автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Повышение работоспособности гидравлического привода землеройной техники при эксплуатации в условиях тропического климата

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИШЕНЕРНО-СГРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

на правах рукописи УДК: 62-192:62-82:69.ОСК.51 -004:624.134(213.5)

Биаомба Пьер-Азцзре

ШШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЗЕМЛЕРОЙНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ ТРОПИЧЕСКОГО КЛИМАТА

N

«

05-05.04 - Дорожные и строзттольныэ машины 05.02.03 - Системы приводов

. I

Автореферат диссертации на • соискание ученой степени кандидата технических наук

С.- Петербург 1992

Работа выполнена в Санкт - , Петербургском ордена Октябр Революции и ордена Трудового Красного Знамени инжене

Л

строительном институте на кафедре "Строительные и дорожные мат оборудование".

Научный, руководитель - доктор технических наук,

профессор Русинов И.Я. Официальные оппоненты - доктор технических наук, . ; профессор Длоугш В.В. .

- кандидат технических наук, доцэнт Аринченков В.И. Ведущая организация - Управление Главного механика.

СШ.Строакомитета . ■

Защита состоится «Л?» 1992г. в 4330 часов

заседании специализированного совета К 063.31.04 в Са Петербургском ордена Октябрьское Революции и ордена Труде Красного Знамени инженерно,- строительном институте по . адр .198103, Санкт- Петербург, Курлявдская ул., 'д-2/5, ат&.340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института" Автореферат разослан "47" НсяБ"^я 1992 года. .

Ученья секретарь

специализированного совета •

кандидат технических наук,

и. о. профессор . Алексеенко

РОССИЙСКАЯ ,,

? Г- йсННАЯ ОБЩАЯ*ХАРАк7ЕР!1СТ№и РАБОТЫ БИБЛИОТЕКА

Актуальность работы, В условиях г(вро стройки экономики и терэходэ к демократическому управлении} для развиваюпщся страя Африки все больше^ значение приобретает рроблэиы совершенствования народного

#

хозяйства, порадющад его эф^кгивности. Вешенда эти* проблем свя- . зано с необходимость» строительства новых 1« реконструкции существуших автомобильных дорог.

Эксплуатация землеройной техники на дорожном строительств© усложняется природво - климатическими особенностями Африки, к которым в первую очередь относится! 7 высокая теишратурз окружающего воздуха»

- повышенная влажность и зэпыленность среда |

- интенсивная солнечная радиация» С. .

- большое количество осадков«

- высЬкая прочность грунтов, трудно поддающихся разработке«

- тяжелые дорожные условия в даунглях. .

Эти условия отрицательно влияют на работоспособность землэ-роаяоя техники, а именноI снижается производительность машин, сокращается срок их службы, увеличиваются затраты времени и труда на техническое обслуживание, повышается интенсивность отказов и ухудшается внешняя вид маши-

В настоящее время африканские страны ' приобретают большое количество землеройных машин за рубежом. Многие модели этих машин на соответствуют специфическим природно - климатическим условиям трспическоа Африки. Еместа с тем • большое практическое значение ет.'.еет эффективное использование имеющаяся землеройной техники.

В настоящее время большинство землеройных' машин, эксплуатирующиеся в Африке, оборудовано падрсприводом.-Опыт показывает, что от 20 до 505 отказов этих машет лриходатся я а гидропривод. Наибольшее влияние.на работоспособность. гвдриоЗо^довзния оказывает высо-

кая температуря окружакщзго воздуха. Она приводит к перегреву рабочей. шодкости в гидросистема, снижению ее вязкости, ухудшению свойств материалов уплотненна. и шлангов, повышенному износу деталей гидрооборудования,, снижение объемного к.п.д- гидропривода, а иногда и к падноа потере его работоспособности. .

Недостаточная изученность особенностей эксплуатации техники с гидроприводом в тропическом климате затрудняет выполнение необходимых расчетов при проектировании машин, ограничивает возможности совершенствования конструкции гидроприводов и технологии их техни-• ческого обслуживания- .

Указанные предпосылки предопределили выбор, теш и содержание вопросов, рассматриваемых в настоящей дассератциовноя работе.

