автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение чистоты рабочих жидкостей гидравлических систем мелиоративных машин

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ Щ2ЕЕНЕР0В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСГВЕШОТО ПРОИЗВОДСТВА имени В.П.Г0РЯЧК1Щ .

Ма правах рукописи

УДК 031.372+625.7.08

МЕХРАЛНЕВ Алиф Талиб сгль»

ПОВЫШЕНИЕ ЧИСТОТЫ РАЕЖ? ДИКОСТЕЙ ПЗС'.'^Л-ЯЕСШ СИСТЕМ МЕЛИОРАТИВШХ МАШИН

Специалыгссгь 05%20.ОЗ-эксвдуаг-ащЕТ.госстанСя1 ленке

н ремонт сёльскохозяЯстЕошюЯ техники ■ -

Автореферат,

дгесорташш на соиекочцо учоней степени кавдгдг.та технических код к

Моста - 19?! '

Работа эылллнска б Азербайджанском инкеперно-строптельном пне гигу те

Научный руководитель: каткцт? технических наук, доцент

Шарифов А.Р.

Официальные отнононты: Заслукенный деятель науки и техники РСФСР,

доктор технических наук,профессор Рыбаков К.В.

Кандидат гехштчоекпх наук,доцент . : Цирошшэ Е.Ы.

Ведущее продирая иь- Азербайдканский научно-исследовательский

шюиггу? мзхашзатш и электрификации сельского хозяйства

Заищтл состоится 1991 года в часов на

часедашш спсщсишзироваинсго собсз/н К 120.12.03 Московского орде Трудового Красного Знамени института пнкенепов сельскохозяйствен;; производства «ксгп; В.П.Горяпиша.

С диссертацией ковно ознакомиться в библиотеке института.

Отзнвн и' замечания по автореферату в двух экземплярах,загсрс иых печатью,прссы.; направлять ло адресу: 127550,Москв;: Л-550, ул. Ттигтзевская, д.58, Ш1СП, Ученей совет.

АвтесетГ.эрпт разослал Ф2^^^^ 1991 г.

Ученей' секретарь спсгаалпзпровсщнсго совета, гаццнда" аяоысшческаэс ясук,

доцент , В.П.Осиное

ОБЩАЯ ТАРАКТЕРИС'П ША РАБОТЫ

Актуальность теми. Вакное место i Государственной программе отводи тся~кёлдора11Ш.~ББ.5ель как одному лз основных факгоров интенсификации сельскохозяйственного производства. Площади сропаеглых земель г. 2000 году намечало довести до 30...32 млн га и осушенных до 19...21 млн.га. Для ьипелнштя такого .объема работ ыелдс, panique предприятия я МГП располагай!.большим количеством мелиоративной техники общеотрои-гелыюго к сельскохозяйственного назначена .С повышением мсвдости мелиоратппшх машин увеличивается расход рабочей иидкоегд н давление в гидравлических слстеьах (TG) п поэтому значительно возрастают требования е-: качеству примениешх рабочих юдасогей. Одной из основных характеристик рабочей ицдкости, .влияющей на надежность работ агрегатов ГС является её чистота. Загрязнение рабочей «шдкеети абразивными частицами ускоряет износ деталей гидроагрегатов. Большинство отказов к нарушений работ и ГС связано с недостаточной чистотой рао'очей кзд-кости. Б настоящее врег.я практика располагает многими прогрессивным!; способами снякешш загрязненности ГС, проблема в целом окончательно не решена и дополнительные исследования и этом направлении'имеют больное научное и практическое' значение. ...

Цель_расюта._ Повышение чистоты рабочих ¿идкостей ГС мелиоратив-:гах машин. Для достпкекпя поставленной цели е работе регаилиоь следую--' дие задачи:

1. Исследовать влияние загрязненности на долговечность.гидроагрегатов ГС мелиоративных машин. _

2. Теоретически исследовать и обосновать основные параметры и зядн центробежных очистителей.

3. Разработать методика экспериментальных исследований центробежных очистителей.

4. Выполнить математическую кодсль гоиширояания эксперимента ддя дентробежных очистителей мелиоративных машин.

5. Разработать усовершенстованные г">нсгрукщш центрсбекных очистителей.

С. Провести стендовые и эксплуатационные 1.спг "ания цектробеюшх, эчлетлтолой.

7. Выполнить техшига-ршюмнчес.соо обоснование принятых решений-

М(!тодика_1!С ¿одеваний. изучения совершенен^ валив очистки чабсчоЯ жидкости ГС был); проеедены генетические, лабораторные а про-:з^одст1ч:11пип 'гсследопаниг Обработка резулыатор произведено на ооно-

•о иетсдов 1*пте'.,э',стас;коа сгптисгшш.

