автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Обоснование и выбор рациональных параметров рабочих жидкостей гидросистем машин, применяемых в сельскохозяйственном производстве Народной Республики Бангладеш

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Условия эксплуатации гидросистем сельскохозяйственной техники, используемой в Народной Республике Бангладеш

1.2. Основные свойства рабочих жидкостей гидросистем и предъявляемые к ним требования

1.3. Анализ рабочих жидкостей гидравлических систем сельскохозяйственной техники,работающей в госхозах Бангладеш

1.4. Анализ исследований загрязненности рабочих жидкостей гидросистем

1.5. Сроки замены рабочей жидкости в действующих гидросистемах

1.6. Выводы и задачи исследования

ГЛАВА П. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГВДРОСИСТЕМ МОБИЛЬНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ТИПА РАБОЧЕЙ ЖИДКОСТИ,

2.1. Управление техническим состоянием гидросистем машин в зависимости от типов рабочих жидкостей и их загрязненности

ГЛАВА Ш. ПРОГРАММА И ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований

3.2. Общая методика исследования

3.2.1. Основные положения методики

3.2.2. Аппаратура и приборы, использованные в исследовании

ГЛАВА 1У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Исследование условий эксплуатации гидросистем тракторов, применяемых в Бангладеш

4.1.1. Методика исследования

4.1.2. Результаты исследования

4.2. Исследование загрязненности рабочей жидкости гвдросистем в условиях НРБ

4.2.1. Методика исследования

4.2.2. Результаты исследования

4.3. Исследование эксплуатационных свойств рабочих жидкостей

4.3.1. Методика исследования

4.3.2. Результаты исследования эксплуатационных свойств рабочих жидкостей

4.4. Исследование растворимости газов в рабочих жидкостях

4.4.1. Методика исследования

4.4.2. Результаты исследования

4.4.3. Выводы

ГЛАВА У. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Прогнозирование технического состояния гидросистем мобильных сельскохозяйственных машин в зависимости от загрязнения и типа рабочей жидкости.

5.1.1. Определение показателей динамики и загрязненности рабочей жидкости

5.1.2. Определение удельных издержек от отклонения параметра загрязненности рабочей жидкости

5.1.3. Результаты исследований

5.2. Применение дисперсионного анализа при выборе оптимального типа рабочей жидкости в условиях НРБ

5.2.1. Применение двухфакторного дисперсионного анализа при исследовании показателей типов масел

5.2.2. Применение трехфакторного дисперсионного анализа для обоснования влияния типа масел на эксплуатационные показатели гидросистем

5.2.3. Выбор оптимальной марки масла

5.3. Экономическая эффективность исследований

5.3.1. Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения единого масла типа SSSO .50 в хозяйствах НРБ

5.3.2. Определение затрат при применении масла S S О

5.3.3. Экономическая эффективность от внедрения масла cf SSO

5.4. ВЫВОДЫ

Народная республика Бангладеш (НРБ) расположена на северо-востоке южно-азиатского субконтинента, в пределах Бенгальской дельты. Формирование ее хозяйства до 1947 г. было неразрывно связано с развитием всей Бенгалии, восточные районы которой были превращены в аграрный придаток промышленных районов, специализирующихся на производстве джута и риса. Господство в сельском хозяйстве архаичных производственных отношений тормозило развитие агротехники, обуславливало сохранение чрезвычайной зависимости урожая от погодных условий, низкие темпы его роста и малую товарность.

С 1971 года социально-экономическая структура Бангладеш подверглась существенным преобразованиям прогрессивного характера, что способствовало созданию благоприятных условий для решения задач укрепления хозяйства страны, рационального использования национальных ресурсов и темпов развития народного хозяйства.

В республике Бангладеш по площади посева рис среди других сельскохозяйственных культур занимает первое место, второе - пшеница / 35,117,138 /.

В настоящее время сельское хозяйство Бангладеш не может полностью удовлетворить потребность 93-х миллионного населения страны в зерновых культурах, прежде всего, в рисе, дефицит которого составляет 2 млн.т. / 109,111,113 /. Это результат преобладания ручного труда при уборке урожая. Причем благодаря круглогодичному сбору урожая риса ( не менее 2 раз в год) перед сельским хозяйством страны стоит важная проблема эффективной механизации уборки риса, что значительно сократит сроки уборки и убережет урожай от неблагоприятных климатических условий (ураганы, наводнения, дожди, град), потери которого значительны.