.. Шль-работы заключается в- исследовании влияния повышении температуры работая жидкости на 'расход утечки через уплотнитав гицрощшшдров. а также разработке маслоохладителя для поддержать нормального температурного режима гидропривода.

. Научная новизна . работы представлена '„основными результатам] •исследования.» •-...'•

- углублены теоретические положения о механизма возникновения утечки через уплотнители гидроцилиндров»

разработана математическая модель расчета расхода утечки рабочв , жидкости в гидроцилиндре при повышенной температуре; •

- -разработаны методики прогнозирования -герметичности уплотнителей * условиях повышенной температуры, для чего приманены мет^ад

экспоненциального сглаживания и марковской аппрокеккап'.:/ ,

- р зрэботана инженерная методика расчета - маслоохляди-„еля < использованием ЭВМ.' .. ' •' . • .

Нрчку/чч с кз я ш. ценность работы заключается в разработз кароп^шлгкя в направлении соверадаяствованюо режима твхшетеско: ог.'елуздаэнад пцгроп^отндров зомлеройных машин в условиях позышян

- э -

температуры окружающей средн. а также конструкции маслоохладителя для эпа машин и методики его расчета.

Реализация работа. Результаты работы внедрены в управлэнии по ремонту дорог (О-С.К.Н.) в республике Коего в виде руководства по выбору оптимального типа масла в качестве рабочей жидкости пщхтривода землеройных малин и технически! требования к конструкции маслоохладителей для этих машин.

Аппробация работа. Основные положения и результаты раб ели докладывались и обсуждались на научно - техническое конференции Ленинградского инженерно - строительного института <1992г->, на 44-я конференции Петрозаводского университета < 1992г.). а такте в упраалэнш О.С-К-В- республики Конго-

Публикации. По тек» диссертации опубликованы 4 статьи.

Объем работа. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы из 138 наименования, содержит 126 страниц машинописного текста, 24 рисунка, 14 таблиц, а тага® 5 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Первая глава' диссертации содержит анализ влияния тропического климата на работоспособность гидравлических приводов ээмлероаных машин, результаты статистических наблюдения за неисправностями гадро приводов этих машин, а такав харэктеристоиу применяемых рабочих яидкостеа и рекомендации по вьйору оптимальных типов жидкостей.

Повышенная температура воздуха .вызывает ухудшение механически* свойств большинства неметаллических конструкционных материалов, сниюниэ модуля упругости и предела прочности, .ускорение процесса старэния многих пластмасс и резияовых катеризлов. При высокой температуре вязкость рабочей ¡падкости з парах трения уменшается, что приводит к разрушению маслягой пленки и переходу жидкостного трения

в гшужцддостяае/гращгаое а полусухое. Перегрев рабочее кидкости алкяэт на интенсивность изнашивания уллтгвщвльвых деталэя, что приводит к нарушению герметичности гвдролривода. Кроме того, с уве-лтдашге* темпарагуры ускоряется усталостное разрушение рабочих шверхносте» упаотшпелва- . ""

аяяшость всадуха такиэ супэствэнни влияет на рабоггоспюсоб-ность пуфопршодав землеройной тэхщяш, вызывает злвгсгрозсиш^ескую коррозию материалов* которая ^змавяэт их фищцсо - жэ&аайчэскиэ свойства иаториалов. Запьиекность вогдухэ ускоряет изнашиваю» ч трущихся яар. загрязняет рабочую кг;дость, шрвкрывзвт дрось'вльнш щади и кана.м. Атмосферные осадки содерюат большое количество апессивных ксшэнентов, выделяемых грийнвки, цлэсэнью и бактв-ркгаш- йоксторыв насекомые энерп!чно разрушают детали из ткани, рэзины» п.таст*асс и других оргашяесгоа м£тер;ылов.