Объектомдоследований явились элементы ГС скрепера МоАЗ-546П Д-35 и трактора К-702.

Ца^црд ношзнг. На основании выполненных исследований предло-кены научкс-обоснованныё конструктивные параметры силовых центробек-ных очистителей. Получена формула по определению угловой скорости бессоплового центробежного очистителя в зависимости от гго основных параметров. Предложен способ расчета выделения частиц загрязнений на бессопловом центробежном очистителе. Разработана номограмма дм Еыбора типа очистителя в зависимости от параметров гидравлической системы. Получена математическая модель описывающая связь угловой скорости- от диаметра, числа сгверстпй направляющего аппарата и давления на входе в центробежный очиститель. Определены эксплуатационные показатели на-/ декности очистителей ГС ыелиоративнкх тапин.

црактеческая^ценность габоты. Основные научные положения диссертации являются обобщением и дальнейшим развитием теории, эксперимента и практики псаншения чистсты рабочих жидкостей гидравлически систем мелиоративных ыашт зз эксплуатации.' Результаты диссертации могут служить основной пр; проектировании центробежных очистителей для гидравлических систем мелиоративных машин.

Ре али з ац£Я j. ¡_e н е Д£ е mi е результатов исследований;. Разработанные на основание проведенных исследований мероприятия по повышению надек-ности агрегатов ГС внедрены в УМ-2 треста И 2 "Дорремстрой" Министерства автомобильных до.,ог Азербайдканской ССР, СМУ-203 Главбакстроя, Хоз.СМУ треста ii I Минстроя, ТИ-15 Госагроппома Азербайдканской ССР.

Апдобация даботы^ Основные положения, диссертационной работы обсуждены и одобрены на:

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Аэ'ЮИ в Г981-Г930 гг.';

- научных конференциях аспирантов еуз'ов Азербайдканской ССР в IS85 и 1988 гг.;

-■ заседании кафедры строительные, дорокиые и мелиоративные машины АзИСИ, 19В8г.; •

- заседай;:;! секции научно-технического совета по механизации, електрификации и материально-техническому снабжению Гссагропрока Азербайдканской республики, 1991 г. -

Публикахдаид. По теме диссертации опубликовано II раЗот.

Структура и^объем^аботыд Диссертация состоит из зведения, пяти глав, общих выводов списка использованных литературных источников и приложения.- Общий объем диссертации составляет 240 стр., Е том чг.с-;ле 200 стр. основного текста, включаюнщй ТЗ таблиц и GO рксупког.

Зписка л^ератури 134 -наименований и 28 пралокеиий на 40 страницах.

Па_за1дит£ выносится. Резу.чмак! юоротачоского я экспсркмеи-галыюго исследования по выбору основных конструктивных и гвдравли-iGCKiDC параметров центробекных очистителей ГС; выбор параметричес-гого ряда очистителей для ГС; совокупность результатов экспериментальных исследований, полученных при испытаниях натурных образцов ¡иловых центробежных очистителей в лабораторных и производственных 'словах; методика расчета эксплуатационной надскнссгп филыроэлемв!-гов и центробежных очистителей ГС мелиоративных иаишн.

СОДЗРШНЕ РАБОТЫ '

Бо^введеаии обоснована актуальность темы, её научная новизна, дель и результаты исследований выноси,-ае на защиту.

В педвой_главе изложены результаты анализа'ГС мелиоративных маши, анализ загрязненности рабочей кадаости id: ГС, а токке- анализ способов н устройств для очистки рабочих квдкосгей применительно к мелиоративным машинам.

Анализ ГС мелиоративных 'машин показывает,, что привдшиальные зхемы ГС навесных рабочих орудий однотипны.ГС, как правило,имеют шестеренные, а в некоторкх конструктах акскельно-поршнезые насогы с расходом /0,5.. .2,0/"Ю3 на/с. с ушфпцфованшгл! распредели г елями, гид-гюциливдрамл различных габаритов,я галке филырц с тонкостью очистки 25...IGO мкн и другие элементы. Давление и расход рабочей жидкости в ГС находится, соответственно, в пределах'8...21 МПи и /0,4...5,0/- ' Е0~3 м3/с.

, Изучение литературных источников и анализ ГС'мелиоративных машин показывают, что гидроагрегаты предъявляют повылокипе требования к : степени очистки рабочей йидаосги.лрл существующей тонкости очистки она гедостагочно работоспособна.На основании анализа ГС мелиоративных (лашин появляется необходимость в paspa6cvKe ряда центробежных очистителей, обеспечивающих очистку рабочей жидкости при.расходе от 3,333 "Ю-3 до 5-Ю"3 mVc. -

В соответствии с поставленной целью по результатам анализа литературы в конце главы сфорыуллрованн задачи исследования.