Одной из особенностей народного хозяйства республики в настоящее время является преобладание мелких частных участков и ферм, расположенных в разных местах страны и, как следствие этого невысокий уровень механизации сельскохозяйственных процессов. 78% хозяйств имеют участки величиной 0,09.Л,066 га, а 12% - от 2 до 5 га, кроме того, в республике существует 25 государственных ферм /110,131/. Характеристика наиболее крупных хозяйств представлена следующим образом:

Площадь посе- !Количество !Валовой Область !вов риса, га !машин, шт. !ебор риса, Т.

Зассур (Даттанагор) 3995,04 42 998,03

Кхуштия 432,96 10 114,52

Павна 851,16 II 338,70

Рангпур 1116,03 10 319,08

Тангаил (Мадупур) 1207,82 10 583,63

Для интенсивного развития сельского хозяйства, увеличения темпов прироста валового национального продукта, а также решения других проблем развития сельского хозяйства Бангладеш, необходимо широкое внедрение современных средств механизации сельскохозяйственных процессов, увеличение парка сельскохозяйственной техники, эксплуатация которого требует постоянного повышения ее надежности и долговечности.

Любой уровень надежности машин оправдан только для конкретных условий эксплуатации, определенных внешней средой и режимами использования (работы). При этом необходимо тщательно и глубоко изучать механические, физические и химические свойства и внутренние процессы машин, материалов, рабочих жидкостей и т.п. при работе техники.

Гидросистемы или гидроприводы, как наиболее перспективные технические средства, нашли широкое применение на тракторах и сельскохозяйственных машинах. Гидроприводы являются основой дальнейшего технического прогресса в развитии сельскохозяйственной техники. Это объясняется тем, что они позволяют использовать навесные механизмы, т.е. сделать машины более мобильными, уменьшить количество обслуживающего персонала, повысить качество выполняемой работы.

Вместе с тем, надежность работы узлов и деталей гидросистем не всегда обеспечивает высокопроизводительное использование техники. Причиной преждевременных отказов могут быть конструктивные, технологические, эксплуатационные и другие факторы.

В настоящее время страна получает большое количество современных тракторов, новых высокопроизводительных зерно- и рисоуборочных комбайнов и других сельскохозяйственных машин, оборудованных гидравлическими системами из Англии, США, ФРГ и СССР.

Техническое перевооружение сельского хозяйства Бангладеш требует постоянного улучшения культуры машиноиспользования, что, в свою очередь, вызывает необходимость рационального применения нефтепродуктов - топлива, смазочных материалов и технических жидкостей, в частности, рабочих жидкостей гидросистем, от качества которых в значительной степени зависит надежность и долговечность работы гидрофицированной техники.

Однако разномарочность рабочих жидкостей гидросистем,поставляемых вместе с сельскохозяйственной техникой из разных стран,значительно усложняет эксплуатацию гидрофицированной техники и приводит к завышению эксплуатационных затрат.

Повышение надежности и долговечности работы гидросистем, а также снижение эксплуатационных затрат при использовании машинно-тракторных агрегатов (МТА), требуют правильного использования рабочей жидкости, сохранения ее качеств в процессе эксплуатации.

Характерной особенностью эксплуатации сельскохозяйственной и другой техники в Бангладеш являются тяжелые почвенно-климатические условия, обусловленные резкими перепадами температуры,влажности, запыленности воздуха, засоленностью почв и т.п., значительно влияющие на процессы старения рабочих жидкостей гидросистем.

Цель диссертационной работы. Целью настоящей работы является исследование эксплуатационных свойств различных типов рабочих жидкостей гидросистем сельскохозяйственных машин с последующим выбором наиболее рациональной рабочей жадности для условий эксплуатации НРБ.

Научная новизна работы. Установлены закономерности изменения свойств рабочей жидкости в процессе эксплуатации. Определены оптимальные допускаемые значения загрязненности рабочей жидкости по минимальным удельным эксплуатационным издержкам и установлены сроки ее замены по изменению эксплуатационных свойств. Применен метод дисперсионного анализа для выбора рациональной рабочей жидкости с учетом условий эксплуатации.

Практическая ценность. Установлены рациональные сроки замены рабочей жидкости по изменению ее эксплуатационных свойств,позволяющие наладить систему планово-предупредительного технического обслуживания гидросистем машин в госхозах Бангладеш.Введение в нормативно-техническую документацию на техническое обслуживание и диагностирование гидросистем установленного допускаемого значения параметра (загрязненности рабочей жидкости) обеспечивает повышение межконтрольного срока работы гидросистем и снижение расхода ГСМ.

Реализация результатов исследования. Рекомендации по применению единого типа масла £SS0-50 приняты к внедрению в 25 государственных хозяйствах Бангладеш.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы и приложения.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ литературных данных показал,что эксплуатационные свойства рабочих жидкостей гидросистем изменяются в процессе эксплуатации и в значительной степени зависят от природно-климатических условий.

