рис 12 Схема взаимовлияния основных факторов на экономическую эффективность от применения системы диагностики Главным образом, эффективность системы определяется тем, насколько диагностическая система дорога по сравнению со стоимостью парка основных машин и насколько результативно применение диагностического комплекса Для определения экономически рациональных параметров систем технической диагностики анализ основных факторов целесообразно проводить в относительных или условных единицах, что позволило бы избежать влияния конкретных для каждой марки машин эксплуатационных показателей, договорных цен и прочих факторов, которые в современных экономических условиях могут различаться на порядок даже в пределах одного региона

Очевидно, что внедрение системы диагностики будет эффективно в том случае, если при этом произойдет снижение удельных затрат на единицу продукции Данное допущение справедливо только в том случае, если диагностирование не вызвано необходимостью обеспечения безопасности персонала

Для определения экономически рациональной зоны применения систем технической диагностики анализ действия основных факторов целесообразно проводить в относительных или условных единицах, что позволило бы избежать влияния конкретных для каждой марки машин эксплуатационных показателей, договорных цен, конкретной стоимости устранения отказов и ущерба от его возникновения, стоимости выполнения профилактических операций ТО и ремонтов и прочих показателей, которые в современных экономических условиях, сложившихся в России в начале века могут различаться на порядок даже в пределах одного региона

Проведенный численный анализ показал, что имеется зона устойчивог экономического эффекта при коэффициенте роста годового объема продукции боле 10% с одной стороны и при снижении эксплуатационных затрат также на 10% другой стороны

В приложении 1 дано краткое описание современных методов диагностик гидроприводов и приведены характеристики средств для их реализации, в тч гидротестеров и стендов

В приложении 2 приведен пример программы минимизации количеств контрольных точек в гидросистеме на языке «Бейсик»

В приложении 3 приведена программа для расчетов поправочны коэффициентов к тарировочной характеристике турбинных расходомеров

В приложении 4 дано описание работы автоматизированного модул диагностики

В приложении 5 приведены акты внедрения средств диагностики реализации результатов работы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению крупной научно-техническо проблемы, заключающейся в обеспечении безотказной работы в «окно» н железных дорогах гидрофицированных строительных и дорожных машин на основ формализации и оптимизации процессов поиска отказов и прогнозирования ресурса

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволил сделать следующие основные выводы

1 Существующая на сегодняшний день система обеспечения надежност гидроприводов дорожных и строительных машин, основанная на жесткой системе технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов, н обеспечивает необходимого уровня поддержания коэффициента готовности безотказности гидроприводов, что ведет к значительным технико-экономически потерям Доминирующим фактором последствий отказа является простой машин

2 Анализ последствий отказов показал, что наиболее чувствительными отказам в гидроприводах дорожных и строительных машин являются подсистемы сервоуправления и выносных опор (аутриггеров) Имеется критическая зона наработки, после достижения которой для большинства подсистем резко возрастает коэффициент технического риска и дальнейшая эксплуатация возможна только после проведения профилактических и ремонтных мероприятий и контроля

3 Успешный переход от жесткой системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов гидроприводов машин к гибкой системе, когда сроки ремонтов назначаются по фактическому техническому состоянию, возможен только при создании и внедрении в эксплуатацию комплексной системы диагностирования, применение которой позволяет увеличить использование ресурса гидроаппаратов в среднем на 50-60 %

4 В основу оптимизации поиска отказов должен быть положен метод, учитывающий структуру гидросистемы, информативность проверок, скорость получения информации и затраты на ее получение Анализ взаимосвязей в гидроприводе с учетом возможных неисправностей показал, что они могут быть разделены на четыре подгруппы по характеру проявления и количество контрольных точек для измерения диагностических параметров может быть минимизировано

5 Система диагностики должна базироваться на едином методе и включать стационарные, мобильные и встроенные средства Целесообразна унификация по элементной базе и типоразмерам, соответственно расходным характеристикам гидроприводов

6 При использовании турбинных расходомеров в качестве датчиков расхода для повышения точности измерений необходимо введение поправочных коэффициентов к их статическим характеристикам, лежащих в диапазоне 1,01-1,3

7 Испытания гидроаппаратов целесообразно проводить по рекуперативным схемам в замкнутом контуре с дросселированием и подпиткой При этом монтажная схема должна обеспечивать температурную стабилизацию замкнутого контура в диапазоне 40- 60 С0

8 Предложенный алгоритм работы автоматизированной системы диагностики позволяет локализовать отказы гидропривода и его основных элементов, в том числе специфические, возникающие при работе в динамических режимах, определять мгновенные значения параметров, контролировать герметичность системы в целом, следить за уровнем температуры

9 Анализ изменения объемного кпд гидроприводов машин, как основного диагностического параметра и его взаимосвязи с производственным процессом показал, что назначение предельных значений зависит от условий эксплуатации, в частности от категории фунтов

10 При прогнозировании вероятности безотказной работы гидроприводов дорожных и строительных машин следует учитывать одновременное действие экспоненциального и нормального законов для внезапных и износовых отказов, численное определение параметров которых позволяет прогнозировать надежность с высокой точностью

11 Порог экономической эффективности от внедрения системы диагностики достигается при увеличении годового объема продукции и при снижении эксплуатационных затрат не менее чем на 10 %

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах 1 Гринчар Н Г Универсальный стенд для диагностики гидроаппаратов / Гринчар Н Г // - М Подъемно-транспортное дело, 1998, № 4 с 23-26

Гринчар Н Г Оценка последствий отказов гидроприводов машин / Гринчар Н Г // -Тула, Известия ТулГУ, вып №2, 1999, с 268-275

3 Гринчар Н Г Анализ тепловых режимов работы замкнутых контуров гидравлических испытательных стендов / Гринчар Н Г // - М РГОТУПС, 1999 В сб «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта», с 152-156.

4 Гринчар Н Г Прогнозирование надежности гидроприводов при наличии отказов двух типов / Гринчар Н Г // - М Вестник МИИТа, 2000 - №3,

с 57-62

5 Гринчар Н Г Прогнозирование остаточного ресурса гидроприводов по результатам диагностики / Гринчар Н Г // - Путь и путевое хозяйство, 2000 -№ 3, с 34-35

6 Гринчар Н Г Оптимизация поиска отказов в сложных гидросистемах / Гринчар Н Г // Путь и путевое хозяйство, 2000 - № 9, с 35-36

7 Гринчар Н Г Надежность гидроприводов / Гринчар Н Г // - Путь и путевое хозяйство, 2001 - № 3, с 29-31

8. Гринчар Н Г Эксплуатация гидроприводов / Гринчар Н.Г // - Путь и путевое хозяйство, 2001.- № 9, с 29-31

9 Гринчар Н Г Алгоритмы поиска отказа в гидроприводах машин./ Гринчар Н Г, Симонов С Н II - Механизация строительства, 2001 - №11, с 34-37.