Вторая_Рлава_посвяцена исследований гидравлических, систем и заг-t рязнелию рабочей кадаости в эксплуатаг, .онных у словах.

Изучение л анализ работ Т.М.Баата, Н.С.Черненко, К.В.Рыбакова, А.З.Афлптнова п дп. показывает, что одним из ссновннх недостатков 1С.

машин является её недостаточная надекность и долговечность. На на' деаность работы элементов ГС оказывают влияние конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы.

Эксплуатагдошше факторы в большей степени, чем конструктивные и технологические влияют на технический ресурс агрегатов ГС. Так в трудах НШИГидропривода, 11АТИ,ЕАШ,ШИСГ1 и других отмечается-, что основной причиной нарушения нормальной работы ГС является загрязнение рабочей жидкости металлическими частицами, которые ускоряют износ деталей агрегагов ГС. . '

Исследование.процессов износа, отказа и нарушение работы ГС пока-■ вивают, что преобладающее влияние ка шк оказывает абразивное изнашивание, Скорость изнашивания деталей гидроагрегатов связана с размером твердостью, концентрацией частиц загрязнителей м рабочим давлением. При увеличении загрязненности звдкостн в, 3-4 раза но сравнении с допустимой вел-лшюй, износ в среднем увеличивается в 1,5-2 разе, а при увеличении рабочего давлении на "40% по сравнению с номинальным 10 МПа, явное увелкчлааетп в 1,2 раза.

Б целях установления интенсивности загрязнения рабочей вдкости ГС мелиоративных шяии б эксплуатационных условиях на хозяйствах Ивановского УМ-15 и Сумгаите У1Л—2 проводились произволетвеиис-полевые исследования, Установлено, что на запыленность воздуха оказывгкг определенное влияние и климатические уеловш, а гаь-ке факторы окружающей среди (состояние почв и грунтов, наличка растительности л т.д.). Среда климапгчеоких факторов наиболее вакной рдаченке имеют скорость и направление аетра. При изменения скорости яетра от 1 до 8 ги/с уровень запыленности воздуха составляет:- при планировочных работах бульдозером 140...1/70 мг/м3; три передвитапт скрепера 90...800 мг/м3; при полевых работах трактора -20,..Ш! ыг/ы3.

Объемная концентрация загрязнителей в рабочей кццкостл после 6С0 ч рабош Га составляла для трактороЕ: ?-4ЛЙ1- 0,085£, К-701-0,115 для скрепера МоАЗ-546П Д-357П- 0,125%.

Таким образом анализ проб рабочеГ видноеги и обследование технического состояния ГС в процессз эксплуатации показывает, что многие , дефекты агрегатов ГС связаны с загрязнением рабочей мщкостк. Анализ : существующих работ тайке показал, что'хотя в. настоящее врог/я наиболее часто очисткарабо»ей вдкости осуществляется различного рода фильтрами, наиболее качественная очистка обеспечивается силоеши центробе! ныш очистителями. Однако, успешная рабоха такого способа очистки во многом загнет от правильного выбора отдельных параметров силового

центробекного очгсплеля.

1Р£Гья„г£авп_посвящона. теоретическим исследованиям основных параметров центробежных очистителей.Основными параметрами центробеглых очистителей еле,дует считать: I.Геометрические - длина и диаметр ротора, диаметр рабочего колоса, диаметр отверста дт отравления струи, расстояние от оси ротора до оси сопла, числа сс. зл;2.Кппеыатические-расход и углов&я- скорость 3. Энергетические - мощность, момент-вращения; 4. Гидравлические - вязкость, давление^ 5-, ЭДюктшзко'сти -тонкость и гоэффициент очиотки, время работы...

Параметры це^тробеЕсшх очистнгелой завися? от вида применяемой энергии.Расход рабочей жидкости в предполагаемых центробежных очистителях атя применения на (.;еллоративних малинах находится г пределах /0,333...5,О6/ЛО~3м3/с. Пги этом тле установлено, что при 0 = (0,333...2,5).10~3 м3/с целесообразно применение сопловях цсигробея.-1ШХ очистителей, а при (}> 2,5-Ю"3 м3/с - бессошювых центробеюшх очистителей. Исследованиям парах,югрсв ооплоных центрсбеишх очисти- ' телей посвяи'ешх ряд работ, в то время как параметры бессопловых центробекных очистителей изучены недостаточно. Исходя из 'этого, дальк нейше теоретические' и экспериментальные1 исследовакил посвящены определение параметров.бессошювых центробекнах очистителей и выбора , параметрического ряда 'очистителей для обслувагЕания ГС мелиоративных машин. ■