Особенности гксшузтации тдропр/водов зешюрошшх нашив в условиях жаркого климата отраяоны в работах В-М.Вагскраки.а, А.П.ЛаБарвди, Э-А.Ноаикоза, В-А.Дмитриева, Уег«!; О., Маийу Н. и других ученых. Мтррзт .этих работ установлено, тго повышвнзыэ тзхторатуры окружающей срэда оказывают офлнзтель'ное валнш на надежность гидропривода. ■ >' ,

С целью определения показателей надежности землэроаньпс мешия диасергэнтач прогаданы произвидотвокныэ исследования на объектах дорхкного строкгальЬтва республики Коего- Окк проводаяись в. управление по ¡^'мочту ■ дорог» 0£Ис& Сог;£оШя сГегигеиеп Коии-эх' <0.о.е.п.), которое является одаой. 1в сам рунных е стран». Изладья. парч этого упраклэрия постоктив ¡иосттаннъх муия раз- \xi-ma чшл», мыускаедьд Фирмами Х^еЪЬелг (Германки),. Рос1аИ] <Фрш9М).. КомМли. (Япоки/:),.,Са^егр1Г.аг (США» и друтиш. -Сн насчитывал в "991 году 1; скрмкр'и, 106 11®лд»роь и овтсзгрс-адерш, Зс янеьж>«олюяга шгруэтамо», 30 оддэкоалошх ксскшатор »в на гусе-

ничном и келзсноМ году, 50' бульдозеров. Источникои информации о технической состояний Mátmírt сЛужйлй учетные данные CK0.Í.R., а также результаты эксгвэртаога опрос.-» большого числя сшциалвстоз atoft) упра^геаня. Яолучёны процент» соотношений маший« fcato-дящихйй в ps3Jtü4tíbii состояниях, а тайнв характеристика отказов уплотнителей гидроцийинлрсй период с i987 по 190У г., которые сюдэны в таблицы. Отказы уплотаптельпых элв«е;«тов наблюдаются преимущественно з триод Ъ четвертого по девятый кость для которого характерны высотсая температуря я Наибольшая интенсивность использования «аиин по времени.

Таблица 1.

Год приобретения Общее коли- Ксшчество машин, иаходадхся & том или инол состоянии, ИТ Процентное соотношение машин в различных СОСТОЯНИЯХ. %

чество машин Гйспрэл все даиоправ ное нерэбэто способное к-прав ное пеяспрэв ное шрзбого сшсоб-ное

i?eo 49 24 12 13 44 24,3 26,0

1961 14 3 7 А IB 39 33

1902 14'0 es 19 36 60,7 13,6 2Й,7

1983 3R за 2 1 ' 92 3,4 2,6

1984. . 13 • ' 7 . 3 3 34 23 . . 23

1983 2<Ь 22,ч А - 83 • 13

Таблица 2.

Год Отказы ушютнигелея в проиэш-лх от Ьбщэго количества отказов гидропривода по месяцам, %

i 2 3 4 S 6 7 е 9 10 11 12

19Ы7 11 14 15,2 20 21,2 20,й 24 20 1-2 12 4 ,13

19ЙВ ?Л 11 23 JO 11 13,2 20 13 10

L9B9 3 4 •5,2 12. ' 24 43 12 i.2 12 12 12 12

- G -

Анализ результатов наблюдении за неисправностями гидроприводов землзровных малин показал, что основными видами отказов являются внешняя и внутренняя дагериотичностъ агрегатов, а также» нарушений их функционирования. В сумме они составляют 91* от общего числа отказов гидропривода. Внешняя ' негер^етичиость составляет 49S от всех отказов. ; • .

Ддасортзитом проведан анализ типов масел, применяемых в качестве рабочих жидкостей гвдропривода землеройных машин- Установлено. что на практике применяется необоснованна большое количество , типов масел, связанное с широкой номенклатурой используемых машин и стремлением эксплуатирующих организаций удовлетворить требования их изготовителей.

С целыо унификации годрожидаостей для землеройных машин, сни-вения их/ стоимости и повышения надежности гидроприводов диссертант рекомендует полностью отказзться от применения масел с индексом W, пореати на использование отечественных аналогов зарубежных масел, преимущественно использовать гидрожидкоста марок SAß 30, SÁ£/ 40, отличающиеся более узким диапазоном рабочей температуры и вязкостью, прмЗлииащеися к оптимальной для условии жаркого климата.