10 Гринчар Н Г. Основные положения для создания систем автоматизированной диагностики гидроприводов грузоподъемных и транспортных машин / Гринчар Н Г // - Тула, Известия ТулГУ, вып №3, 2001, с 259-262

11 Гринчар Н Г Классификация отказов в гидроприводах мобильных машин по характеру их проявления. / Гринчар Н Г , Дубровин В А //Труды 1-ой научно-практической конференции «Путевые машины» - Калуга • АКФ «Политоп» - 2001 - с. 54-56

12 Гринчар Н Г. Поиск отказов в гидроприводах путевых и транспортных машин на основе их структурного анализа / Гринчар Н Г , Дубровин В А //Труды 1-ой научно-практической конференции «Путевые машины» - Калуга АКФ «Политоп»-2001 -с 57-63.

13 Гринчар НГ Особенности применения турбинных расходомеров при диагностике гидроприводов машин / Гринчар Н Г // - М • Вестник МИИТа, 2001.-№5, с. 41-43

14 Гринчар Н Г Экспериментальная оценка технического состояния гидропривода эксцентрикового вала подбивочного блока ВПР-02 /Ковальский В Ф, Дубровин В А, Гринчар Н Г , Майоров Ю П // Труды 2-ой научно-практической конференции «Путевые машины».-с 108-119 Калуга, АКФ «Политоп», 2002

15 Гринчар НГ. Выбор метода и средств диагностирования машин Путь и путевое хозяйство, 2003 / Гринчар Н Г // - № 3, с 27-29

16. Гринчар НГ. Организация диагностирования парков гидрофицированных машин /Гринчар Н Г, Симонов С Н // - Механизация строительства, 2003.- №3, с 14-16

17 Гринчар Н Г Определение экономической эффективности диагностики машин / Гринчар Н Г // - Путь и путевое хозяйство, 2003 - № 4, с 31-32

18 Гринчар Н Г О системах автоматизированной диагностики гидроприводов / Гринчар Н Г // - Путь и путевое хозяйство, 2003 - № 5, с 39-40

19 Гринчар Н Г Выбор критерия оптимизации процесса поиска отказов в гидроприводах машин / Гринчар Н Г // -Механизация строительства, 2003 - №6, с 8-10

20 Гринчар Н Г Основы создания и проектирования испытательных и диагностических гидростендов / Гринчар Н Г // - Механизация строительства,

2003 - №7, с 22-24

21 Гринчар Н Г К вопросу определения вероятности безотказной работы гидроприводов путевых машин / Гринчар Н Г // Наука и техника транспорта,

2004 -№3, с 50-53

22 Гринчар Н Г О диагностике гидроприводов/ Гринчар Н Г // Путь и путевое хозяйство, 2004 - № 12, стр 19-20

23 Гринчар Н Г Испытание гидрообъемных передач в замкнутом контуре с рекуперацией энергии / Гринчар Н Г // - Механизация строительства, 2004 - №12, с 12-14

24 Гринчар Н Г Анализ последствий проявления отказов в гидроприводах строительных и дорожных машин / Гринчар Н Г // - Механизация строительства, 2005 - №2, с 11-16

25 Гринчар Н Г О влиянии погрешности измерения объемного кпд гидропривода при диагностике на прогнозирование коэффициента готовности/ Гринчар Н Г // -Механизация строительства, 2006 - №6, с 15-16

26 Гринчар Н Г Из опыта эксплуатации зарубежной техники/ Гринчар Н Г, Кузьмин В Д // - Механизация строительства, 2006 - №7, с 20-22

27 Гринчар Н Г Определение предельно допустимых значений объемного КПД гидропривода / Гринчар Н Г // - Харьков, Харьк1вська державна ахадемш зал1зничного транспорту Збфник наукових прац Шдвищення ефективност1 технологи та технжи для виконання вантажно-розвантажувальних, будшельних i кол1Йних робгг на залпничному транспорт 1999 - с 36 - 40

28 А С № 1326895 СССР, МКИ 01 15\18 Устройство для подсоединения расходомера /ГС Загорский, Ю П Майоров, Н Г Гринчар (СССР)

4060036 \ 24-10, Заявлено 03 03 86, Опубл 30 07 87, Бюл № 28 - 2 с ил

По материалам диссертации также написаны следующие учебные пособия

1 Гринчар Н Г Методы и средства диагностики гидроприводов грузоподъемных, путевых и строительных машин учеб пособие для вузов/ НГ Гринчар, ЮП Майоров, В И Фомин -М, МИИТ, 1999 -97с

2 Гринчар Н Г Надежность гидроприводов путевых, строительных и грузоподъемных машин учеб пособие для вузов / Н Г Гринчар - М , МИИТ, 2001 - 112с

ГРИНЧАР НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

Методы и средства повышения эксплуатационной надежности гидроприводов дорожных и строительных машин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано в печать 2007. Формат Бумага офсетная

Печать

Печ л. 2 Уч - изд л Тираж 100. Заказ Южно-Российский государственный технический университет (НПИ)

346428, г Новочеркасск, Ростовской области, ул Просвещения, 132,

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО УРОВНЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ И МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ГИДРОФИЦИРОВАННЫХ МАШИН НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ.

1.1 Особенности эксплуатации гидрофицированных машин на железнодорожном транспорте.

1.2. Современный уровень надежности гидроприводов дорожных и строительных машин.

1.3 Классификация отказов в гидроприводах мобильных машин.

1.4 Неисправности прецизионных золотниковых и поршневых пар гидроагрегатов

1.5 Методы обеспечения надежности гидроприводов при техническом обслуживании и ремонте машин на железнодорожном транспорте.

1.6 Определение цели исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОИСКА ОТКАЗА В

ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАШИН.

2.1. Характер процессов диагностирования гидросистем.

2.2 Формы проявления отказов в гидроприводе.

2 3.Энтропия состояния отказавших гидросистем и информационная ценность проверок.

2.4 Разработка метода локализации подгруппы, содержащей отказ.

2.5 Разработка метода локализации отказавшего элемента.

2.6 Разработка блок-схемы алгоритма диагностирования.

2.7 Разработка метода определения схемы контрольных точек при поиске отказа в гидросистемах.

2.8 Разработка алгоритмов диагностирования основных приводов дорожных и строительных машин.