Все спс зобы улучшения спков:ш;х показателей Центробежного очистителя сводятся к повышению угловой скорости ротора. Для определения зависимости угловой скорости ротора от основных параметров центробежного ■очистителя получено вцракпние_

л / Р-Г^м-уфло-ш^]' ш

где Р - сила, действующая на ротор, Н ; коэффициент расхода отверстия; Р, - давление кэдкости на входе направляющего аппарата, Н/м2; V- коэффициент гидравличвеких потерь на участке от входа

гадкоети в направлЯ1эиМ аппарат до отверстия перегородки; % - коэффипиен! истечения струи; о1ц~ угол подачи жидкости;

плотность рабочей жидкости, кг/ ыэ; ¿£с- диаметр отверстий , м;

<7 - расстояние от оси вращения до внутренней поверхности перогородки; и;

^ - аналогичное расстоягше до наруглой поверхности перегородки, м.

Из вракенкя (I) следуот, что угловую скорость ротора мокно повысить правильным гыборог,: с1с } Р( , Ис , Р , с^

Углогая спорость, при которой сГ зспечквается удержание частиц загрязнзшхй не огенкаЗс рогоза, определяете;; по общеизвестной формуле с сведение» гидравлического КПД ( 1 ) центробежного очистителя

\ ШЛДЧШ+ЪИ- ■ I (2)

.где ды.аг.-дческая вяекость вдкостн, ьР/о;

- расход Г.ЭДК0СИ:, м3/с;

оС - кеофй[-ЗД1Скг пропорциональности;

оС - по Лемптьеву для лара, равны. 0,34;

¿р - ксэ([й;'.цдеиГ тренда по П.В.Ляаенко, равный 0,666;

- длакогр частиц, м;

и - шутрешглй и наружный радиус слоя жидкости, ы;

Р - плотность частиц кг/1 •'г

,з

Расчеты по формуле (I) пс азывавт, что угловая скорость ротора при (I 3,5'НГа Ыэ/с, Я =0,3 Ша, , <ЖС =(3...4,6)-10~э м, = 2...В,с(1=г90о, ^=820 кг/г.!3, и в средних значениях коэ$$кциеитов составляют (415...?Ю) с"-".

Чтобы обеспечить удержание частиц загрязнений на стенках ротора по формуле (2) получим для стальных и, кварцевых частиц при = 7800 кхУ м3, ё. =1.Ю~5 гл, <Л0 =350 с"Аг при Р =2650 кг/и3» с£ = Ы0~& к, ОЭ0 = 700 с"1.

Таким образом, проведенные исследования показали перспективное! применена силовых центробежных очистителей для очистки рабочей жидкости в ГС.

Э5-фе1;тивносгь работа цонтробеншых очистителей оценивается коэффициентом очистки рабочей кидкости от.загрязнонкя, которая определяется по формуле, предложенной В.3.Забелиным.

В реальных условиях пасса технических -загрязнителей в объеме квдкости не должна превышать 0,005$ и поэтому в правой чнотп формулы (3) вводится коэффициент ( 0 ).

и

0 3600 Ь 9

у = Н - ) V -

где концентрация загрязнений в рабочей квдкости, соотнет-стленно до и после очистки, в мг/л или

1ПЪ - кратность цяркуляадл1 рабочей издкосги чорез ротор очистится, тг =3о00 ((?,!+ 0у ) I V ;

V - объем кпдкости в ТС, м3;

Оц- расход рабочей вдкосги,проходащеП через ротср очистителя, м3/о; поток учетки, м3/е;

£ - время рабом очистителя, .

Коэффициент очистки ^ является napaj.iexpoi.-i очистителя одновременно зависящим от расхода, объема ГС, концентрации-загрязнений в рабочей жидкости до и после счистки и времени работы ГС.

На ЭШ иыл рассчнстан парамитрпческ/.й ряд очилмтел:! при номинальном рекиые работ.ГС. Предполокш;, что расход очистителя 61 = Qt^¡ определяем кеэф^пцненг. очисти ^ за вреш Ь • Если за 6 ч работы очистителя концентрация загрязнителей уменьшалась до и блике 0,005$ {%~0,955 ), что соответствует значенизмТССГ 10577-73, то выбранный ряд считался допустимым.