Результаты приведзнньц" автором в производственных условиях сравнительных испытанна масел марки SAU 10W- (продукт Hydro Congo) и марш C0NFLANS подгвордили обоснованность приведенных выше рекомендации. Установлено, 'что масло СОЯ?LAN длительно сохраняет . высокиэ эксплуатационные своаства и периодичность его замены в 1.5...2 раза вышо, пои SAB. Id?. .< '

fía основании проведенные наблюдений и анализа литературных

'лстоткав установленог что для ревения- общее задачи повышения , »

раСогрсгасобнооти гидропривода Еемлэрошшх-маЕин в условиях тропи-ческоп юш:ата необходимо решение следующих частньзс вопросов: • кзучонш факторов, опредаляющгос герметичность гидроцилшщров в

- т

условия* повышенно» температуры окружаодеа среда»

- углубление теоретических положения о механизме возникновения утечки через уплотнители гидрощииндров!

- разработка математической модели расчета расхода •утечки рабочей жидкости в зависимости от ее температуры»

- экспериментальное исследование работоспособности уплотнителей гидроцилиндров в условиях повышенной температуры1

- разработка методики прогнозирования герметичности уплотнителей в условиях повышэнней температуры»

- анализ существующих технических средств стабилизации теплового режима гидроприводов землеройных малин»

- разработка конструкции маслоохладителя для предотвращения шрегрева гидросистемы»

- разработка инженерной методики расчета маслоохладителя.

Вторая глава пс свято на теоретическим предпосылкам определения герметичности уплотнений' гвдроцилиндров в условиях повышенной температуры окружающей среды.

Анализ существующих представлений о механизме возникяовения утечки в уплотнениях гидроцилпцфов показывает, что по одним уравнениям (Г.М.Мшлера и др.) расход утечки уменьшается с уменьшением вязкости жвдкости, а по другим (Г.В. Макаров и др. >- увеличивается-Рассмотренные уравнения противоречат одно лрутому и вместо с тем каждое из ш в некоторых частнъзс случаях подгБорждггатся экспериментально. Поэтому отдать предпочтение какому- либо из них ' для использования в качестве иэтемгткческой издали' не представляется возможным.

Наибодао близким к условиям образования утечки в уплотнителях гздроцияшдров землеройных машин является то проложенное ранее уравнение, в котором расход прздстаплэн в виде суммы двух слагаемых. Первое - ото расход утэтаи за счет дэястшя пуфодгаа-

ютеского ювша, второе - за счет дросселирования жидкости черэ: колырвож вазор- Одаака при этой не учитывалось действиз ряд зксшу^тздюгоих факторов, оказывзщих решающее атаянке на герме тичвдстъ и нэдеаассть гвдроцилиндров. В частности . для рассматри ваемых условий дозаагы саггь учТб'ны слэддаив факторы, которые н вшили дозиашго шргшания в предшествующа: научных работах»

- значительное ваивьнда вязкости и смазочных свойств рабоче

щ

аидкоста»

- уху/деню ивоистс ушюпштельшх'материалов и связанное с этт . снгаэниз гврметизарущэй способности угшлшгелэа»

- ускоренный зазор деталей, раСотаящдх а контакте с упяттнителя» . таирощгмщсров«

- загрязнение %идапста твердыми и газообразными вклшениями-

Бязхость загрпзкашой рабочей аедкосгги предлагается определи по формуле« ' •

- ♦ 6,о1Э15 ■»■ «-(р) ,Ла-с с

где а . • ; ; . '

вязкость чистой жидкости, Па-С) • ¡р~ оаъвттп доля 08) дисперсной фазы в общем йбъеме системы» «- константа, определяемая формой частиц» ь~ содержание пузырьков возд*ха в % по обьэму. Для опреде.тэяяя расхода утечки через уплотнители приня ¿Яв.пувщро зырзкениз».-! . ' , •

• . \ ' я « + аг , <

В этом уравнении слагаемое продетавляет собой раез уточки» ксторыа вызззв ■ деастдием . гнлродазмичэского мзсдянс ¡шяп, а расхид, сняшвыл'с- д'хзеоэлир.эзануем жидкости чэ] :-.ас!уГ- в контакте' уплепшт&ля с когтрггелпм.'. ГВзрзае сдогмемгэ ' чих «ять представлено ьырЕчгенмзм» *

Слагаемое оа предлагается определять из выражения, в основу которого положено уравнение Г-Р.Хэчгтрянэ с изменениями» отражающими влияние повышенно» температур и состояния работав жидкости-на работоспособность уплотнителей.