2.9 Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ГИДРОАППАРАТОВ ПРИ РЕМОНТЕ МАШИН И В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3.1 Основные положения для выбора метода и средств диагностирования.

3.2 Сравнительный анализ применения диагностической аппаратуры.

3.3 Основные требования и структура универсальной системы диагностики гидроприводов дорожных и строительных машин.

3.4 Особенности применения турбинных расходомеров при диагностике гидроприводов.

3.4.1 Взаимодействие ротора расходомера с потоком.

3.4.2 Экспериментальные исследования применения турбинных расходомеров при диагностике гидроприводов.

3.5 Основы создания и проектирования испытательных и диагностических гидростендов.

3.6 Рекуперативные схемы испытания гидроаппаратов.

3.7 Анализ тепловых режимов замкнутых контуров диагностических стендов.

3.8 Разработка экспериментального образца испытательно-диагностического стенда 4-ой типоразмерной группы.

3.9. Диагностирование гидроприводов машин в условиях эксплуатации без снятия агрегатов с машины.

3.10.Вывод ы.

4 АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ И

ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ.

4.1 Основные положения эффективности системы автоматизации.

4.2. Вопросы организации автоматизированной системы диагностики гидроприводов.

4.3 Стендовые испытания элементов автоматизированной системы диагностики гидроприводов.

4.3.1 Автоматизация процесса диагностики аксиально- поршневых гидромашин при стендовых испытаниях.

4.3.2. Стендовые испытания элементов автоматизированной бортовой системы диагностики гидроприводов машин.

4.4. Выводы.

5 АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГИДРОПРИВОДА МАШИН В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИАГНОСТИКИ.

5.1 Влияние диагностирования на периодичность и организацию технического обслуживания гидроприводов.

5.2 Характер изменения основного диагностического параметра.

5.3 Разработка метода прогнозирования остаточного ресурса по результатам диагностики.

5.4 Определение предельных значений объемного к.п.д., как основного диагностического параметра, для гидроприводов дорожных и строительных машин.

5.5 Разработка метода прогнозирования надежности при наличии отказов двух типов.

5.6 Анализ последствий проявления отказов в гидроприводах строительных и дорожных машин и разработка методики прогнозирования технического риска.

5.7 Выводы.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ДИАГНОСТИКИ ГИДРОПРИВОДОВ.

Современная экономическая ситуация в России ставит перед учеными, экономистами, инженерами ряд актуальных вопросов, связанных с эффективным функционированием железнодорожного транспорта.

Основную часть парка современных машин для строительства и ремонта железных дорог составляют машины с объемным гидравлическим приводом, получившим самое широкое распространение в силу известных его преимуществ.

Главной особенностью эксплуатации этих машин является то обстоятельство, что весь объем работ выполняется на железнодорожных линиях в «окно», т.е. в специально выделяемый промежуток в расписании движения поездов, в ограниченные сроки. Готовность машин в значительной степени зависит от состояния гидропривода, на долю которого приходится свыше 50 % отказов по машинам. Традиционные методы обеспечения надежности гидроприводов, основанные на системе планово-предупредительных ремонтов, не обеспечивают в полной мере необходимый результат с одной стороны, а с другой - ведут к большим материальным и финансовым издержкам.

Так, например, в СССР затраты на поддержание нормального функционирования парков только строительных машин составляли 5-6 млрд руб. в год (в текущих ценах), при этом срок службы большинства гидроаппаратов был в 1.52 раза ниже нормы. Система технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов начала складываться в 30-х годах прошлого столетия, когда были разработаны первые "Правила по уходу за тракторами и прицепным инвентарем и их полевому ремонту" (1932 г.), предусматривавшие 8 ступеней производства работ с обязательной сменой ряда деталей. В дальнейшем они послужили прототипом для разработки системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов других машин. Однако идею, предложенную еще в 40-х годах проф. Г.В. Веденяпиным о производстве работ по потребности, до сих пор в полной мере реализовать не удалось.

Современная ситуация, сложившаяся за последнее десятилетие, изменение методов и средств управления обуславливает необходимость в совершенствовании теории и практики эксплуатации гидроприводов строительных и дорожных машин, в частности, за счет применения технической диагностики, которая позволяет контролировать состояние гидропривода машин и точнее устанавливать сроки и объем работ по обслуживанию и ремонту, помогает поддерживать готовность машин для производства работ, прогнозировать остаточный ресурс и наработку гидропривода, его узлов и отдельных аппаратов.

Развитие методов и средств технической диагностики гидроприводов создает новую ситуацию в эксплуатации и делает возможным применение индивидуального подхода при решении вопросов ремонтной политики. Техническая диагностика позволяет исключить ненужные разборочно-сборочные работы, определить действительную потребность в регулировках, выявить и проконтролировать основные эксплуатационные показатели гидропривода машин во время работы, маневрировать сроками технического обслуживания и ремонтов в зависимости от напряженности работ. Диагностика позволяет контролировать состояние новых или отремонтированных машин в период гарантийного срока, что способствует качеству изготовления и ремонта.

Техническая диагностика гидроприводов машин является сравнительно новым разделом науки эксплуатации мобильных машин. Её основы были заложены в начале 70-х годов XX в. A.M. Харазовым, Р.А. Макаровым, когда получил широкое распространение объемный гидропривод. Вопросам технической диагностики сложных систем посвящены работы И.А. Биргера, Г.Ф. Верзакова, Н.Я. Говорущенко, Б.В. Павлова, П.П. Пархоменко, Б.Г. Кима и других ученых. Вопросы диагностирования объемного гидропривода исследованы в работах В.И. Загребельного, В.А. Коржова, Р.А. Макарова, Н.А. Мальцевой, Т.С. Морозовой, В.Н. Сидорова, В.И. Сидорова, С.И. Шумейко, A.M. Шолома, П.М. Черейского, С.Б. Багина, В.В. Тайца, К.В. Рулиса, а также автора и других исследователей.

Вопросы эксплуатации объемного гидропривода мобильных машин рассмотрены в работах В.Н. Прокофьева, Т.В. Алексеевой, В.Ф. Ковалевского, И.А. Панина, В.А. Першина, В.К. Свешникова, В.А. Васильченко, И.И. Елинсона и др.

На основе изучения теории и опыта проведения технического обслуживания и технической диагностики можно сделать вывод о том, что существующие методы обеспечения надежности и организации ремонтов гидрофицированных машин на железнодорожном транспорте не позволяют получить наиболее эффективные с точки зрения экономики, ресурсосбережения и собственно техники и технологии решения в области управления процессами обеспечения исправности и работоспособности. Развитие процессов механизации путевых и транспортных работ требует разработки научного обоснования принимаемых решений в области организации функционирования техники, в частности в вопросах прогнозирования остаточного ресурса гидропривода в целом и отдельных аппаратов.