Для удобства пользования на озлования полученных дашшх ракрабо-тана номограмма зависимости Х(! . ^ ' ^ »¿V' ' (рис.1). 3 *

•В четвертой главе описываются экспериментальные исследования ■ основных параметров центробегных очистителей.Экопе^ямеиталып.'е исследования проводились на следующих установках разработанных автором: ссловне п бессопловые с.чистители; стенд для изучения истечения вдцкости из отве;стий направляющего аппарата; стенд для испытания, очистителей. Кроме этого применялась слдествующие аппараты - машина, трения СЩ-2 и рабочая камера для х:спиталия образцов.

Для измерения тех иных параметров центробеяных очисти зле» примечи лис ь: тахог..ахр - для гпределешш частоты вращения ротора и

в.

йкспресс-анализатор - для определения концентрации загрязнения рабочей жидкости.

% 2 4 & £

в-Ю

-з

Д Чт£ [ОХР, 0,094

еХ X \

^ о.оы

1 > 1 *% 1 г

3 Фильтр 1 0,3 о,г 1 1 ' 0,1 ?

г.м Сопловой , ~ I/

Е--- I У /б' .

бессоплобай 3>,е

Ж *''

г

л

Рис.1. Нок.огпаша для вибрра ;параметра очистителя и его типа •

Для определения загрязнителей в 'рабочей, кдаости центробекных очистителей косбходш/о планирование экспериментов с целью нахокдения реальных значений измеряемых величин и оценки погрешностей этих параметров.

Для обеспечения достаточной надекнссти проводимых экспериментов проведены три серии- опытных работ, Первая серия дала возможность получить и обработать данные по концентрации загрязнителя рабочей кидкосги ГС, вторат - пс конценхрацгл загрязнителей очгацешюй центрооеглым очистителем' рабочей кидкости, третья - по концентрации загрязнителей в рабочей тацкости ГС, оснащенной фильтром.

Доверительная вероятность по трем сериям опытов составила: с{= ■ 0,914; 0,912 и 0,91, а значения коэ^ивдентоп Стьвдента соответствен

9, были равны 1,938; 1,92 к 2,1. Таким образом, полученные доверительные интервалы свидетельствуют о достаточно высокой надежности анализов проб рабочей шщкоети ГС.

С целью получения математической 1.:оделп да! центрсбешгых очистителей нами был использовал метод линейного плана полнофакторного эксперимента. В качестве исследуемого фактора была принята угловая скорость рогopa. .

Основной целью экспериментальных исследований являлось: выбор оптимального размера отверстий для направления струя: выбор оптимальной формы и расположения отверстий направляющего аппарата; оп- 1 ределение густоты отверстий для направления струи; определение оптимальной величины угла мекду осью направления струи и оси г-ршдендя рабочего колеса; испытания силовых центробеишх очистителей на лабораторных стендах; выявление абразивного действия пропущенных частиц очистителями р&гл$й эффективности.

Для выявления зависимости угловой скорости рабочего колеса от угла подачи Ыг эксперименты проводились с направляющими аппаратами трех типов (рис.2).

Из графика .рис.2 видно, что максимальная частота вращения ротора, а следовательно, и максимальная сила достигаются при oi¿ ^90°. Увеличение густоты отверстий число струй приводит к соответствующему увеличению скорости при сохранении диаметра рабочыо колеса.

Испытуемый бесссьловой очиститель имел параде три:' прямолшейше лопатки-на рабочем колес-е, направляющий аппарат с восемью отверстиями = 4 мм и с расходом рабочей кидкооти 4,16 • Ю-3 м /с. г

Гидравлические характеристики очистителя установленп при прокачке через него рабочей квд-кости ВМГЗ, предварительно нагретой до температуры 50°С. Величина расхода федерировалась при значениях давления от 0,05 до 0,7 Ша с интервалом 0,05 ■ МПа. Установлено, что для цен-тробекных очистителей с анало- • гичшми гидравлическими характерно тиками, применение дополнительных перегородок увеличила-, ет скорость вращения ротора в 1,2...2 раза. Данные экспори-

too so о

7S 90 100 df .j

JH

Рис.2.Зависимость угловой

скерости рабочего колеса от угла подачи .1,2,3- ■ типы направляющих аппаратов

ю

центов по аффективноети очистки, представленные графически на рис.З показывают, что за 5 ч работы при расходе 4,IG • Ю-3 м3/с концентрация искусственного аагрязнгтеля ГЛ63-Н'снизилась с 0,029 до 0,0052¡2. Прием, из юушосгл были удалена все частицы загрязнителей диаглегроы больше 10 мкм и после 5 ч работа и роторе было обнаружено 0,021 кг загрязнителей. Во время испытаний очистителя по всех режимах работ кавитации ы пекообразовашгг е пщ'шоти не. наблвдалось.