Влияние этих фактор© учитывается коэффициента*® <к3«

в /~ ЛР^-Й, э

где«

в- ширща контакта уплотнителя, *» I- дайна контакта уплотнителя, м< др- перепад давлэвия. Са»

v- скорость возвратно - поступательного движения, м/с»

параметр шероховатости контрголэ. мни. Коэффициент готоваег влияние конструктивных параметров . уплотнителя на расход уточкт

Ч ' 11 (Г?к'V • <й>

Повышенна тэмшратуры вызывает измэненго контактного давления

рк и скорости восстановления розгам в связи с этим- можно

ваписать» " .

где. ^

рко- контактное■давление при нормзш-ной температуре (+50°С>» \>ва- скорость восстановления при нормальной томгярэтуре. На основании теории размзргтостея вырзкэяж аапимем в .звдо»

Кшффкцкант <гй отражает влияние повышения темторэтурк на вязкость рабочей ятздкости, В соответствия с теоршя размерностей получи.*!

« , Из выражений' СО и'(8). можао прг.шыы

-'*с * <ч>>

Косффвдиент учитывает влияние износа уплотнителя на расход утечки. Величина его ваходагся в пределах«

»э = о...1

Значение »э«о соответствует номинальному техническому состоянию уплотнителя в'момент начала его эксплуатации непосредственнс после изгото1;лриия к сборки уада. Значение »3=1 отражает предельно« состогаиг полостью изношенного уплотнителя, когда его дальней^ аксллуатоция невозможна или нецелесообразна-

- С учетом вышеизложенного, получим окончательное вырак^ниэ да определения расхода утечки через уплотнитель в условиях повшенны температур с учетом технического состоящая рабочей жидкости уплотнителя» '

... в др-ук а

Преддагавмая математическая модель бодаэ полно, чем ране предложенные уравнения, отражает основные факторь;, влияющие на ра< ход* утечяи через уплотнители гидроцилиндроа в рассматриваем условиях.

Третья глава содержит результаты экспериментальных исол доээния влияния'повышенной температуры рабочей жидкости на работ способность уплотнителей гидроцилиндров и прогнозирования изменен расхода ¿течки жидкости при говьшюнии температуру.

Экспериментальные работы проводились на специальном иопыт тельном стенде с целью проварки правильности теоретических пол юши, изложенных .во второй главе. Шлучояные обобщенные дан* изображены на рис. 1.. ' • ■

Обработка сксшршентальных данных производилась с понос мотодов язименыкас зсвэдратоа. Получено уравнение о = з,7 + 0,43ч

Q oi'N

' 40

30

го

^ЗО 40 60 60 то . зо fc, °с

Рис. 1. Изменению расхода утечки жидкости от тектературы.

По условиям экспериментов темторатура рабочей жидкости внутри имитаторов стенда была ограничена 70" С.- Для определения значений расхода утечки при более высоких значениях температуры были использованы мэтоды теории прогнозирования.

Для использования метода экспоненциального сглаживания в целях прогнозирования тренд представлен в наиболее общая форме степенного полинома»

i а ' i п

Q(a,t) ~-л0 ^t + g azta + ¿r 4nt" . . (111

ГДЭ1 '.'"'■

«•t- коэффициент полинома» • t- температура рабочей жидкости; *С. Для рассматриваемого случая, то есть для полинома первого .порядка»

Q(a.,t> » a0(t) * í^ttít oQ(t> - 2;0(l)ít) - Qta>(t.)

.. V*> - |-.-[Q«W - 0<B)(t>]

В нашем случае принимаем aa>(0>-a(2)(0>«a(0),

(12)

- ?г -

гда»

ь<( о ^'начальная точка исходного статистического ряда.

а и Р- постоянные сглаживания <0,1 < О.З).