Наиболее эффективным инструментом решения круга вопросов, относящихся к данной проблеме, является тщательное рассмотрение их взаимосвязей как между собой, так и со смежными факторами, а также со способами воздействия на эти факторы. Необходим анализ применимости частных теорий и разработок с целью создания единой системы технической диагностики гидроприводов, включающей как технические средства, так и методологические разработки по принятию управленческих решений в области эксплуатации гидроприводов как сложных систем.

Настоящая работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ МПС РФ, ОАО «РЖД» и кафедры «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ).

Цель работы Разработка методов и средств обеспечения бесперебойной работы гидроприводов дорожных и строительных машин, в том числе при работе в «окно», повышения коэффициентов технической готовности и технического использования.

Идея работы заключается в оптимизации процессов поиска отказов и прогнозирования ресурса гидроприводов машин на основе применения методов и средств технической диагностики.

Для достижения поставленной цели необходимо:

- определить факторы, влияющие на надежность гидропривода машин, проанализировать последствия возникновения отказов и разработать метод оценки последствий и определения технического риска при эксплуатации в различных подгруппах гидропривода с учетом их структурной схемы;

- разработать метод формализации и оптимизации процессов поиска отказов и определения достаточного числа контрольных точек измерений для гидроприводов машин;

- изучить особенности применения основных типов диагностического оборудования в эксплуатационных условиях, дать научно обоснованные рекомендации по их использованию;

- исследовать характер изменения надежности гидроаппаратов и гидропривода дорожных и строительных машин в целом при сочетании внезапных и изно-совых отказов и разработать метод прогнозирования остаточного ресурса по результатам диагностики;

- разработать конструкции и провести эксплуатационные испытания средств диагностики в производственных условиях, разработать методики их практического применения.

Методы исследований включают анализ источников научно-технической информации, постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований, базирующихся на применении основных положений теории вероятностей, математической статистики, теории информации, гидравлики, логической алгебры, теории планирования эксперимента и обработки результатов экспериментальных данных.

Основные научные положения, защищаемые автором

1. В гидроприводах дорожных и строительных машин подсистемы, наиболее чувствительные к появлению отказов, определяются по степени тяжести последствий их возникновения по предложенному разделению на шесть групп, каждая из которых характеризуется безразмерным численным коэффициентом.

2. Рост уровня технического риска при эксплуатации гидроприводов, определяемого как отношение обобщенного показателя тяжести последствий к вероятности безотказной работы, имеет нелинейный характер, позволяющий определить критическую наработку, после которой необходимо выполнение ремонтно-профилактических работ.

3. Минимизацию всех видов затрат при диагностике сложных гидроприводов следует осуществлять путем применения алгоритма поиска отказов по комплексному критерию, учитывающему информационную ценность проверок, затрачиваемое время и их стоимость.

4. Характер проявления отказов в гидроприводах дает возможность оптимизировать схему размещения и число контрольных точек измерения , определяемых с его учетом. Получить при этом наибольшее количество информации о состоянии объекта при диагностировании гидропривода дает возможность оборудование, реализующее статопараметрический метод.

5. Повышение качества и точности прогнозирования остаточного ресурса достигается путем применения экспоненциального и нормального законов для внезапных и износовых отказов гидроаппаратов и гидропривода в целом с учетом их совместного действия, а также характера изменения объемного КПД в процессе эксплуатации.

6. При использовании турбинных расходомеров в качестве средства диагностики следует вводить поправочный коэффициент, учитывающий изменение вязкости рабочей жидкости в связи с изменением давления и температуры при диагностике гидросистемы статопараметрическим методом.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается достаточным объемом и сходимостью результатов теоретических исследований и расчетов, результатов эксплуатационных наблюдений за состоянием гидроприводов строительных и дорожных машин, а также результатов лабораторных и натурных экспериментов (расхождение расчетных и экспериментальных данных не более 10).

Научная новизна работы заключается

- в классификации последствий отказов по степени тяжести и определении степени технического риска для гидроприводов дорожных и строительных машин в современных эксплуатационных условиях;

-в разработке метода определения безразмерного коэффициента технического риска, учитывающего тяжесть последствий отказа и вероятность безотказной работы;

-в разработке метода поиска отказов в гидросистемах, в том числе в автоматизированном режиме, учитывающего время, стоимость и количество элементов в системе и вероятность их отказа, и метода оптимизации размещения контрольных точек;

- в разработке метода определения границы априорной вероятности отказа, при которой целесообразно изменение стратегии поиска отказа;

-в разработке метода определения поправочных коэффициентов к статической характеристике турбинных расходомеров при использовании их в качестве средств диагностики;

-в разработке метода уточнения ресурса гидроаппаратов дорожных и строительных машин по результатам диагностики и определении параметров законов распределения отказов при совместном действии экспоненциального и нормального законов.

Научная значимость работы заключается в решении проблемы обеспечения безотказной работы гидроприводов строительных и дорожных машин при работе в «окно», обосновании теоретических положений, разработке технических и технологических решений по созданию универсальной системы диагностики и ее компонентов, а также методов эффективного её применения для повышения эксплуатационной надежности гидроприводов строительных и дорожных машин. Повышение надежности гидроприводов достигается за счет оптимизации процессов поиска отказов, предотвращения их появления и более полного использования ресурса гидроагрегатов.

Личный вклад автора состоит в обобщении известных результатов, постановке проблемы и задач исследования, разработке математических моделей поиска отказа и прогнозирования ресурса и их численного анализа применительно к гидросистемам строительных и дорожных машин, выборе и обосновании направления по совершенствованию конструкции портативных и стационарных средств диагностики. Разработаны технические и технологические решения, позволяющие более полно использовать ресурс гидроагрегатов и обеспечить бесперебойную работу гидропривода.