Помимо этого, экспериментальные -исследования позволили установить оптимальную форму отверстий направляющего аппараты, которая в совокупности с оптимальной густотой позволяет повысить частоту вр&цения ротора бессоплового центробежного очиотителя на 25$,увеличив гй тонкость очистки рабочей ккд-коетк ГС на 5/о. ..

Зависимости, скорости ианаиива-.-, шш трущихся образцов от лрсмени испытания приведены на рис.4. Указанные' графики построены для 3 типов очистителей. Видно, что дисперсный состав пропущенных очистителями частиц заг-' рязнителей, оказывает существенное глгснше на абразивное 'изнашивание трУ413сся пар, Начальный период 2- ШЗ-Н.

очистителя (кргазун 2 и 3) пропускам частиц загрязнителей, которые оказывает абразивное действие.' После 50 ч работы нарастание скорости

изнашивания трудящихся пар начинает 'сикаться и через 100 ч работы стабуизируется. При'очистке серийным фильтром (кривая I) в начальный период пропущенные частицы влияют на износ незначительно, а-далее скорость'изнашивания (после 20 ч)труаднхся тар нарастает. Численные 'значения состашлют для ГС работающих с фильтром 0,008/$ (после w ¡o зо la 6<t t.H ч работы резко увеличивается) ,con-4.Графики зависшэстм. левый очистителем 0,0065» и боссойлоЕым скорости изнашшонвя грущих- очистителей 0,008$; ся образцов от Бремени иепц-танпя.

( г .з 4 t,v Рис.З. Зависимость снижения концентрация загрязнителей в рабочей видкости от предол-шпольности -работы очистителя на стенде.Зг?рязнитель но ГОСТ 3647-71, I- ЩО-Н;

Пятая глава посвящена оценке эффективности работа центробекных очистителей в ГС. Эксплуатационные испытания разработанных силовых центробежных очистителей соплового и бессоплового проводились на тягаче МоАЗ-546П со скрепером Д-357П в УМ-2 тресте Я 2 "Лоррсдатрой" (г.Сумгаит).

Результаты исследований по устагавлешш) гранулометрического состава неорганических загрязнителей рабочей г-идаости ГС тягачей оборудованных силовым центробешшм очистителем и фильтром после определенного времеш! их эксплуатации, представлены в габл. I.

Таблица I

Результаты анализа проб рабочей нццкости ГС тягачей со скрепером

Периодичность взят-гс проб, ч. 0

Содерганио загрязшпелей г рабочей .жмдкосга очистителей ГС, сбрудо- .

фильтром : очистителе:,;

Не использованная 0,0059

Через 2 ч работы 0,0480

-"- 200 ч-".* 0,0570

-" - 400 ч работы 0,0840

- " - 500 ч - " - 0,0945

Данные табл. I показывают, что объемная концентрация загрязшпелей в свежой рабочей кидаости, взятой из заправочной цистерны,"составляла 0,0059£, а после'400 ч работы ГС с фплыро;.: оиа возросла по 0,084^', •в результате чего фильтр полностью засорился и перестал оупкшгонп-повать. В то не время, -поело 400 ч работы цо::тробешгого очистителя, объемная концентрация загрязнителей в кидкости постепенно сшткплпсь и достипла 0,0082$. е 0 '

Микроскопический анализ частиц загрлзштелп, проведенный с пемопгыо микроскопа Т.ПИЛ—8*.1 показал,. что-в рабочей кидкестп большая часть частиц 50,^ имеет размеры 10...25 мкм, хотя нередко иаблцда-лись часг'щы недопустимого диаметра (100...150 мкм).

С целью проверки применения методпнп вчбора параметрического ряда цеитрсбекпых очистителей,- первоначально п лабораторных условиях на разных расходах рабочей пндкосг.т определен коэффициент очистки го формуле (4). йспыгаикый на езевде сопловой центгобо'лизй сч/.сиполь

0,0059 0,0413 0,0195 0,0082 00,0080

, был установлен на трактор К-702, работающий в реальных условиях эксплуатации к определен действительный- коэффициент очистки и сравнен с расчетными. Расхождение данных 16$, а это подтвердило удовлетворительную точность методики выбор" параметрического ряда.

Нами была определена надежность ГС оборудованных фильтрами и центробежными очистителями в условиях эксплуатации.

В результате установлено (табл.2), что-разработашшй метод по определению эксплуатационной надежности очистителей ГС мелиоративных »лаапн, основанный на использовании- информации об их ресурсах в условиях эксплуатации, а такие дополнительных исследований по их конструкции позволяет прогнозировать безотказность, долговечность и ремонтопригодность фильтров и центробеЕиых очистителей. Она показала, что фильтры и цептрсбеишне .очистители обеспечивают работу ГС в течение . заданного ресурса с вероятностью с ответственно 0,44 и 0,90. С применением центробежных очистка елей долговечность ГС мелиоративных уашш повысится в средней на 2о...37^.