Рассчитываам текущие аначония ' коэффициентов «0<1>, ^ и): Повторяем вторую и третью процедуры для точки 2 исходного ряда, затем для точки 3 и т.д., до последней точки ряда, соответствующей ь0--му моменту постуаээния пйследая данных. Формируем описаниэ полинома по послэдаим значениям коэффициентов а0и0), ^ 1

о<с0,о + а1и0>* (13)

Подставляем заданную темйэратуру упреждения прогноза 1 и получаем результат прогнозирования о( •

Ввиду того, что изменения расхода утечки жидкости в зависимости от температуры представляет собой такой процесс, при котором состояние системы, в будущем ап зависит только от ее состояния в настоящем а|.,_1 и не зависит ст того, когда и каким образом система пришла в зго состояние, он может рассматриваться как марковские: случайный прошсс. Хотя он является проирссом с непрерывными состояниями, ого вполне иожно'представить как квазвдискретный .процесс с дискретными состояниями о^о.-.о^ю и непрерывным временем, при котором возможные переходы системы из одного состояния в другое созерцается через случайные интервалы времени, а сами, состояния описываются как средние значения расхода утечки жидкости-

Исхода из этого прогнозирование, выполнено с помощью марковской аппроксимации. 'Это позволило сопоставить результата прогнозирования с данными пронозирсвания полученными по методу з.чепонэашэльного с^лажкануш.

йамонеюв расхода, жидкости в зависимости от тзмдар^туры определяется двухмерной плотностью вероятности-..

- та -

где»

p<a0t0> - одномерная плотность вероятности,"

p(Qj tj/eQt плотность вероятности перехода а0 в состояние

(функция перехода)-Следовательно, используя марковскно соотношения, прогнозирование возможных состояний гадре цилиндра можно осуществить только ira .одному значению состояния и задача сводилась к oiipoдела ним вероятности этого состояния гаи некоторой тамтратуре t, а следовательно - некотором значении расхода утечки а.

Результаты расчетов по прошозированип гэрмегичности уплотни-лъных узлов пщроцияиядров при повышенных темшратурах го методам экспоненциального сглаживания и марковской аппроксимации достаточно близки между соЗоя.

В_ четна р топ главе . преде т авлены ' результаты разработки конструкции воздушного маслоохладители для гидросистем зеклэройных машин- Конструкция маслоохладителя является . лолураэборноа, пластинчатого типа (Рис.2). •

Штампованные пластшш, сваренные попарно, образуют элементы маслоохладителя, имегацйе■ внутренние . каналы , для охлаждаемое жидкости. алименты соединены тщу собоа в га тт.

, Пакет (блок) элементов собирается при помощи фзтсирующих унлотшетельных прокладок, которые сбоешчивапт заданный шзг между элементами. Прокладки имеют отверстия,-.' по которым осуществляется гарэток жидкости if» одаого элемента в другое.

Количество элементов в пакете зависит от требуемои площади говергЕ'остк теплопередачи- Пзкет помещав гея Енутри . мета ыического кожуха, некотором' тается. да^ иту^ра-' дот подключения насда-0хладаеля к гидромгете.чв. ' ' Охлаждающий воздух проходит между "элементами с. , заданной скеростью под действием вентилятора с приводом от гядрокэтора.

¡1

'воздух

нь

№СрО

Рис.2- Предлагаемая конструкция пластинчатого маслоохладителя, а) осада вид? о схема движения пстокоз теплоноатгелег I - вход масла» 2 - выход масла; 3 - элемент» 4 - прокладка» 5 - шпилька.

Использование принципа начального термического участка для всего маслоохладителя, применение оребрения на его поверхности, а •также перекрестного тока теплоносителей позволили повысить коэффициент теплоотдашг'со стороны жидкости с з.бь до ъ,&7...в,чч.

При определении основных конструктивных параметров маслоохладителя был решен свпервые вопрос об увязке тепловых и аэрогидродинамических качеств маслоохладителя.

По конструктивным и, технологическим соображениям шаг между элементами по ширине? маслоохладителя принимается . постоянным, однако, из-за различия средних тэмгорзтур воздуха в промежутках между разными элементами его скорость будет существенно различной. В связи с этим. исхода из принципа» еи - ар/<иг-р) - соп»1 ( где ец- число Эялзр.ч ( др- аэродинамическое сопротивление! р- плотность) скорость воздуха следует определять для каждого промежутка между элзментаки отдельно. Такой подход является новым в методике расчета маслоохладителей. : .-,

Мзссовыя расход'воздуха мехду элементами!

где« ■

А " 'Рь -

Величина а на зависит от температуры ;яо условиям равенства перепада статических давления, создаваемых вентилятором. Поэтому, определив й по нлчалглог температуре.воздуха, в каждом промежутке рассчитывается скорость воздуха, соответстауодая средяеа темдарэтуре

+-Ь - (Ьи + V2'

- -А

А , М/с (16)

Рь^ъ

Затем определяется здесь расход воздуха»

<эЬ1 •« аумЬ1 ,кг/о <АГ)

Общий расход воздуха через маслоохладитель составит»

где» ■

й- число промежутков между элементами.