Практическая ценность работы заключается:

- в разработанных технических средствах для систем диагностики гидроприводов, одна из работ (гидротестер) отмечена медалью «Лауреат ВВЦ» за 1998 г.;

- в методике поиска отказов в основных подсистемах гидроприводов машин и автоматизации определения схемы контрольных точек;

- в методике прогнозирования состояния гидропривода в целом и его основных элементов в процессе эксплуатации;

- в рекомендациях по применению диагностического оборудования для гид-рофицированных машин, в том числе по стабилизации температурных режимов замкнутых контуров в заданных пределах для диагностических стендов;

- в определении порога минимально необходимого повышения эксплуатационной производительности, при котором достигается экономический эффект от применения средств диагностики

Реализация работы. Результаты работы использованы при создании экспериментальных образцов средств технической диагностики для гидроприводов машин транспортного строительства в ЦРММ ОАО "Трансвзрывпром", где они успешно эксплуатируются в течение ряда лет, при организации технического обслуживания гидрофицированных машин восстановительного поезда ст. Юдино Горьковскй ж.д., на Грязинской дистанции пути Юго-Восточной ж.д., Грязинской дистанции гражданских сооружений Юго-Восточной ж.д., в условиях ПМС №35 Юго-Восточной ж.д., Белгородской дистанции пути Юго-Восточной ж.д., Ани-совской дистанции пути Саратовского отделения Приволжской ж.д. Полученные результаты нашли отражение при разработке методических указаний Госстроя РФ по организации диагностирования парков строительных машин. Также разработанные средства диагностики и методики их применения используются при проведении научно-исследовательских и лабораторных работ на кафедре «Путевые, строительные машины и робототехнические комплексы» МИИТа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседании кафедры «Механизация погрузочно-разгрузочных и строительных работ» МИИТа в 1999 г., на 4-й и 5-й межвузовских научно-методических конференциях "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" в РГОТУПС в 1999 г. и в 2000 г., на заседании кафедры "Строительные и дорожные машины и оборудование" РГОТУПС в 2000 и 2003 гг., на заседании научно-методического совета по специальности 170900 - «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» УМО вузов по образованию в области машиностроения и приборостроения на базе МГТУ им. Баумана и СПбГТУ в 1999 г., на конференции «Подъемно-транспортные машины на рубеже веков» в МГТУ им. Баумана в 1999 г., на заседании кафедры «Строительные и дорожные машины» Белорусской государственной политехнической академии в 2000 г., на международной конференции «Высшее профессиональное заочное образование на железнодорожном транспорте» в 2001 г., на заседании кафедры «Системы приводов» МГТУ «Станкин» в 2002 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 28 работах, в том числе в 19 изданиях, рекомендованных ВАК для докторских диссертаций.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 115 наименований, пяти приложений. Основная часть работы содержит 260 страниц текста, 115 рисунков, 18 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена решению крупной научно-технической проблемы, заключающейся в обеспечении безотказной работы в «окно» на железных дорогах гидрофицированных строительных и дорожных машин за счет оптимизации процессов поиска отказов и прогнозирования ресурса.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили сделать следующие основные выводы:

1. Существующая на сегодняшний день система обеспечения надежности гидроприводов дорожных и строительных машин на железнодорожном транспорте, основанная на жесткой системе технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов, не обеспечивает необходимого уровня поддержания коэффициента готовности и безотказности гидроприводов, что ведет к значительным технико-экономическим потерям. Доминирующим фактором последствий отказа является простой машин.

2. Анализ последствий отказов показал, что наиболее чувствительными к отказам в гидроприводах дорожных и строительных машин являются подсистемы сервоуправления и выносных опор (аутриггеров). Имеется критическая зона наработки, после достижения которой для большинства подсистем резко возрастает коэффициент технического риска и дальнейшая эксплуатация возможна только после проведения профилактических и ремонтных мероприятий и контроля.

3. Успешный переход от жесткой системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов гидроприводов машин к гибкой системе, когда сроки ремонтов назначаются по фактическому техническому состоянию, возможен только при создании и внедрении в эксплуатацию комплексной системы диагностирования, применение которой позволяет увеличить использование ресурса гидроаппаратов в среднем на 50-60 %.

4. В основу оптимизации поиска отказов должен быть положен метод, учитывающий структуру гидросистемы, информативность проверок, скорость получения информации и затраты на ее получение. Анализ взаимосвязей в гидроприводе с учетом возможных неисправностей показал, что они могут быть разделены на четыре подгруппы по характеру проявления и количество контрольных точек для измерения диагностических параметров может быть минимизировано.

5. Система диагностики должна базироваться на едином методе и включать стационарные, мобильные и встроенные средства. Целесообразна унификация по элементной базе и типоразмерам, соответственно расходным характеристикам гидроприводов.

6. При использовании турбинных расходомеров в качестве датчиков расхода для повышения точности измерений необходимо введение поправочных коэффициентов к их статическим характеристикам, лежащих в диапазоне 1,01-1,3.

7. Испытания гидроаппаратов целесообразно проводить по рекуперативным схемам в замкнутом контуре с дросселированием и подпиткой. При этом монтажная схема должна обеспечивать температурную стабилизацию замкнутого контура в диапазоне 40- 60 °С.

8. Предложенный алгоритм работы автоматизированной системы диагностики позволяет локализовать отказы гидропривода и его основных элементов, в том числе специфические, возникающие при работе в динамических режимах, определять мгновенные значения параметров, контролировать герметичность системы в целом, следить за уровнем температуры.

9. Анализ изменения объемного КПД гидроприводов машин, как основного диагностического параметра и его взаимосвязи с производственным процессом показал, что назначение предельных значений зависит от условий эксплуатации, в частности от категории грунтов.

10. При прогнозировании вероятности безотказной работы гидроприводов дорожных и строительных машин следует учитывать одновременное действие экспоненциального и нормального законов для внезапных и износовых отказов,

249 численное определение параметров которых позволяет прогнозировать надежность с высокой точностью.

11. Порог экономической эффективности от внедрения системы диагностики достигается при увеличении годового объема продукции и при снижении эксплуатационных затрат не менее чем на 10 %.

1. Абрамов С.И. Техническая диагностика одноковшовых экскаваторов с гидроприводом / С.И. Абрамов, A.M. Харазов. М.: Стройиздат, 1978. - 99 с.

2. Алексеева Т.В. Гидропривод и гидравлика в землеройных и транспортных машинах/Т.В. Алексеева. М.: Машиностроение, 1966.- 146 с.

3. Алексеева Т.В. Техническая диагностика гидравлических приводов / Т.В. Алексеева, В.И. Загребельный, С.В Колосов М.: Машиностроение, 1989.— 264 с.

4. Асанов А.А. Исследование методов технического диагностирования аксиально-поршневых насосов строительных одноковшовых экскаваторов: Дис.канд. техн. наук: 05.05.04.- Защищена 23.11.80. Утв. 13.05.81; К261417./ Асанов А.А. Л., 1980.- 190 с.

5. Багин С.Б. Разработка и создание системы диагностирования гидропривода одноковшового экскаватора: Дис.канд.техн.наук: 05.05.04.- Защищена 24.10.87. Утв. 10.02.88, 0487001 16748 / Багин С.Б. Л., 1987. - 239 с.