± Таблица 2.

-Показатели надсаносш очистителей ГС мелиоративных магш

Показатели надежности

Числовые значения

5'иьтп" "* Т.ЦзнтроСейШГ «.ихыр . 0ЧПСГН1ель ■

Безотказность:

1. Вероятность безотказной работы'

2. Вероятность отказа

3. Чаотота отказов, 1/ч

4. Интенсивность отказов, Т/ч

6. Средняя наработка до отказа, ч \

6. Гарантированная ;наработка, ч

7. Парапатр потока отказов с' •

8. Средняя наработка на отказ, ч

9. Коэффициент готовности

10.Коэффициент технического, использования

0,44

0,66 0,90

0,088 :

0,02

138 1000

200 6280

2100

0,98

0,97

.Долговечность:

1. Средний технический ресурс, ч

2. Срок слукбы.лет

2100 10

Продолжение таблицы 2

Показатели надекносги

"" " "" ТЧислоЕыё ЕнаЗеЯия* ~ :§Шльгр ":"Цёнтообйк7 : очиститель

Ремонтопригодное ть:

1. Среднее время восстановления, ч

2. Удельная трудоемкость ремонтов

3. Удельная трудоемкость устранения отка-

2,4

. 0,004

зов

0,002.3

Примененный метод сравнительной экономической эффективности показал, что при внедрении разработанного силового центробежного очистителя экономический эффект может бить получен за счет1 повышения долговечности и надонности агрегатов гидронасосов,гндромоторов,гад-рораспределлтелей, гвдредтапндроз и. др., в также за счет увеличения годовой выработки машн.

1. В результате теоретических л эдегерименталыдох исследований подучено новое решение, имеющее существенное значение для эксплуатации мелиоративных машин, заключающееся в разработке ряда центробежных очистителей рабоч-^х жидкостей гидравлических сш?тем с расходом от 0,333 . Ю"3 до 5 . КГ3 м3/с.

2. Установлено, что основной причиной изнашивания ц^рогатов является загрязнение рабочей жидкости в ГС; Среднее содержание загрязнителей в рабочей падкости после 100 ч работы ГС составляет 0,065», .что в 12 раз выше допустимого значения ГОСТ 17216-71.

,3. Анализ показывает, что наиболее применяемые-да: очистки рабочих пдогосгей ГС мелиоративных, 'машин фильтры^ самых различных видов, не обеспечивают её достаточно тонкую очистку, ненадежны и не долговечны при эксплуатации л поэтому малоэффективны. В связи о этим возникла необходимость.в разработке ксвых и совершенствовании существующих .конструкций силовых очистителей, которые по сравнению с фильтрами имеют большую грявеемкость,"позволяющую работать без разбор!® до ззмйы жидкости, а гакне обеспечивают повышенную гон -кость очистки рабочей кидкости в любых производствешшх условиях.

4,'Теоретически обоснованы и экспериментально проверены акали-; тич'еские зависимости* описывающие движение жидкости через'рабочее

0В1ШЕ внведа

колесо и перегородки, являющиеся основополагающими при обосновании параметров cJ , р , М и режима работы очистителя; получена формула позволяющая определять траекторию движения частиц загрязнении в радиальном и осеаом направлениях.

5.. Разработана методика расчета параметрического ряда силовых центробежных очистителей по расходу рабочей жидкости ГС. Созданный ряд состоит из б очистителей при начальной концентрации загрязнений до Хн = 0,06 и более, позволяет обслуживать ГС функционирующих малисратишплс машин с расходом рабочей жидкости до 5.00-10"3 м~'/с.

G. На основании теоретических И оксперпчентальных исследований разработана, спроектирована и изготовлена конструкция силового центробежного очистителя с повышенной угловой скоростью ротора за счет улучшения конструкции направляющего аппарата, густоты отверстий, направляющий сгруй-жидкости, усгаиоалэЬ'ин оптимального угла - 90° между осью направления струй и ось® вращения рабочего колеей.

7. Разработана комплексная методика исследований по вопросам по- • вышения чистоты рабочих ладкостей ГС, поз в^тцая провести исследования любых ГС мелиоративных,мешан. Она'включает наряду со ста::даргными приборами и методиками такке.и оригинальные-, разработанные автором:

- стенд для испытания центробежных очистителей;

- стенд для изучения истечения рабочей жидкости из отверстий направляющего {¡пНЕфата; - - - • ■

- экспресс-анализатор;

- прибор для измерения частоты вращения ротора.