Аэродинамическое сопротивление элементов с круглыми каналам: определяется по формуле»

Др - 0,02 N-rt*~°'133-(¿t,-^' , Па <19

где»

R«- число Рейнольдса.

Аналогично предлагается определять гидравлические солротиЕ .лэяия движению потока масла внутри кавдэго элемента-

В расчете маслоохладителя должно •' быть учтено изиенею коэффициентов теплопроводности, а также кинематической вязкое иэдкости и воздуха в зависимости от. темдарагуры. В качестве примера на основании . графической ¡зависимости указанных теги физических величин [Кейс В.М. Конвективный тепло - и массообке М.i Энергия, 1ЭТ2.~448с.з автором получены эмпирические формулы д гидравлической жидкости МПг-Н-5606 в шгервало 290-350 к. • .Плотность выражается линейным уравнением вида»

=922 - 0,3125- T ,<CtVM~

Теплоемкость и коэффщиэнт теплопроводности . тага» связг лшейноя зависимостью. о температурой.

сж - ю"г-<5,77а +. ,ККгЛ/КГ''С С

кж - о,1Ч7¿ - 2;504 jo"^-т ,ккал/;м1-а0) с

Ксгффицшят динамической вязкая га огшсываятся фермулптг бо. сложэто зада» , ,, •

Н. ■ 4,<>1'>СЛь (23)

Г" (Т/273)

Коэффициент кикэизтическоа врзности вычислялся га? додестному СООТЯОШвЯйЮ« ^

Для воздуха дакэпагаяи тегалоф^гзичеаикс дщацстщ рассчитывались ш полиномам, заимствованным ]аз [ Теплота расчет котельного агрегата (нормативный метод) под род?, Нг3- Кузнецова £ др. М-. •Энергия', 1973,-с.296.причем, ойдаа . полинома для всех коестант одинаков«

£

«Г' • (г»

Константы различаются показателями ствшней в полиноме ( для теплоемкости п=ь, для коэффициентов теплопроводности и кинематической вязкости п-6). Коэффициенты ^ приняты по указанной вьше литературе. Яри нервом шаге расчета константы вычислялись по заданное начальной температуре, з затем по средней -гэмтратуре сред в предала* выделенного элемента.

.Уасч&ты проведаны по двенадцати вариантам в зависимости рт матйриалэ (стэль, латунь, медь, аидаадча) и геометрической фермы каналов маслоохладителя.

Нз основании результатов исследований монгаЬ провести сравнение каолоотладителйй, изготешвышх зга различных материалов, например мэда и а.шмипил. Практически по всем основным характеристикам теплообмена медрыэ маслоохладители Яе показывают существенных преимуществ перед адомиядавиия.! "Лоптсму, , .учитывая боже Еысскую стоимоггь. кэди, рзкогадвдуотся изготавливать мао-гоохладатели для гидросистем згмл^ровнкх катош из дадее, дефицитного и более краевого

материала - аяшшия- Производство элементов в этом случае значительно упрощается за счет применения прогрессивное технологии, например, контактной сварка. Учитывая, что количество элементов маслоохладителя при ромбической форме, сечения каналов на 25...30? меньое, чем при круглой, к применению рекомендуются элементы с ромЗическими каналами. Это позволяет снизить трудоемкость сборочньа операция и повысить надежность маслоохладителе® за счет уменьшение количества стыковых соединении.

• основные вывода.