6. Баран А.П. Обоснование режима диагностирования аксиально-поршневых машин сжатым воздухом / А.П. Баран; ЛИСИ.- 1983. -11 с. Деп. в ЦНИИТЭстроймаш 23.11.83, № 99-сд83.

7. Баран А.П. Диагностирование аксиально-поршневых гидромашин одноковшовых строительных экскаваторов по параметрам внутренней негерметичности. Дис.канд.техн.наук: 05.05.04./ Баран А.П.- Л., 1983.- 193 с.

8. Бардышев О.А. Техническая эксплуатация строительных машин на Севере. / О.А Бардышев, Н.Г. Гаркави. Л.: Стройиздат, 1981.- 184 с.

9. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы./ Т.М. Башта.- М.: Машиностроение, 1982.- 424 с.

10. Беленков Ю.А. Надежность объемных гидроприводов и их элементов./ Ю.А.Беленков, В.Г. Нейман, М.П. Селиванов. М.: Машиностроение, 1977.-167 с.

11. Бердников В.В. Прикладная теория гидравлических цепей./ В.В.Бердников М.: Машиностроение, 1977.- 192 с.

12. Биргер И.А. Техническая диагностика./ И.А. Биргер- М.: Машиностроение, 1978.-240 с.

13. Бобровников Н.Г. Теория и расчет турбинных расходомеров/ Н.Г.Бобровников, Л. А. Камышев .- М.: Машиностроение, 1978.- 128 с.

14. Бошняк J1.J1. Тахометрические расходомеры./ Л.Л.Бошняк, JI.H. Бызов- Л.: Машиностроение, 1968.- 212 с.

15. Васильев Ю.А. Обоснование и разработка эффективных систем технического диагностирования для мобильных машин сельскохозяйственного назначения. Дис.докт.техн.наук: 05.20.03./ Васильев Ю.А., Челябинск, 1994.410 с.

16. Васильченко В.А. Гидропривод мобильных машин./ В.А. Васильченко. М.: Машиностроение, 1983. - 202с.

17. Вентцель Е.С. Теория вероятности./ Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1969.- 576 с.

18. Верзаков Г.Ф. Введение в техническую диагностику./ Г.Ф. Верзаков М.: Энергия, 1968. -224 с.

19. Гийон М. Исследование и расчет гидравлических систем. М Машиностроение, 1964.- 388 с.

20. Гончаров Н.Ф. Исследование аксиально-поршневых насосов с целью разработки методов их диагностирования в гидросистемах одноковшовых экскаваторов: Дис.канд.техн.наук. 05.05.04.- Защищена 15.01.80: Утв. 28.05.80; К245520.-М., 1980.- 163 с.

21. Гриневич Г.П. Надежность погрузочно-разгрузочных машин./ Г.П.Гриневич, Е.А. Каменская.- М.: Транспорт, 1974.- 200 с.

22. Гринчар Н.Г. Разработка системы бортовой диагностики гидроприводов бурильных машин транспортного строительства. Дис.канд.техн.наук. 05.05.04. -Защищена 16. 11. 90. Утв. 07. 03. 91./Гринчар Н.Г.- М., 1990.- 237 с.

23. А.С. № 1326895 СССР, МКИ 01 15\18. Устройство для подсоединения расходомера / Г.С.Загорский, Ю.П.Майоров, Н.Г.Гринчар (СССР) 4060036 \ 24-10; Заявлено 03.03.86; Опубл. 30.07.87, Бюл. № 28.- 2 е.: ил.

24. Гринчар Н.Г. Универсальный стенд для диагностики гидроаппаратов./ Гринчар Н.Г. // М.: Подъемно-транспортное дело, 1998, № 4. с. 23-26.

25. Гринчар Н.Г. Оценка последствий отказов гидроприводов машин. / Гринчар Н.Г.// -Тула, Известия ТулГУ, вып. №2, 1999, с.268-275.

26. Гринчар Н.Г. Анализ тепловых режимов работы замкнутых контуров гидравлических испытательных стендов. / Гринчар Н.Г.// М.: РГОТУПС, 1999. В сб. «Современные проблемы совершенствования работы железнодорожного транспорта», с. 152-156.

27. Гринчар Н.Г. Методы и средства диагностики гидроприводов грузоподъемных, путевых и строительных машин: учеб. пособие для вузов/ НГ.Гринчар, Ю.П. Майоров, В.И.Фомин . М.; МИИТ, 1999. - 97с.

28. Гринчар Н.Г. Прогнозирование надежности гидроприводов при наличии отказов двух типов. / Гринчар Н.Г.// Вестник МИИТа, 2000.- №3, стр. 57-62.

29. Гринчар Н.Г. Прогнозирование остаточного ресурса гидроприводов по результатам диагностики. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2000.- № 3, стр.34-35.

30. Гринчар Н.Г. Оптимизация поиска отказов в сложных гидросистемах. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2000.- № 9, стр.35-36.

31. Гринчар Н.Г. Особенности применения турбинных расходомеров при диагностике гидроприводов машин. / Гринчар Н.Г.// Вестник МИИТа, 2001.- №5, стр. 41-43.

32. Гринчар Н.Г. Основные положения для создания систем автоматизированной диагностики гидроприводов грузоподъемных итранспортных машин. / Гринчар Н.Г.// -Тула, Известия ТулГУ, вып. №3, 2001,с.259-262.

33. Гринчар Н.Г. Надежность гидроприводов путевых, строительных и грузоподъемных машин: учеб. пособие для вузов / Н.Г.Гринчар М.; МИИТ, 2001.- 112 с.

34. Гринчар Н.Г. Надежность гидроприводов. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2001.- № 3, стр.29-31.

35. Гринчар Н.Г. Эксплуатация гидроприводов. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2001.- № 9, стр.29-31.

36. Гринчар Н.Г., Алгоритмы поиска отказа в гидроприводах машин. / Гринчар Н.Г., Симонов С.Н. //Механизация строительства, 2001.- №11, стр. 34-37.

37. Гринчар Н.Г. Классификация отказов в гидроприводах мобильных машин по характеру их проявления. / Гринчар Н.Г. , Дубровин В.А .// Труды 1-ой научно-практической конференции «Путевые машины». с. 54-56. Калуга, АКФ «Политоп», 2001.

38. Гринчар Н.Г. Поиск отказов в гидроприводах путевых и транспортных машин на основе их структурного анализа. / Гринчар Н.Г., Дубровин В.А.// Труды 1-ой научно-практической конференции «Путевые машины». с. 57-63. Калуга, АКФ «Политоп», 2001.

39. Гринчар Н.Г. Выбор метода и средств диагностирования машин. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2003.- № 3, стр.27-29.