8.- На основании экспериментальных данных получены следующие зависимости и) = j (d2) , cJ = 4 (¿K,cLc, , pK = -f (dz),

У - i •

9. Установлено, что между 'коэффициентом, пропуска , дисперсным составом пропущенных очистителями частиц и абразиыным изнаши^ииш трущихся ипр существует однозначная зависимость. Численные значения кооффициешй пропуска экспериментально определены для очистителей и составляла' для ГС работающих: фильтром 0,008$ после 200 ч работы резко увеличивается, сопловым-очистителем 0,006л и бессопловым очистителем 0,008$. Крупность частиц загрязнений, находящихся в рабочей жидкости не превышает ID wkm. •

10. Эксплуатация центробежного очистителя на тягаче МоАЗ-54оЯ со скрепером Д357-П позволила установить, что загрязненность рабочей жидкости после 200 ч работы тягача со скреперным оборудованием составила

;0,0I95.t по объецу, лослв 500 ч 0,00й? и далее стабилизировался в пределах С,С06,..0,0063 что в 12 раз меньше по сравнении с фильтрами, приме-

il

няедаш на опытных тягачах и-ближе по сравнению с нормами, допустимыми в эксплуатации.

11. С применением центробежных очистителей, долговечность агрегатов ГС мелиоративных машин повысится в среднем на 26...31%.

12. Разработанные силовые центробежные очистители внедрены в УМ-2 тресте ÎP2 "Дорремстрой" Министерства автомобильных дорог Азербайджанской ССР, СМУ-203 Главбакстроя, Хоз.СМУ треста If I Минстроя, УМ-15 Рос агропрома Азербайджанской ССР.

Экономический эффект за расчетный период с I9G5 по 1994гг. составит 16,6 тыс.рублей при годовой программе - 46 условных машин.

По теме диссертации опубликовашл следующие работы:

Г.Шарцфов А..Р., Алиев Я.С., Мехралиев А.Т. Эффективность применения центробежных очистителей в гидросистеме дорожно-строительных мвиин АзНИИНТИ, Баку, 1932, 20 с. . •

2. Шарифов А.Р., "г-ралиев А.Т. Определение загрязненности рабочей жидкости гидросистем9замлероГшо-транспортпых пиши. ВИНИТИ,"Депони рованные научны-э работы, " 10, 168, 190Г>, с. IC3.

3. ¡¡laрифов А.Р., Мехралиес А.Т. Результаты экспериментальных исследований по определении эффективности .устройств для очистки рабочей ' жидкости. Межвузовский тем. сб., тр. "Повышение эффективности использования машин в строительстве", Л.: ЛИСИ, I9S5, с.14...16.

4. Мехралиев А.Т. Теоретическое обоснование оптимальных размеров гидротурбинного центробежного очистителя. Тез.докл. до техническим наука-' Я том, Баку, 1905с. 169.

•5. Шарифов А.Р., Мехралиев А.Т. Устройство для очистки рабочей жидкости гидросистемы. Курн. "Строительные и дорожнге машины", 1963, Г I, с. 9.

G. Мехр'алиев А.Т. Пути поьышения долговечности и работоспособности гидравлических агрегатов строительных машин. Мат. XI рьспубл.научн. конф. аспирантов Вузов Азербайджанской ССР, Баку, 1980, с. 228.

7. Шарифоз А.Р., Мехралиоа А.Т., Керикоп U.C. Стенд испытания очи« тктельных устройств рабочей жидкости гидросистем. АШМ^И, Баку, 1982,

12, з с.

8. Шарифов А.Р., Мехралиев А,Т., БаПрамов А.М. Центробежный эчис-титсль для тонкой, очистки рабочей жидкости гидросистем дорожно-строительных малин. АзШШГИ, Балу,. 1990, )," 37, 4 с.'

9. ¡¡¿рифов А.Р., Мехралиеп А.Т., Кериме и Н.С. Центробежные очистителя рабочей жидкости гидросистем, ВИНИТИ, "Депонированные научные'-работы",5, 223,' 1990г., с. 140.

10, Шарифов Д.Р., Иехрали'ев А.Т., Байрамов A.M. К вопросу определения основных силовых показателей центробежных очистителей. ВИНИТИ, "Депонированные научные работы", <v И, 229, 1990, с. 133.

II*. Шарифов А.Р., Мехралиев А.Т., Керимов Н.С, Определение параметров центробежного очистителя рабочей жидкости гидросистемы. Тем. сб.научн,трудов "Применение методов вычислительного эксперимента • в исследовании процессов тепловых маш1ни,Баку, 1990, с: 107—III.