2. Установлено,что в настоящее время в госхозах Народной Республики Бангладеш используется сельскохозяйственная техника, в гидросистемах которой в качестве рабочей жидкости применяются, в основном, три типа масел: 8SSO -50, ttydravfro оВВ-зо,

Hydrauiio. oiB -90, существенно различающихся по своим физико-химическим свойствам.

3. По результатам проведенных теоретических исследований получена целевая функция допускаемого отклонения параметра состояния рабочей жидкости, позволяющая методом прогнозирования устанавливать рациональные сроки замены рабочей жидкости по изменению ее эксплуатационных свойств.

4. Исследованиями загрязненности рабочей жидкости установлено,что в процессе эксплуатации для всех типов масел наблюдается общая тенденция накопления механических примесей, достигающая к моменту замены масла (960 мото-ч) до (0,2. 1,1) . 10"^, по весу.

Минералогический анализ примесей показал,что накопление элементов, поступающих извне, примерно одинаково у всех типов масел, но накопление продуктов износа у масла ^SSQ -50, примерно, в 3 раза меньше, чем у масла Hydrtfi/B£C OlBgo и в 1,4 раза у HydrauBic oiB -зо.

5. Динамика изменения основных свойств (вязкость,кислотное число) различна у исследуемых масел, при этом наиболее стабильные показатели наблюдались у масла ssso -50.

6. Проведенными лабораторными исследованиями смазочных свойств выявлялась температурная стойкость масел. Значения критических температур после наработки 960 мото-ч составили у масел: gsso -50 - 34IK, Hydraulic ql£ зо - 325К, tydrauttc Oit-ЪЪ - 3I6K.

7. Прогнозирование технического состояния рабочей жидкости,проведенное по результатам экспериментальных исследований, позволило установить средний ресурс исследуемых масел: SSSO -50 - 1182 мото-ч; HydrauUc oie -90 - 973 мото-ч; Pydrauete оСв-ЗЬ -641 мото-ч.

8. На основании трехфакторного дисперсионного анализа,по эксплуатационным параметрам рабочей жидкости лучшим является &£SO -50, которое имеет минимальное значение функции (6,492).

9. Рекомендуется в качестве единой рабочей жидкости для гидросистем в условиях Бангладеш принять масло 6SSO -50, необходимо ввести в нормативно-техническую документацию на техобслуживание и диагностирование гидросистем допускаемое значение параметра загрязненности рабочей жидкости.

10. Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследования в госхозах корпорации по развитию сельского хозяйства (BAPG) НРБ составит 2,56.4,69 руб. на одну гидросистему.

126

1. Барышев В.И. Повышение надежности и долговечности гидросистем тракторов. - Тракторы и сельхозмашины, 1965, № 12.

2. Барышев В.И. Исследование загрязнения гидросистем тракторови его влияние на износ и снижение производительности насосов.-Автореферат канд.днес. Челябинск, 1971.

3. Башта Т.Н. Расчеты и конструкции самолетных гидравлических устройств. М., Оборонгиз, 1961.

4. Башта Т.М., Зайченко И.З., Ермаков В.В., Хаймович Е.М. Объемные гидравлические приводы. М., Машиностроение, 1969.

5. Башвой В.Г., Берковский Б.М. Термомеханика ферромагнитных жидкостей. Магнитная гидродинамика, 1973, № 3, с.З.14.

6. Белянин П.Н., Черненко Ж.С. Авиационные фильтры и очистка гидравлических систем. М., Машиностроение, 1964.

7. Беленков Ю.А., Нейман В.Г. и др. Надежность объемных гидроприводов и их элементов. М., Машиностроение, 1977.

8. Бибик Е.Е. Эффекты взаимодействия частиц в дисперсных ферромагнетиках. Автореф.докт.дисс. Л., 1971.

9. Бибик Е.Е. Некоторые эффекты взаимодействия частиц при течении феррожидкостей в магнитном поле. Магнитная гидродинамика, 1973, № 3, с.25.32.

10. Бибик Е.Е. Применение магнитных измерений в исследовании физико-химических и технологических свойств дисперсных систем. -Прикладная химия, 1970, т.43, с.587.592.

11. Бибик Е.Е., Лавров И.С. Об устойчивости дисперсии ферромагнетика. Кол.журн., 1965, т.27, № 5, с.652.654.

12. Бибик Е.Е., Бузунов О.В. Достижения в области получения и применения ферромагнитных жидкостей. М.: ЦНИИ "Электроника", 1979 (обзоры по электронной технике, сер. 6,вып.7), с. 60.13