40. Гринчар Н.Г. Организация диагностирования парков гидрофицированных машин. / Гринчар Н.Г., Симонов С.Н. // Механизация строительства, 2003.-№3, стр. 14-16.

41. Гринчар Н.Г. Определение экономической эффективности диагностики машин. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2003.- № 4, стр.31-32.

42. Гринчар Н.Г. О системах автоматизированной диагностики гидроприводов. / Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2003,- № 5, стр.39-40.

43. Гринчар Н.Г. Выбор критерия оптимизации процесса поиска отказов в гидроприводах машин. / Гринчар Н.Г.// Механизация строительства, 2003.-№6, стр. 8-10.

44. Гринчар Н.Г. Основы создания и проектирования испытательных и диагностических гидростендов. / Гринчар Н.Г.// Механизация строительства,2003.- №7, стр. 22-24.

45. Гринчар Н.Г. О диагностике гидроприводов/ Гринчар Н.Г.// Путь и путевое хозяйство, 2004.-№ 12, стр. 19-20.

46. Гринчар Н.Г. Испытание гидрообъемных передач в замкнутом контуре с рекуперацией энергии. / Гринчар Н.Г.// Механизация строительства, 2004.-№12, с. 12-14.

47. Гринчар Н.Г. Анализ последствий проявления отказов в гидроприводах строительных и дорожных машин. / Гринчар Н.Г.// Механизация строительства, 2005.- №2, с. 11-16.

48. Гринчар Н.Г. О влиянии погрешности измерения объемного к.п.д. гидропривода при диагностике на прогнозирование коэффициента готовности/ Гринчар Н.Г.// Механизация строительства, 2006.-№6, с. 15-16.

49. Гринчар Н.Г. Из опыта эксплуатации зарубежной техники/ Гринчар Н.Г., Кузьмин В.Д.// Механизация строительства, 2006.- №7, с. 20-22.

50. Гринчар Н.Г. К вопросу определения вероятности безотказной работы гидроприводов путевых машин. / Гринчар Н.Г.// Наука и техника транспорта,2004.- №3, с. 50-53.

51. Дедков В.К. Основные вопросы эксплуатации сложных систем./ В.К.Дедков, Н.А.Северцев. М.: Высшая школа, 1976.- 406 с.

52. Елинсон И.И. Методические указания на проектирование систем объемного гидропривода машин транспортного строительства./ И.И. Елинсон, И.А. Панин.- М.: Оргтрансстрой, 1972.- 142 с.

53. Кальбус Г.П. Стенды для испытания тракторных гидроприводов./ Г.П. Кальбус М.: Агропромиздат, 1985.- 96 с.

54. Капур К.Надежность и проектирование систем./ К.Капур, Л.Ламберсон М.: Мир, 1980.- 605 с.

55. Каракулев А.В. Эксплуатация строительных, путевых и погрузочно-разгрузочных машин./ С.М. Ашеко, Ф.М. Васильев, М.Е. Ильин, А.В.Каракулев, Ю.И.Новосельский, К.А. Соколов; под общ. редакцией

56. A.В. Каракулева.- М.: Транспорт, 1979.- 264 с.

57. Карибский В.В. Техническая диагностика объектов контроля./ В.В. Карибский М.: Энергия, 1967.- 87 с.

58. Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений./ О.Н.Кассандрова, В.В. Лебедев М.: Наука, 1970.- 104 с.

59. Ким Б.Г. Повышение готовности парков строительных машин путем совершенствования системы технической эксплуатации. Дис. докт. техн. наук, 05.05.04.- Защищена 12.11.96; Утв. 16.05.97/ Ким Б.Г.; Владимир, 1996.- 350 с.

60. Ковалевский В.Ф. Справочник по гидроприводам горных машин./

61. B.Ф.Ковалевский, А.Т.Железняков, Ю.Е.Бейлин М.: Недра, 1973.- 502 с.

62. Коваль П.В. Гидравлика и гидропривод горных машин./ П.В.Коваль М.: Машиностроение, 1979.- 319 с.

63. Ковальский В.Ф. Исследование нетрадиционных режимов строительных буровых машин с гидроприводом: Дис.канд.техн.наук: 05.05.04 Защищена 16.12.79; Утв. 26.03.80; К240690./ Ковальский В.Ф.- М., 1979.- 190 с.

64. Комаров А.А. Надежность гидравлических систем./ А.А. Комаров М.: Машиностроение, 1969.- 236 с.

65. Кондаков Л.А. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем./ Л.А. Кондаков М.: Машиностроение, 1982.- 216 с.

66. Коржов В.А. Техническая диагностика агрегатов гидравлических систем летательных аппаратов: Дис.канд.техн.наук: 08.20.03.- Защищена 23.04.75; Утв. 12.01.76; К159498./ Коржов В.А. Рига, 1975.- 260 с.

67. Кос. И.И. Основы надежности дорожных машин. /И.И. Кос, В.А. Зорин.- М.: Машиностроение, 1978. 165 с.

68. Кочин Н.Е. Гидродинамическая теория решеток./ Н.Е.Кочин. М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1949.- 104 с.

69. Ландсман А.Я. Системы гидроприводов полноповоротных экскаваторов./ А.Я.Ландсман, А.В. Рустанович. -М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1981.-51 с.

70. Лепский А.В. Средства технического обслуживания тракторов./ А.В. Лепский. М.: ГОСНИТИ, 1980.- 46 с.

71. Лозовский А.В. Средства технического обслуживания тракторов./ А.В.Лозовский. М.: ГОСНИТИ, 1980.- 46 с.

72. Лозовский В.Н. Надежность гидравлических агрегатов./ В.Н. Лозовский -М.: Машиностроение, 1974.- 319 с.

73. Макаров Р.А. Диагностика строительных машин./ Р.А. Макаров, А.В. Соколов. М.: Стройиздат, 1984.- 336 с.

74. Макаров Р.А.Термодинамический метод диагностирования составных частей гидропривода./ Макаров Р.А., Шолом A.M. // Строительные и дорожные машины.- 1979.- № 6.- С.20-23: ил.

75. Макаров Р.А. Средства контроля объемных гидромашин термодинамическим методом./ Макаров Р.А., Шолом A.M. // Строительные и дорожные машины.- 1981.- № 1.- С.24-26: ил.

76. Мальцева Н.А. Совершенствование технического обслуживания строительно-дорожных машин применением средств технической диагностики: Дис. канд. техн. наук: 05.05.04.- Защищена 12.11.79; Утв. 13.05.81; К260768./-Мальцева Н.А. Омск, 1980.- 164 с.

