Спосіб діагностування гідроприводу

Винахід стосується області машинобудування, а саме діагностики гідроприводу мобільних і стаціонарних машин, і може використовуватися на цих машинах для визначення технічного стану гідроагрегатів без розбирання гідроприводу, що дозволяє підтримати експлуатаційну продуктивність машин на високому рівні, зменшити витрати на технічне обслуговування і ремонт. Відомі способи знімного [1, стор.38-43], швидкорознімного [1, стор.52-58] і постійно будованого в гідропривід (бортового) [1, стор.105-112] діагностування гідроагрегатів гідроприводів. Основним недоліком знімного діагностування є необхідність вбудовування діагностичних пристроїв у магістраль гідроприводу, що є трудомісткою операцією, що приводить до втрати робочої рідини і її забрудненню. Швидкорознімне діагностування за рахунок сполучних пристроїв, постійно встановлених у магістраль гідроприводу, дозволяє прискорити процес приєднання діагностичних пристроїв, значно скоротити трудомісткість діагностування і зменшити, але не виключити, втрати і забруднення робочої рідини. Швидкорознімне діагностування не усуває цілком недоліки знімного діагностування, а по складності "сполучні пристрої, застосовувані в цьому способі, в порівнянні зі знімними і бортовими діагностичними пристроями. Це збільшує витрати на швидкорознімне діагностування й обмежує перспективи його застосування. Аналогом способу, що заявляється, є бортовий спосіб діагностування, коли діагностичні пристрої є постійно вбудованими в гідропривід. Загальними ознаками аналога і способу, що заявляється, є те, що діагностування гідроприводу виробляється без знімання гідроагрегатів з машини і без роз'єднання магістралей гідроприводу, що дає бортовому діагностуванню наступні переваги: дозволяє одержати інформацію про технічний стан гідроагрегатів у необхідний момент їхньої експлуатації, забезпечує невелику трудомісткість, гарні екологічні і ергономічні показники і не викликає втрат і забруднення робочої рідини. Однак при бортовому діагностуванні діагностичні пристрої встановлюють у гідропривід кожної машини, що збільшує вартість. Тому реалізувати переваги бортового діагностування можна в тому випадку, якщо його показники по вартості і похибці будуть не гірші, ніж при знімному або швидкорознімному діагностуванні. Відомо функціональне і тестове бортове діагностування [1, стор.6]. При функціональному діагностуванні для визначення технічного стану використовують параметри, що задаються робочими процесами гідроприводу. У цьому випадку діагностування має наступні недоліки. Параметри гідроприводу не встановлюють, керуючись ефективністю діагностування, а пристосовують до працюючого гідроприводу. До похибки засобів вимірів діагностичних параметрів додаються динамічні похибки і похибки моделювання гідроприводу. Існуючі нормативи номінального, граничного і проміжного технічного стану гідроагрегатів не можна використовувати в цьому способі і для одержання цих нормативів необхідні спеціальні дослідження. Аналогом способу, що заявляється, є тестове діагностування, коли діагностичні параметри вибирають, керуючись ефективністю діагностування. Найбільш близьким по своїй технічній сутності с відомий спосіб тестового діагностування гідроагрегатів: насоса і гідромотора [2, стор.2-3]; розподільника [3, стор.2-4]; гідроциліндри [4, стор.2-3] по зміні внутрішніх витоків цих гідроагрегатів при постійних значеннях частоти обертання насоса, тиску і температури робочої рідини (відтворені діагностичні параметри). Зміну значень внутрішніх витоків гідроагрегатів визначають по зміні визначального параметра, тому що безпосередньо виміряти зміні величини внутрішніх витоків гідроагрегатів без розбирання гідроприводу не можна. Гідропривід являє собою ланцюжок послідовно з'єднаних гідроагрегатів: насос-розподільникгідромотор (гідроциліндр). Визначальний параметр необхідно виміряти для кожного гідроагрегата, що діагностується. Для прототипу є нормативи значень діагностичних параметрів, що визначають номінальні, граничні і проміжні технічні стани гідроагрегатів. Основними загальними ознаками прототипу і винаходу, що заявляється, є те, що діагностування гідроприводу здійснюється по зміні значень внутрішніх витоків гідроагрегатів, обумовленій при постійних: частоті обертання насоса, тиску і температурі робочої рідини. Однак діагностування постійно вбудованими в гідропривід пристроями (бортове діагностування) способом, зазначеним у прототипі, має наступні недоліки: - для визначення внутрішніх витоків у гідроагрегатах необхідно вимірювати різні, по фізичній природі, що визначають діагностичні параметри: витрату на виході насоса і розподільника, частоту обертання гідромотора або швидкість руху штока гідроциліндра при постійному тиску, створення якого в гідроприводі вимагає застосування досить складних зовнішніх навантажувачів, що збільшує металоємність і вартість діагностичного устаткування; - похибка вимірювання витоків визначається як систематичними, так і випадковими складовими похибками вимірювання визначальних діагностичних параметрів. Ці недоліки випливають з наступних. При постійних значеннях відтворених діагностичних параметрів величину витоків установлює визначальний параметр. Визначальним параметром для насоса і розподільника є витрата на виході цих гідроагрегатів. У гідромоторі зміна величини внутрішніх витоків викликає зміни частоти його обертання й у гідроциліндрі швидкості руху його штока. Тому частота обертання гідромотора і швидкість руху штока гідроциліндра є для цих гідроагрегатів діагностичними параметрами, що визначають. Діагностування по цих визначальних параметрах вимагає застосування для створення необхідного тиску зовнішнього навантажувача, тому що вихід цих гідроагрегатів повинен вільно з'єднуватися з баком і дросель, установлений на виході, порушує їхню роботу. При бортовому діагностуванні відомим способом похибка вимірювання витоків формується в такий спосіб. Похибка вимірювання визначального діагностичного параметра (продуктивності) складається з двох основних складових: систематичної і випадкової [5, стор.31; 6, стор.11]: (1) DП=DПсист+DПвип Систематична похибка визначається, в основному, типом приладу і класом його точності. Для різних витратомірів, навіть того самого типу, класу точності і маючих ту саму межу вимірювання - ця похибка може мати і різний знак, і різні значення, що знаходяться в межах [5, стор.8; 6, стор.7] (2) -0.02Пmах