К Специфические ^природно ~ климатическиэ условия Африки и, частности республики Конго, вызывают значительное снижение работе способности гидроприводов землеройных машин, приводят к ухудвэии эксплуатационных показателю» этих иэямн, прежде всего их произ водительяости и надежности. •

2. Результаты наблюдений за неисправностями гидроприводов земле ройных мапин в рассматриваемых условиях показали, что основньэ видаки отказов является внешняя и внутренняя негерметичность гидр* агрегатов, а также нарушение их функционирования,-

3. Причинами отказов являются связанное с высокой температур понишнме вязкости жидкости, снижение модуля упругости и .твердое ушотнительных материалов, ухудшение их износостойкости а так высокая интенсивность использования машин го времени в этот дарис

4. ■ .■С целью унификации гвдрожидкосте/ для землеройных . маш снижения их стоимости и повышения надежности гидроприводов aai рекомендует полностьо отказаться от применения масел с индексом гароати на использование отечественвьж аналогов зарубежных мас< преимущественно марок SÄE 30 и SAB 40, отличающихся боже уз; диапазоном рабочей температуры ж вязкостью,, прихяшакжейся оптимальной для условий жаркого климата-

5. Предложенная математическая модель для. определения расхода утечки через уплотнители гидроцилиндров отражает влияние повышенной температуры, технического состояния рабочей жидкости на работоспособность упло гнетшей. . ...

6. Результаты экспериментов показали, что расход утечки в уплотнителях гвдроцилиндров при повышении температуры возрастает, подчиняясь линейному сакону с коэф£ицюзятзш регрессии ь0=э,7 и ^=0,43.

7. При моделировании процесса изменения расхода утечки жидкости в зависимости от температуры показано, что он может рассматриваться как марковский случайный процзсс с дискретными состояниями и непрерывным временем.

о

8. Результаты расчетов ш прогнозированию герметичности уюготни-телъных узлов гвдроцаливдров при повышенных темдаратурэх на основании обработки экспериментальных данных по методам экспоненциального сглаяйшання и марковской аппроксимации достаточно близки между собой.'

9. В результате проведенных исследований установлено, ■ что использование принципа начального термического участка для всего маслоохладителя и шрегфестного тока охлаждаемой жидкости и охлаждающего воздуха позволяет повысить коэффициент теплоотдачи со стороны маслэ с 3,66 до 5,87...8,99.

10. Разработанная методика расчёта на ЭВМ параметров мае-". .охладителя предлговеняоя конструкции предусматривает увязку тепловых и аэрогидродинамических качеств маслоохладителя и применение принципа рпделения аппарата на элементарные конечные шаги, в пределах которых вычисляется разное гь не жду средними 'температурами жвдкссти и воздуха, а также .гидравлические сопротивления движению штока жидкости.

11. Анатаз результатов-расчетов по разработанной звтором мйто;гико показал цолесообрапкость прияэнэяия » кояйтрукщя маслоохлчдоголя

ромбической фориц сечении каналов и щтзмповаиньи элементов из листового аашивдя, ровжтворящих в наиьолъшеа • стегани таким требованиям, • как ^омпактноать, цадай металлоемкость, высокая

эффективность ц да^ад ето$№?<П-|>.

4 '

Оставят гюдожйнкя дайоертацда отражен^ в следующих работах»

1. Бизомба П-А-, Особенности зксгвдатацви землорозных машин в условиях тропического.климата // Исследование рабочих процессов строительных машин.- Межвузовский сборник.- Ленинград, 1991.- с.13-17.

2. Бизомбэ П-А- Прогнозирование объема утечек рабочей жадности через уплотнители' гидзрощшшдров / Лэнингр.иин.-строит.ин-т.- Л., 1991.- 6с.» ил.- »Библиогр. » 3 назв.- Рус.- Дэп. в ЦНЖГЭстроймаш. 22.02.92, Л 3- ОД.92.

3. Бизомбп П. А. Влияние повышенных темшратур рэбочей жидкости пщроцилиндров на ее вязкость / Лен1м!-р. инл. --строит.ш-т.- Л., 1991.- б с.е ил.- Ьиблиогр.» 1 назв.- Рус.- Дзп. в 1ЩИТЭстроюзш. 22.02.92, Л" 4- Сд.92.

4. Бизокба П-А. Применен® марковского процесса при моделировании к прогнозирования объема утечек рабочол зявдкостиг через уплотнители j лвц'тгф.шш.-строиг.ин-т.- Л., 1992.- 9 с.'» ил.- Бий.итагр.-. i назв.- Рус.- Дэл. -в ЩШГЭстрошэш. - ОТ.92, Л 37- Од.92. ' -

Ь- Биаокба П.А- Особенности эксплуатации гидропривода землерояны: машин в пропическсм климате и Строит.и дор.машины.- 1992. .N 11-12. (в печати). .