77. Молчанов А.Г. Объемный гидропривод нефтепромысловых машин и механизмов./ А.Г. Молчанов. М.: Недра, 1989.- 214 с.

78. Морозова С.С. Разработка и внедрение метода прогнозирования надежности строительных машин по результатам анализа моторных масел и рабочих жидкостей: Автореферат дис.канд.техн.наук./ С.С. Морозова М., 1984.-23 с.

79. Павлов А.И. Обоснование и разработка методов и средств диагностирования элементов гидросистем лесозаготовительных машин:

80. Дис. .канд.техн.наук: 05.06.02.- Защищена 20.10.82; Утв.02.03.83; 04820015339.- Л., 1982.- 204 с.

81. Петров И.В. Диагностирование дорожно-строительных машин.- М.: Транспорт, 1980.- 144 с.

82. Пономаренко Ю.Ф. Испытание гидропередач. М.: Машиностроение, 1969. - 287 с.

83. Прокофьев В.Н. Основы теории и конструирования объемных гидропередач М.: Машиностроение, 1968.- 399 с.

84. Прокофьев В.Н., Данилов Ю.А., Кондаков Л.А. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод. М.: Машиностроение, 1969. 495 с.

85. Рулис К.В. Совершенствование диагностирования золотниковых пар гидравлических распределителей одноковшовых строительных экскаваторов. Дис.канд.техн.наук: 05.05.04.- СПб., 1993. 185 с.

86. Савин И.Ф. Гидравлический привод строительных машин.- М.: Стройиздат, 1974.- 240 с.

87. Сидоров В.И. Информационная функционально-диагностическая модель дизеля. Труды МАДИ.- 1978.- Вып. 152: Повышение эффективности и качества эксплуатации дорожных машин.- С. 118-126.

88. Сидоров В.Н. Исследование процессов диагностирования гидроприводов универсальных строительных экскаваторов: Дис.канд.техн.наук: 05.05.04.-Защищена 19.03.81; Утв. 02.09.81; К261932.- Л., 1980.- 202 с.

89. Скрицкий В.Я. Эксплуатация промышленных гидроприводов./ В.Я. Скрицкий, В.А. Рокшевский.- М.: Машиностроение, 1984. 174 с.

90. Соломонов С.А. Путевые машины. / С.А.Соломонов, М.В.Попович, В.М. Бугаенко. М.: Желдориздат, 2000. - 756 с.

91. Стратонович Р.Л. Теория информации./ Р.Л. Стратонович М.: Советское радио, 1975.-425 с.

92. Сырицын Т.А. Надежность гидро- и пневмопривода./ Т.А.Сырицын М.: Машиностроение, 1981.- 216 с.

93. Сырицын Т.А. Эксплуатация и надежность гидро- и пневмоприводов./ Т.А.Сырицын М.: Машиностроение, 1990.- 247 с.

94. Тайц В.В. Разработка системы контроля технического состояния строительных машин по диагностическим показателям. Дис.канд.техн.наук: 05.05.04./ Тайц В.В. М., 1985. - 197 с.

95. Терехов Н.П. О возможности безразборного контроля износа кинематических пар гидромашин./Терехов Н.П. , Карев Г.П. // Тр. Челябинского политехнического института. 1978.- Вып. 197.- с.41-48.

96. Терских И.П. Научные основы функциональной диагностики (эксплуатационных параметров) машинно-тракторных агрегатов. Дис. докт. техн. наук, 05.20.03.- Защищена 16.10.73; Утв. 10.06.94. / Терских И.П. Иркутск, 1973.418 с.

97. Харазов A.M. Техническая диагностика гидроприводов машин./ Харазов A.M.- М.: Машиностроение, 1979.- 112 с.

98. Харазов A.M. О диагностике технического состояния гидроприводов строительных машин./ Харазов A.M.- М.: Информэнерго, 1971.- 39 с.

99. Холин К.М. Основы гидравлики и объемные гидроприводы./ К.М.Холин, О.Ф. Никитин-М.: Машиностроение, 1989.- 267 с.

100. Цветков И. А. Гидроприводы тяжелых стреловых самоходных кранов на спецшасси автомобильного типа./ И. А. Цветков, П.В. Панкрашкин. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1985 .- 45 с.

101. Шолом A.M. Разработка и исследование термодинамического метода диагностирования объемных гидромашин с целью управления их качеством: Дис.канд.техн.наук: 08.0020,- Защищена 24.12.89; Утв. 08.07.81;К265250./Шолом А.М.-М., 1981.- 186 с.

102. Шульпин И.Д. Исследование гидравлических регуляторов режимов строительных буровых машин: Дис.канд.техн.наук: 05.05.04.- Защищена 24.02.80; Утв. 25.06.80; К245527./ Шульпин И.Д.- М., 1979.- 223 с.

103. Шумейко С.В. Исследование и разработка методов и устройств диагностирования технического состояния гидропривода механизированных крепей: Дис.канд.техн.наук: 05.05.06.- Защищена 20.01.86; Утв. 14.05.86; 04860002647./Шумейко С.В.- М., 1985.- 165 с.

104. Яглом А.М.Вероятность и информация./ A.M. Яглом, И.М. Яглом -М.: Физматгиз, 1980.- 120 с.

105. Янбухтин И.Р. Современные турбинные расходомеры и пути их совершенствования. / И.Р. Янбухтин. М.: ЦНИИТЭИприборостроения, 1983.- 54 с.

106. Фурусею Киеси. Тестер для определения расхода в гидролиниях. / Фурусею Киеси// Юацу гидзацу, 1979.- № 8.- С.74-77.

107. Langer H.J. Schadens fruherkennung an Hydraulic bauelementen mit Hilfedes Korperschall mebverfahrens./ Langer HJ.// Olhydraulick und Pneumatik.- 1981 № 7 568 s.

108. K. Witt. Taermodinamisches Messen in der Olhydraulick berechnungsgrundeagen zyz Auswertung von Temperatus und Temperatus./ K. Witt. //- Druck Messungen. - Olhydralic und Pneumatik. 1977. - № 3 - 161169 s.

109. Long Melvin E. Test devises for troubleshooting hydralic systems./ Long Melvin E. // Implement and Tractor. 1973. № 20. P.8-10. ( Мелвин Лонг. Устройства для поиска отказов в гидросистемах. Великобритания. Машины и трактора. 1973, №20 стр. 8-10)

110. Long Melvin Е. Troubleshooting hydraulic. Analysis and action. /Long Melvin E.// Implement and Tractor. 1973. № 21. - p. 22-24. (Мелвин Лонг.260

111. Поиск отказов в гидросистемах. Великобритания. Машины и трактора. 1973, №21 стр. 22-24)